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基于无线传输技术的新应用

作者:RFID世界网 收编 来源:安防知识网 2010-08-06 09:19:23

摘要:无线传输技术自诞生之日起就与人们的生活密不可分,从最初的无线电信号传输到一般家电的遥控器再到我们现在应用的Wi-Fi、蓝牙传输等等,民用市场一直都是无线技术应用的主要市场。在安防领域,民用市场一直都是安防企业关注的最大战场,其源源不断的需求推动安防市场的发展,因而,如何推动民用市场的崛起是各安防厂家都非常关注的。

关键词:Wi-Fi[19篇]  蓝牙传输[0篇]  无线传输[7篇]  信号传输[0篇]  

  无线传输技术自诞生之日起就与人们的生活密不可分,从最初的无线电信号传输到一般家电的遥控器再到我们现在应用的Wi-Fi、蓝牙传输等等,民用市场一直都是无线技术应用的主要市场。在安防领域,民用市场一直都是安防企业关注的最大战场,其源源不断的需求推动安防市场的发展,因而,如何推动民用市场的崛起是各安防厂家都非常关注的。无线技术的应用为其带来了福音,诸如无线对讲、无线报警、无线监控等安防产品,凭借其独有的特色逐渐受到民用市场追捧,为一直处于慢热的民用安防市场添一把火。

  民用市场主要是指那些与个人生活和生产密切相关的行业,如家居生活、居住小区、连锁便利店等等,它的市场群体主要是社会中的个人或者是个人生活经常接触到的场所,因此它的需求方向主要是价格适中、外形美观、操作简易、安装方便、售后完善,无线安防产品正好可以满足这些需求。

  除了传输距离远、操作简单、便于管理等原因外,最主要的原因是无线产品无需布线,对环境的影响较小,满足了人们对于居家住宅美观、简洁的要求。杭州英杰电子有限公司总经理郭旭枫表示:“由于很多住户在装修的时候,很少考虑到防盗、对讲等布线的要求,且有线产品并不是很美观,因此很多住户选择在装修后使用无线安防产品。”

  目前,还有很多人对无线信号传输的稳定性方面表示质疑,瑞斯可集团中国代表处市场部经理王青春表示:“无线安防产品传输主要容易受到外界如雷击、电磁干扰等影响,使信号的稳定性降低,而目前跳频技术的发展,已经大大增强了无线传输的抗干扰性,无线信号在受到干扰的时候,会自动跳频到另一个频道,从而保证无线信号传输的稳定。并且民用安防相比银行等特殊场所的要求并不高,无线安防产品目前可以完全满足民用安防的需要。”

  简易化:民用市场的驱动力

  目前在民用安防市场,在无线灯控上面主要采用射频RF433M、RF315M的方式进行传输,在无线报警中除了射频之外,ZigBee和GPRS也是应用的主流,其它像应用在遥控器上的红外传输、无线视频上的3GPP、Wi-Fi等更是不胜枚举。这么多种的无线传输方式,操作起来就需要相应的遥控器。可以想象,在一个完全无线的家居环境中,如果各种无线产品采用不同的传输方式,那么遥控器的数量就会很多,这显然与民用市场对产品操作简易的要求背道而驰。

  由此可见,在民用市场简易化需求的驱动下,选用单一的无线传输技术或成为未来无线技术发展的趋势。

  未来趋势:单一技术让操作更简单

  “一键式操作”是无线民用产品一直追求的目标,然而面对着众多无线传输技术在不同民用产品上的应用,如何找到一种无线传输方式可以全方位地用于一个相对固定的民用环境中以替代目前纷繁复杂的多传输并用的模式,并且可以通过不同的频率作为不同层面的区分,这将会是未来无线传输技术在民用市场发展应考虑的问题。就目前来看,Z-Wave和ZigBee正是适应了这种发展趋势而出现的。

  Z-Wave无线传输技术是美国芯片和软件开发商Zensys公司与其他60多家厂商共同宣布成立Z-Wave,并推出的无线传输协议。Z-Wave可以说是完全针对小型数据传输的家庭应用而设计,因此,数据传输速率只有9.6Kbps,室内有效传输距离为30公尺,室外可达100公尺,并且具备低功耗、低传输速率的特性,并且随着Z-Wave获得Cisco、Intel、Microsoft等通讯大厂的支持后,Z-Wave已从单纯的家庭自动化应用,开始扩展延伸到数字家庭领域,甚至是家庭自动化与数字家庭的接轨整合等,加上Z-Wave的各项技术仍在持续提升(从9.6kbps增进到40kbps),迅速在全球民用无线安防领域的追捧。

  但是由于Z-Wave的节点低(每个网络内最多232个节点,若想与更多节点联系,就必须使用跨网的桥接技术)、拓朴型态单一(只有网状一种)、安全性不高(目前尚未有任何加密设计)、技术门槛较高、国内应用较少等原因在国内民用安防市场上并没有得到广泛的普及。“并且Z-Wave所采用的频段不是全球统一的,在中国很多频段都不支持,我认为Z-Wave在中国安防市场的发展还是有很大的挑战。”

  霍尼韦尔(Honeywell)安防事业集团亚太区研发总监贾琢成表示。

  目前,ZigBee传输技术在国内得到较广泛的应用。ZigBee是一种基于IEEE

  802.15.4标准的无线通信协议,低功耗、低传输速率为最大特色,数据传输速率从20Kbps到250Kbps,适合传送指令、语音、文字等数据量较低的讯息;

  传输距离在70到300公尺内,传输距离对耗电量影响极深,ZigBee设备的天线愈长、讯号传输距离愈远、耗电量也就愈高;支持64000个节点数量,适合节点数量多、大面积的应用环境;支持多样性的网络拓朴架构,目前ZigBee支持的网络拓朴架构包括星状(Star)、丛集树(Cluster Tree)及网状(Mesh)三种。

  不过,ZigBee联盟标准制定不明确,使其未能如预期般大量发展。ZigBee联盟在2004年12月制定ZigBee1.0标准,之后又再修定成ZigBee1.1、ZigBeePro等版本,每一次的标准修定动作,都变动许多既有设计,使得依据不同标准所开发出来的芯片,彼此间产生兼容性问题。此外,在标准未明确规范的地方,多数业者倾向采取自行设计的方式来解决,如此一来,又更加扩大兼容性鸿沟。

  但是目前无论是ZigBee或Z-Wave都无法满足视频传输的数据流量的需求,而作为3GPP传输技术的升级版TD-LTE技术成功在上海世博会上的应用,使我们看到了百兆无线网络联网的可能性。有报道表示中国移动通过架设的17个宏基站,TD-LTE示网能够覆盖11个室内场馆,面积达5.28平方公里;在演示范围内,移动高清会议、移动高清视频监控、移动高清视频点播、便携视传等内容公众都可以亲身体验到;“上海世博会的TD-LTE演示完全具备商用能力”,甚至“完全可以匹敌有线网络”。虽然TD-LTE目前只能适用于大型展会等方面的商用,但是随着技术的不断提高,成本的不断降低,TD-LTE的民用前景将会逐渐显现出来。霍尼韦尔的贾琢成说:“但是现在从整体无线集成方面来看,集成商会根据成本、环境等因素来考虑采用公开协议还是自有协议。”

  按需选择最合适的无线技术

  目前的民用市场采用的无线传输技术可以说是百家争鸣。除了视频传输对传输流量要求较高,选择范围较小外,其它产品都有3种甚至5种的无线传输技术可以选择。

  “无线产品并不能像某些厂家宣传的那样,越远越好,而是要根据实际情况采用不同的传输技术。”弗曼科斯(上海)电子有限公司技术工程主管伍清辉表示。据了解,弗曼科斯的无线门禁产品选择以蓝牙技术为传输方式主要是有两点考虑。

  首先,目前短距离的传输方式主要是射频、蓝牙、ZigBee几种,采用这些技术的设备中,应用最普及且最常被随身携带的是手机,市面上的手机几乎都带有蓝牙功能,对于用户来说,既然可以用手机远程替代操作开关,就没必要来回不停地去开关门。

  其次,像无线门禁产品关系到使用者及财产的切身安全,一般无线门禁所使用的蓝牙的传输距离是2米左右(蓝牙的传输距离为2-30米),使用的ZigBee传输在8-10米之间,但是一般的用户不会在离家10米的时候打开门,让犯罪分子有机可乘。“在无线门禁方面2米的传输距离就能满足需要,方便用户而且2米内,如果有可疑人物的话,一般都可以察觉得到。”弗曼科斯技术工程主管伍清辉解释道。

  另外价格成本和传输安全也是在选择无线传输技术要考虑的方面,目前在民用市场上除了公开的传输协议外,一些厂商也有私有传输协议。如霍尼韦尔(Honeywell)通过对无线射频315MHz和433MHz的设计的58xx无线协议以及基于调频扩频技术的GWP无线协议,相比公开协议这些私有协议可以大大提高信号的传输安全性和带宽,目前只有几家具有很强实力规模的企业才拥有自设协议。选择无线传输技术是要根据所应用的场所、用户的具体需求,有根据地去选择,最适合的无线传输技术,才是最好的。

无线技术应用在民用市场趋于多元化

  随着无线传输技术上的成熟,无线产品逐渐告别单一的使用模式,开始走向集成联动的发展,因此在民用市场上出现很多基于无线传输技术的新应用,并有逐渐有向多元化发展的趋势。

  无线家庭智能终端:让家居管理更便捷

  目前民用无线集成管理平台已经不满足于管理无线安防产品,甚至可以管理和控制家庭中相应的电器和无线设备。无线电器控制器、无线安防产品、无线智能三表(水表、电表、煤气表)通过发射无线信号到家庭控制主机,再由主机通过GPRS或者互联网传输到控制服务器中。集成管理平台通过互联网对家庭的远程遥控,可以实现快捷水电煤缴费、远程家庭看护、远程电器控制等功能,而家庭职能终端操作将愈加便捷,满足用户“一键式”家居的需求。霍尼韦尔的贾琢成表示:“如此丰富的无线民用技术在家庭的应用并通过无线或有线互联网的集成使物联网的触角延伸至家庭。”

  霍尼韦尔HRIS-1000系列单户型智能家居系统支持16个有线防范区域和8个无线防范区域,可连接红外(幕帘)探测器、门窗磁、煤气探测器、火灾探测器、震动探测器,玻璃破碎探测器等多种探测器用于事件提醒和节能监测,并配备紧急按钮和无线遥控器,方便住户一键调整离家/回家模式和紧急求助。一旦有事件发生,业主就会立即收到系统通过电话向手机发出的语音提醒或者email,被清楚告知发生何种事件,是“有小偷入侵”、“着火了”、“煤气泄漏”还是“紧急状况”,方便第一时间通知物业前往家里察看或采取其他行动。

  无线传输:辅助联网报警的有效手段

  目前,国内联网报警有很多通讯方式,其中发展最成熟、应用最广的是电话拨号方式。电话拨号主机组网简单,系统稳定可靠,能方便地将警情发送给联网中心和用户电话或手机,实现远程控制。但电话拨号报警方式的缺点也非常明显:拨号频繁产生电话费用;另外,电话系统的诸多原因都会导致用户到中心的通信瘫痪,如用户欠费停机、电话局端故障,甚至于别有用心的人故意破坏等。如果要完全实现对前端的查询、报警核实、电话线情况的了解等,对于联网中心来讲仍然是一个难题,而无线传输做为联网报警的辅助传输,有效地解决了电话联网所遇到的问题。

  科立信安防电子有限公司研发与技术服务部经理赵双喜说:“从国际技术发展方向来看,今后的联网报警系统传输技术将向复合多路传输发展。复合多路传输报警,要求报警网络具备两种以上的网络连接或传输介质,且不同媒介在安全方面应该具有互补性。针对目前广泛采用的电话联网报警系统来说,在安全性上最具有互补性的补充连接方案就是采用无线传输媒介作为备用连接方式,是最经济、最符合国情的实际解决方案。”

  目前民用市场上的双网报警器主要由无线发射模块和有线控制模块构成。其中无线报警装置在配接有线报警主机时,能够在不干扰原电话线使用的前提下,检测电话线的状态,一旦发现电话线不能正常使用,就自动接管原有的有线报警通道,切换到无线报警模式,再将信息传送给接警中心。同时,双网报警主机和无线转发模块附带无线实时巡更理念,联网中心可以第一时间了解前方巡逻人员是不是按既定的路线和时间到达现场。
无线定位:打造更智能的小区

  无线定位技术是无线传输在民用市场中比较新的应用,它主要是通过Wi-Fi与WSN的互通连用基础上,进行小范围内(如小区)人员定位,同时无线人员定位技术可与目前安防领域的传统技术相结合,实现更加智能化的安全监控体系;集合无线上网、实时定位监控、与摄像头联动、智能化传感、门禁、考勤、电子消费、视频、语音为一体的综合性系统。目前人员无线定位主要应用于空巢老人的安全监护、儿童防走失、精神病人及其他特殊人群智能化管理等方面。

  无锡物联网产业研究院部长颜宇辉表示:“在复杂环境下,人员无线定位对产品品质的要求较高,在大规模应用的同时要求不断提升系统的处理能力;面对不同应用场景的客户需求时及时提升功能开发。”与人员定位相同的是,随着物联网概念的引入,对物体无线定位的侦测,用以判断是否失窃也逐渐得到应用。

  目前,有一款基于RFID无线传感网的智能家居无线传感定位系统正在民用市场得到应用推广。该系统以智能家居网关为中心调节器组建ZigBee星型网络,家庭智能网关根据不同的情况进行相应的处理;小区中智能巡逻车是网络中的移动节点,对事先贴好的RFID标签进行扫描,用来进行人员和物体定位。

  无线产品:集成度更高

  根据现有条件,无线产品的集成度有了很大的提高。例如:无线报警和无线视频监控相结合,无线报警和无线对讲之间相结合的产品等等。

  “无线报警和无线视频融合的主要原因是报警产品本身性能的制约,”创高总经理李晨说道,“报警产品只能起到一个侦测的作用,在判断方面有所制约,跟视频监控的融合正是为了弥补这方面的不足。”这种融合对无线报警产品的影响是巨大的,当无线报警与无线视频监控融合之后,目前无线报警采用的RF433M、RF315M等传输方式无法满足视频监控大容量数据的传输,因此Wi-Fi、3GPP将会被无线报警产品所采纳。另外,无线报警与GIS地图相结合,通过2-3个无线报警探测器的侦测,便可以在GIS地图上分析出入侵者的路径也是无线报警的新产品。

  无线对讲与无线报警相融合是国内安防市场一个“特有现象”,主要原因一是开发商对楼盘美观的需求。如果将报警系统和对讲系统作为两个相互独立的系统铺设,室内机就会多于一个,不利于美观。同时若报警系统和对讲系统想分离将会加大铺设网络的工作量且投入相对较高;另一个原因是便于管理,国内小区报警系统是有物业公司来管理的,与对讲系统相融合便于物业公司对突发时间的管理。“目前市面上的无线对讲系统一般采用DECT2.4G微波传送音视频信号,可以实现DIY安装对讲主机和分机,从根本上改变了传统楼宇对讲只能安装在墙面上的弊端也是原因之一。”厦门狄耐克电子科技有限公司总经理缪国栋表示。

  无线民用安防产品掀起DIY热潮

  随着无线安防产品市场的逐渐兴起和各项子系统产品的成熟,一个巨大的安防新兴市场——DIY市场在民用安防领域中崛起,显示了巨大的需求。

  面对市场的需求,很多无线安防厂商都推出了自己相应的DIY安防产品,但是有的产品却没有得到市场的肯定。一般来说,一个成功的DIY无线安防产品需要具备这些特点:安装简单,布线简单或不用布线;调试简单,不需要过多的检验;使用简单,不需要厚厚的说明书,就可以轻松上手;质量好,安装、调试和使用过程中不容易出毛病,可以很快分析出是什么地方出了问题;产品售后服务好,不是说用户自己动手,售后服务就不重要了,其实优质的售后会给客户更多的信心。

  在欧美发达国家无线安防产品已经渗透到民用市场的各个角落。在国内,尽管无线民用安防市场刚刚起步,却具有极为广阔的市场前景,未来的民用无线安防产品将会随着技术的发展得到飞跃,民用无线安防产品的普及将会改变人们的日常生活,随着民用市场的发展,将会推动产品的发展,从而带动整个行业的发展。
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