踐行IoT應(yīng)用創(chuàng)新:讓傳感器聯(lián)網(wǎng),且無源無線超微功耗
從信息時代過渡到物聯(lián)網(wǎng)時代,大數(shù)據(jù)無疑將成為各種智慧城市的基石。然而,目前市面上大多數(shù)企業(yè)采用的是“互聯(lián)網(wǎng)+”方案,采集到的大多是靜態(tài)數(shù)據(jù),且項目多靠政府推動;隨著城市功能的日益復(fù)雜,在智慧交通、智能電網(wǎng)等代表性應(yīng)用中,人們需要借助“物聯(lián)網(wǎng)+”方案來采集靜態(tài)和動態(tài)的大數(shù)據(jù),并真正實現(xiàn)物聯(lián)數(shù)據(jù)的融合,以輔助上層智能決策。近日,物聯(lián)傳媒旗下RFID世界網(wǎng)的記者獨家專訪了一位IoT應(yīng)用創(chuàng)新的踐行者——深圳市德興達科技有限公司(以下簡稱“德興達”)總經(jīng)理黃志勇先生,聽取其“如何讓傳感器聯(lián)網(wǎng),且無源無線超微功耗”的成功經(jīng)驗。
深圳市德興達科技有限公司總經(jīng)理黃志勇先生
不唯技術(shù)論,以應(yīng)用需求牽引研發(fā)方向
德興達是一家專業(yè)從事物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)前端基礎(chǔ)硬件技術(shù)研發(fā)和行業(yè)整體解決方案的高新技術(shù)公司,公司核心技術(shù)產(chǎn)品主要是各種智能無源無線傳感器以及各種特殊功能和特殊封裝的RFID產(chǎn)品。從公司成立之初,黃總就制定好了企業(yè)未來幾年的自主發(fā)展規(guī)劃。
“德興達到今年是成立的第三年,成長曲線十分喜人,其一得益于我們的核心技術(shù)DEPLUS,其二則有賴于我們對既定戰(zhàn)略決策的堅定不移。”黃總這樣說到。
記者了解到,德興達于2017年開始實現(xiàn)賬面贏利,且發(fā)展勢頭良好,今、明兩年的平均增長率有望保持在200%以上。黃總告訴記者,德興達一直在利用自有核心技術(shù)優(yōu)勢,落地個性化的行業(yè)應(yīng)用。
物聯(lián)網(wǎng)雖是朝陽產(chǎn)業(yè),但它與傳統(tǒng)市場一樣存在著巨大的市場競爭,德興達作為新入行者,采取的策略是避開競爭,去探索那些競爭對手相對稀少的應(yīng)用領(lǐng)域,例如在本次采訪中黃總提到的“電力項目中的地下電纜監(jiān)測”。
在該項目中,德興達要配合電力公司解決十分嚴峻的問題:電力電纜長期運行期間,尤其高負荷運行期間,極易發(fā)生溫升過高引發(fā)起火燒毀,電纜中接口更是容易因運行溫度過高發(fā)生爆炸,因為各種技術(shù)條件限制,很難做到事前預(yù)防,每年因此導(dǎo)致的設(shè)備損壞、停電、爆炸、甚至人員傷亡事故等損失無法估量。
“地下管廊的數(shù)量龐大又復(fù)雜,是一個無信號、無電源的特殊應(yīng)用場景。首先是電力公司不允許給我們的設(shè)備供電,其次是管廊內(nèi)側(cè)距離地表一般為3到5米,唯有井口處可與外界通信。”黃總分析了當(dāng)時的情形。
經(jīng)過對現(xiàn)場問題的分析診斷,德興達打出了組合拳——多種傳感器標(biāo)簽+DEPLUS通訊協(xié)議,再輔以NB-IoT或者LoRa等技術(shù)手段,完美地解決了客戶的特殊需求。
為了解決設(shè)備供電的問題,工程師將通訊主機設(shè)計成了采用電池供電的方式,做到單井的網(wǎng)關(guān)工作年限長達3到4年,而系統(tǒng)中傳感器標(biāo)簽工作時間更可高到十年以上。
在一番盡心盡力的準(zhǔn)備之后,德興達在完全無外部供電的條件下,實現(xiàn)了對幾千個點的溫度監(jiān)測,得到客戶的高度認可。
類似的成功項目還有很多。例如:對某機房的資產(chǎn)管理項目。某網(wǎng)絡(luò)公司擁有龐大的物理機房,里面有服務(wù)器、交換機以及其他各類數(shù)據(jù)通訊設(shè)備。在一個兩千平米的中心機房里集中了幾萬臺的設(shè)備,故障和火災(zāi)是企業(yè)最懼怕發(fā)生的事情。德興達就采用溫度、位移和人體紅外等傳感器幫助客戶實現(xiàn)了監(jiān)測設(shè)備工作狀態(tài)和防止非法人員進入等關(guān)鍵功能。在這一項目中,用到了成千上萬個傳感節(jié)點,DEPLUS正好有了用武之地。
在采訪當(dāng)時,記者還親身體驗了德興達為某客戶定制的一套面向物流應(yīng)用的智能卡板,帶有重力傳感器的接口,適用于倉儲金融風(fēng)控,用戶將用它來對貨物做實時在線監(jiān)測,防丟防竊。當(dāng)記者把手機放在智能卡板上然后拿起并超過30秒,系統(tǒng)就會自動報警,而且在管理員的手機終端上還會收到提示信息。這套設(shè)備能同時實現(xiàn)自動盤點和實時重量感知兩大重要功能。
“我們是一家不唯技術(shù)論的公司,德興達從創(chuàng)立之初就有了清晰的定位,是要做一站式的物聯(lián)網(wǎng)硬件整體解決方案提供商,只要能解決客戶的實際問題,什么技術(shù)我們都愿意去做研究。”黃總這樣說到。
據(jù)了解,德興達目前可提供的成熟解決方案有:倉儲環(huán)境實時監(jiān)測、工業(yè)現(xiàn)場電力設(shè)備安全運行實時在線監(jiān)測、電力電纜安全運行監(jiān)測、戶外施工作業(yè)人員智能安全帽監(jiān)管、電力資產(chǎn)管理及巡檢等。2016年以來,德興達公司為國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)、內(nèi)蒙電力、萬科以及多家工業(yè)上市公司等一大批優(yōu)質(zhì)客戶提供了優(yōu)質(zhì)可靠的硬件產(chǎn)品方案。
DEPLUS有生命力,源于其靈活而包容的態(tài)度
德興達的核心產(chǎn)品全部自主研發(fā),擁有自主知識產(chǎn)權(quán),目前已經(jīng)取得多項國家專利技術(shù),各類DEPLUS傳感標(biāo)簽和特殊結(jié)構(gòu)封裝的高頻和超高頻RFID標(biāo)簽廣泛應(yīng)用于電力、倉儲、建筑、地下管廊、智慧社區(qū)等各行業(yè)和應(yīng)用場景。
黃總告訴記者,物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用特點就是應(yīng)用需求多樣化,涉及行業(yè)千差萬別,所處環(huán)境極其復(fù)雜,應(yīng)用場景呈碎片化。因此,如何才能讓DEPLUS技術(shù)更具有生命力,是黃總一直在思考的問題。
在本次采訪中,黃總為記者科普了DEPLUS的8大核心技術(shù)特點:
超微功耗傳感RFID技術(shù)——為了應(yīng)對各種特殊應(yīng)用的需求,DEPLUS自組網(wǎng)系統(tǒng)把硬件層在邏輯上分成傳感設(shè)備、通訊設(shè)備和接入設(shè)備等三層,對傳感層的分離使得一節(jié)小電池壽命最長可達15年。
可靠的網(wǎng)狀連接技術(shù)——DEPLUS協(xié)議包含了完整的網(wǎng)絡(luò)層MESH連接協(xié)議,在一個固定區(qū)域內(nèi)部署的路由之間是網(wǎng)狀互連關(guān)系,當(dāng)傳感器終端通訊鏈路故障或丟包率增加時,網(wǎng)絡(luò)會自動尋找另一個路由路徑并自動完成新的地址分配,從而保證數(shù)據(jù)通訊完整可靠。
龐大的終端節(jié)點規(guī)模——DEPLUS 1.8協(xié)議目前可支持最大16節(jié)點跳數(shù),以及最大64節(jié)點路由設(shè)備,單個網(wǎng)關(guān)設(shè)備最大可以連接終端RFID傳感標(biāo)簽1024個。
超遠距離信號覆蓋——DEPLUS協(xié)議下的廣域網(wǎng)橋和路由采用了擴頻技術(shù),接收靈敏度可達-130dbm,在發(fā)射功率20dbm條件下路由之間通訊距離可以達到1-3公里(視通訊環(huán)境)。
將NB-IoT融入DEPLUS協(xié)議——從DEPLUS 2.1版開始,把中國電信的NB-IoT技術(shù)融入到協(xié)議族中,因此網(wǎng)關(guān)設(shè)備的接入方式增加,能滿足電力井等特殊場景應(yīng)用。
專有的電池網(wǎng)關(guān)接入和路由技術(shù)——獨創(chuàng)智能路由休眠技術(shù),通過嚴格的網(wǎng)絡(luò)時鐘同步機制,大大縮短了路由啟動路由表初始化時間,同時通過獨特的信道分配和管理技術(shù)使得網(wǎng)絡(luò)開銷減少80%,一臺全電池自主供電路由(6節(jié)鋰亞電池)可以使用3-5年。
專有的傳感終端反向喚醒網(wǎng)絡(luò)技術(shù)——在整個DEPLUS網(wǎng)絡(luò)休眠狀態(tài)下,一旦傳感終端感應(yīng)檢測參數(shù)超出設(shè)定閾值時,終端將在20秒內(nèi)向上喚醒網(wǎng)關(guān),實現(xiàn)實時報警。
專有的傳感器接口設(shè)計——非常健壯并易于接入的傳感器接口,RS232、485、I2C、SPI、AI、DI、ADC等常見的傳感器接口都能兼容。靈活的接口設(shè)計以及完善的電源控制機制,使得集成了傳感器之后RFID的電能損耗依然控制在極小范圍內(nèi)。目前,基于震動、位移、溫度、濕度、煙霧、人體感應(yīng)、路面結(jié)冰、水分檢測、有毒氣體、水浸檢測、光照、噪聲、PM 2.5/PM 10、PH值、電表、水表等各類參量和環(huán)境的DEPLUS系列產(chǎn)品在超微功耗節(jié)能通訊技術(shù)和自組網(wǎng)技術(shù)方面,已經(jīng)領(lǐng)先物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)硬件技術(shù)先進水平。
抓小也盯大,目標(biāo)是物聯(lián)網(wǎng)整體硬件解決方案
“物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈很長,德興達立志要帶領(lǐng)團隊做好做精其中的一個環(huán)節(jié),讓自己的企業(yè)價值得到最大的體現(xiàn)。目前我們落地的市場看起來都是邊角小塊的市場,但是我們也會持續(xù)關(guān)注大市場,例如:消防、煙感、市政路燈等智慧城市的項目。”黃總這樣說到。
據(jù)黃總透露,近日有無人售貨項目的投資者也對德興達的免外部供電技術(shù)方案產(chǎn)生了濃厚的興趣。站在商家用戶的角度看,不用布線確實能解決一些工程項目中的剛性需求。一方面是施工量非常小、安裝簡單,更重要的是如此將節(jié)省巨大的人力和物力成本。
結(jié)合不同的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景,德興達與合作伙伴一起將硬件產(chǎn)品進行組合搭配,打造了一系列非常成熟的解決方案,正朝著硬件解決方案角色不斷地邁進。
黃總強調(diào):“憑借小應(yīng)用項目上積累下來的經(jīng)驗和技術(shù),我們希望能為將來的大市場爭奪儲蓄足夠的力量,我們要以成熟的技術(shù)、資本、綜合實力和行業(yè)資源來博取未來的長久發(fā)展。”
德興達目前處于物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的前端硬件環(huán)節(jié),面對客戶提供全方位的保姆式服務(wù),為用戶采集數(shù)據(jù)并傳送數(shù)據(jù)是其核心的職責(zé)。當(dāng)面對未來,黃總則憧憬著德興達能“基于最先進半導(dǎo)體技術(shù)的做芯片定制開發(fā)”,并成為行業(yè)一流的物聯(lián)網(wǎng)硬件解決方案供應(yīng)商。德興達將繼續(xù)奉行以人為本的核心發(fā)展理念,秉承誠信、通達、智慧的企業(yè)價值觀,竭誠為廣大用戶創(chuàng)造更大價值!