基于无线传输技术的新应用

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自无线传输技术问世以来,便与民众生活紧密相连,它从最初的无线电信号传输,发展到家电遥控器等日常用品,再到如今我们广泛使用的Wi-Fi、蓝牙传输等,民用市场始终是其应用的主要领域。在安全防范领域,民用市场始终是安防企业争相争夺的焦点,其不断增长的需求助力了安防市场的持续繁荣。因此,如何激发民用市场的活力,成为众多安防厂商共同关注的焦点。无线技术的广泛应用,为安防行业带来了新的机遇,诸如无线对讲、无线报警、无线监控等创新产品,凭借其独特的优势,逐渐赢得了民用市场的青睐,为原本发展较缓的民用安防市场注入了新的活力。

民用市场主要涵盖与人们日常生活和生产紧密相关的领域,诸如家庭生活、住宅小区、连锁便利店等,其服务对象主要是社会上的个体或个体常去的场所,故其需求主要集中在价格适宜、外观雅致、操作简便、安装便捷、售后服务完善等方面,而无线安防产品恰好能够满足这些要求。

除了传输距离较长、操作简便、易于管理等因素之外,最关键的一点在于无线设备无需铺设线路,对环境的影响相对较小,这恰好迎合了人们对家居环境美观与简洁的追求。杭州英杰电子有限公司的总经理郭旭枫指出:“在众多住户进行房屋装修的过程中,往往较少考虑到安装防盗、对讲系统所需的线路布置,而且有线产品在外观上并不尽如人意,因此,许多住户在装修完成后更倾向于选用无线安防设备。””

目前,众多人士对无线信号传输的稳定性存疑。瑞斯可集团中国代表处市场部经理王青春指出,无线安防产品的传输易受外界因素如雷击、电磁干扰等影响,导致信号稳定性下降。然而,随着跳频技术的进步,无线传输的抗干扰能力已显著提升。当无线信号遭遇干扰时,系统会自动切换至另一频道,以此确保信号传输的稳定性。民用安防的规格与银行这类特定区域相比并不严格,而现有的无线安防设备完全能够满足民用安防的各项需求。

简易化:民用市场的驱动力

在民用安防领域,无线灯控技术主要依赖射频RF433M和RF315M进行信号传输;而在无线报警系统方面,除了射频技术外,ZigBee和GPRS同样占据着主流地位。此外,红外传输在遥控器应用中广泛使用,无线视频传输则多采用3GPP和Wi-Fi等技术,种类繁多。面对如此多样的无线传输手段,相应的遥控器操作也变得必要。设想在这样一个彻底无线化的家庭空间里,若各类无线设备运用各异的传输技术,那么所需的遥控器数量将大幅增加,这显然与消费者对产品操作简便性的期望相悖。

由此可见,受到民用市场对简易化需求推动,未来无线技术的发展趋势可能倾向于采用单一的无线传输技术。

未来趋势:单一技术让操作更简单

无线民用产品长期致力于实现“一键式操作”的理想,但面对众多无线传输技术在民用产品中的多样化应用,亟待解决的关键问题在于:如何挑选一种适合特定民用环境的无线传输方案,以取代当前繁琐的多传输并存模式。此外,还需考虑如何利用不同频率实现不同应用层面的区分,这将成为无线传输技术在民用市场未来发展中必须考虑的议题。目前看来,Z-Wave与ZigBee这两种技术正是顺应了这一发展潮流而崭露头角。

Z-Wave无线传输技术由美国芯片及软件领域的开发商Zensys公司联合包括其他60余家企业在内的多家厂商共同发起,并正式推出了这一无线传输的协议标准。Z-Wave专为小型数据传输的家庭应用量身定制,其数据传输速率限定在9.6Kbps,室内有效传输范围可达30米,而在室外则能覆盖至100米。它还具备低功耗和低传输速率的特点。随着Cisco、Intel、Microsoft等通信巨头对其认可和支持,Z-Wave已不再局限于家庭自动化领域,而是逐步拓展至数字家庭领域,并实现了家庭自动化与数字家庭的融合。此外,Z-Wave的技术也在不断进步(从9.6kbps提升至40kbps),在全球民用无线安防领域受到了广泛的追捧。

Z-Wave的节点数量有限,每个网络最多只能容纳232个节点,若要扩大连接范围,则需借助跨网桥接技术;其拓扑结构单一,仅限于网状形态;安全性方面,目前尚无加密设计;技术难度较大;在国内民用安防领域的应用也相对较少,因此并未在该市场上实现广泛推广。Z-Wave所使用的频率并非全球一致,在中国,众多频率无法得到应用。在我看来,Z-Wave在中国安防领域的拓展面临着不小的挑战。

霍尼韦尔安防事业集团在亚太地区的研发部门负责人贾琢成先生发表观点。

目前,ZigBee传输技术在国内得到较广泛的应用。ZigBee协议建立在IEEE802.15.4标准之上,其显著特点是低功耗和低传输速率。数据传输速率介于20Kbps至250Kbps之间,适用于传输指令、语音、文字等数据量较小的信息。传输距离在70至300公尺之间,这一距离对设备的耗电量有着显著影响。ZigBee设备的天线越长,信号传输距离越远,相应的耗电量也就越高。该协议支持多达64000个节点,适用于节点数量众多、覆盖面积较大的应用场景。同时,ZigBee支持多种网络拓扑结构开元ky888棋牌官网版,目前包括星状(Star)、丛集树(Cluster Tree)和网状(Mesh)三种。

然而,ZigBee联盟在制定标准方面不够清晰,这导致其发展未能达到预期规模。2004年12月,ZigBee联盟推出了ZigBee1.0标准,随后又对其进行了修订,形成了ZigBee1.1、ZigBeePro等多个版本。每一次标准的修订都带来了众多既有设计的变动,导致基于不同标准开发的芯片之间出现了兼容性问题。除此之外,在规范尚未具体规定的情况下,大多数从业者倾向于自行进行设计以解决问题,这进一步加剧了兼容性差异的扩大。

然而,现阶段ZigBee与Z-Wave均无法达到视频传输所需的数据流量标准,但3GPP传输技术的升级版TD-LTE在上海世博会的成功应用,已向我们展示了实现百兆无线网络互联的潜力。报道指出,中国移动已搭建17个大型基站,TD-LTE网络实现了对11个室内场所的全面覆盖,覆盖面积达到了5.28平方公里;在此演示区域内,公众可亲身体验移动高清会议、移动高清视频监控、移动高清视频点播以及便携视传等服务;更有评论称,上海世博会的TD-LTE演示已具备商用条件,甚至其性能可与有线网络相媲美。尽管TD-LTE现阶段主要应用于大型展会等商业场合,然而随着技术水平的持续提升以及成本逐步下降,其在民用领域的潜力将逐步凸显。霍尼韦尔的贾琢成指出:“然而,目前从无线集成全局来看,集成商在决定是采用公开协议还是自有的协议时,会综合考虑成本、环境等多方面因素。”

按需选择最合适的无线技术

当前民用市场上所采用的无线传输技术呈现出多样化的竞争态势。其中,视频传输因其对传输流量的较高需求,可选范围相对有限。然而,其他产品则提供了3种乃至5种不同的无线传输技术供消费者选择。

伍清辉,弗曼科斯(上海)电子有限公司的技术工程主管,指出无线产品并非如某些厂商所宣称的那样,距离越远越好,而是需要根据具体情况进行技术选择。据悉,弗曼科斯的无线门禁系统之所以采用蓝牙技术作为传输手段,主要基于以下两个考量。

现阶段,短距离传输主要依赖射频、蓝牙和ZigBee等技术。在这些技术所涉及的设备中,手机因其普及率和便携性而成为应用最为广泛的选择。市面上的手机几乎都配备了蓝牙功能。对用户而言,既然能够通过手机远程操控开关,那么频繁地往返开关门便显得没有必要了。

其次,无线门禁产品与使用者的个人安全及财产安全紧密相关,这类产品通常采用的蓝牙技术传输距离大约为2米(蓝牙传输范围在2至30米之间),而ZigBee技术的传输距离则在8至10米之间。然而,大多数用户在离家超过10米时并不会开启门禁,这就给犯罪分子留下了可乘之机。在无线门禁系统中,仅需2米的传输距离便足以满足使用需求,这不仅为用户带来了便利,而且在此范围内,一旦出现可疑人物,通常也能被及时发现。弗曼科斯技术工程主管伍清辉如此阐述。

此外,价格成本与传输安全性也是我们在挑选无线传输技术时必须考虑的因素。目前,在民用领域,除了广泛应用的传输协议之外,部分厂商还拥有自己的私有传输协议。霍尼韦尔(Honeywell)设计的58xx无线协议,基于315MHz和433MHz的无线射频,以及采用调频扩频技术的GWP无线协议,与公开协议相比,显著提升了信号传输的安全性及带宽。目前,仅有少数实力雄厚、规模较大的企业,才拥有自主研发的协议。挑选无线传输方案需考虑应用场景和用户的具体需求,有针对性地进行选择,唯有找到最为匹配的无线传输技术,方能称得上是最佳方案。

无线技术应用在民用市场趋于多元化

无线传输技术的日益成熟,使得无线产品不再局限于单一的使用方式,而是逐步迈向了集成联动的方向。正因如此,民用市场上涌现出了众多依托无线传输技术的新应用,而且这些应用正呈现出向多元化方向发展的态势。

无线家庭智能终端:让家居管理更便捷

当前民用无线集成管理平台的功能已不再局限于无线安防产品的管理,甚至能够对家庭中的各类电器及无线设备进行操控。无线电器控制器、无线安防设备以及无线智能三表(包括水表、电表和煤气表)均通过发送无线信号至家庭控制主机,然后由主机借助GPRS或互联网将这些信号传输至控制服务器。集成管理平台借助网络远程操控家庭,便于用户快速完成水电煤费用的支付、远程照看家人以及远程操控家电,这使得家庭职能终端的使用变得更加轻松,完美契合用户对“一键式”家居生活的追求。霍尼韦尔的贾琢成指出:“众多无线民用技术在家中的运用开元棋官方正版下载,以及通过无线或有线网络实现技术的集成,使得物联网的触角得以深入家庭领域。”

霍尼韦尔HRIS-1000系列单户型智能家居系统具备16个有线防范区域与8个无线防范区域,能够兼容红外(幕帘)探测器、门窗磁传感器、煤气检测仪、火灾报警器、震动传感器以及玻璃破碎探测器等多种探测设备,以实现事件预警和能源消耗监控。此外,系统还配备了紧急呼叫按钮和无线遥控器,便于居民通过一键操作切换离家/回家模式或紧急求助。一旦发生任何情况,业主将迅速通过电话接收到系统发送至手机的语音提示,或通过电子邮件获得详细信息。这些信息会明确告知业主具体事件,如“有人非法入侵”、“火灾”、“煤气泄露”或“紧急情况”,以便物业能够及时得到通知并前往业主家中进行查看或采取相应措施。

无线传输:辅助联网报警的有效手段

当前,在我国联网报警系统中,存在着多种通讯手段,其中电话拨号技术已发展得相当成熟,并且被广泛应用。这种拨号主机组网简便,系统运行稳定且可靠,能够便捷地将警情信息传递至联网中心以及用户电话或手机,从而实现远程操控功能。电话报警虽方便开yunapp体育官网入口下载手机版,但其弊端亦不容忽视:频繁拨号会带来不小的通讯费用;再者,电话系统存在诸多问题,可能导致用户与报警中心的联络中断,诸如用户欠费导致手机停机、电话局端出现故障,甚至有人恶意破坏等情况。若要全面掌握前端查询、报警确认以及电话线路状况等信息,这对联网中心而言依旧是一项挑战。然而,无线传输作为联网报警的补充手段,成功地解决了电话联网过程中所面临的问题。

科立信安防电子有限公司研发与技术服务部经理赵双喜指出,观察国际技术发展趋势,未来联网报警系统的传输技术将趋向于复合多路传输。这种复合多路传输的报警系统,需要报警网络拥有两种或两种以上的网络连接或传输介质,同时,这些不同媒介在安全保障上应相互补充。对于当前普遍使用的电话联网报警系统而言,在确保安全性的方面,最理想的补充连接途径是引入无线传输作为备份手段,这不仅成本较低,而且更贴合我国国情,堪称最实际的解决方案。

民用市场的双网报警器主要由无线发射单元和有线控制单元组成。当无线报警设备与有线报警主机连接时,它能够在不影响电话线正常使用的情况下,监测电话线的运行状况。若电话线出现异常,该设备便会自动接管原有的有线报警线路,转为无线报警模式,并将相关信息传递至接警中心。同时,该报警主机与无线转发模块融入了无线实时巡更的概念,使得联网中心能够迅速获知前方巡逻人员是否依照既定路线与时间抵达指定地点。

无线定位:打造更智能的小区

无线定位技术作为无线传输在民用领域的新兴应用,主要依托Wi-Fi与WSN的互联互通,实现小区等小范围区域的人员定位。此外,这种无线人员定位技术还能与现有的安防传统技术相融合,构建一个更加智能化的安全监控系统。该系统集无线上网、实时定位监控、摄像头联动、智能化传感、门禁、考勤、电子消费、视频和语音等功能于一体,形成了一个综合性的系统。目前,无线定位技术在人员管理领域的应用主要集中在保障空巢老人的安全、防止儿童走失、实现精神病人及其他特殊人群的智能化管理等方面。

无锡物联网产业研究院的部长颜宇辉指出,在复杂的环境中,对无线定位人员的技术要求较为严格,既要满足大规模应用的需求,还要持续提高系统的处理效率;同时,在应对不同应用场景的客户需求时,需及时增强功能开发。与人员定位技术相似,随着物联网理念的普及,对物体进行无线定位的检测,以及利用此技术来判断物品是否被盗,这些应用也逐渐开始被采纳。

目前,一款基于RFID无线传感网的智能家居无线传感定位系统已在民用市场得到广泛应用和推广。该系统以智能家居网关作为核心调节器,构建了ZigBee星型网络,家庭智能网关能根据不同情境进行相应处理;小区内的智能巡逻车作为网络中的移动节点,对预先贴上的RFID标签进行扫描,以实现人员和物体的定位。

无线产品:集成度更高

在现有条件下,无线产品的综合性能得到了显著增强。比如,无线报警系统与无线视频监控系统实现了融合,还有无线报警与无线对讲功能相结合的各类产品等。

创高总经理李晨指出,无线报警与无线视频相结合的主要动因,在于报警设备自身性能的限制。这类产品主要承担侦测任务,但在判断环节存在局限。因此,与视频监控技术的结合,旨在弥补这一不足之处。这种融合对无线报警产品的冲击极为显著,在无线报警与无线视频监控实现结合后,现行的无线报警所使用的RF433M、RF315M等传输手段已无法胜任视频监控所需的大数据量传输任务,因此,Wi-Fi和3GPP技术将有望被无线报警产品所接纳。此外,将无线报警系统与GIS地图技术融合,借助2至3个无线报警探测器的监测功能,便能在GIS地图上详细分析入侵者的行进轨迹,这同样标志着无线报警领域的一项创新产品诞生。

无线对讲功能与无线报警系统相结合,在我国安防领域呈现出一种独特的趋势,这主要归因于开发商对于住宅外观美观度的追求。若将报警系统与对讲系统分别安装,室内所需的设备数量将增加,从而影响整体的美观度。同时,若将报警系统与对讲系统分开,将显著增加网络布线的工程量,并且成本也会相应提高;此外,还有一个原因是为了便于管理,在我国,小区的报警系统通常由物业公司负责管理,将报警系统与对讲系统结合使用,有助于物业公司更有效地应对突发事件。当前,市面上的无线对讲系统普遍运用DECT2.4G微波技术来传输音视频信号。这一技术不仅使得对讲主机和分机可以自行安装,而且从本质上解决了传统楼宇对讲系统只能固定在墙面上的局限,这也是其受欢迎的原因之一。厦门狄耐克电子科技有限公司的总经理缪国栋如是说。

无线民用安防产品掀起DIY热潮

无线安防产品市场的日益繁荣和众多子系统产品的日渐完善,催生了一个庞大的安防领域新兴市场——DIY市场,这一市场在民用安防领域崭露头角,展现出巨大的市场需求。

针对市场需求的响应,众多无线安防企业纷纷推出了各自的DIY安防解决方案,然而,其中部分产品并未获得市场的认可。通常而言,一款优秀的DIY无线安防产品应具备以下几项特质:安装过程简便,布线要求低甚至无需布线;调试操作便捷,无需复杂检验;使用直观,无需查阅厚重的说明书即可轻松掌握;品质优良,在安装、调试和使用过程中故障率低,便于迅速定位问题;此外,良好的售后服务不可或缺,即便用户自行操作,优质的售后服务依然至关重要,它能为客户带来更大的信心。

欧美发达国家中,无线安防产品已遍布民用市场的各个领域。在我国,尽管无线民用安防市场尚处于起步阶段,但其发展潜力巨大。未来,随着技术的进步,民用无线安防产品将实现质的飞跃。民用无线安防产品的广泛应用将深刻改变人们的日常生活。民用市场的不断发展,将促进产品技术的提升,进而推动整个行业的繁荣。

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