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践行IoT应用创新让传感器联网,且无源无线超微功耗

2018年09月20日

  从信息时代过渡到物联网时代,大数据无疑将成为各种智慧城市的基石。然而,目前市面上大多数企业采用的是“互联网+”方案,采集到的大多是静态数据,且项目多靠政府推动;随着城市功能的日益复杂,在智慧交通、智能电网等代表性应用中,人们需要借助“物联网+”方案来采集静态和动态的大数据,并真正实现物联数据的融合,以辅助上层智能决策。近日,物联传媒旗下RFID世界网的记者独家专访了一位IoT应用创新的践行者——深圳市德兴达科技有限公司(以下简称“德兴达”)总经理黄志勇先生,听取其“如何让传感器联网,且无源无线超微功耗”的成功经验。

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深圳市德兴达科技有限公司总经理黄志勇先生

  不唯技术论,以应用需求牵引研发方向

  德兴达是一家专业从事物联网行业前端基础硬件技术研发和行业整体解决方案的高新技术公司,公司核心技术产品主要是各种智能无源无线传感器以及各种特殊功能和特殊封装的RFID产品。从公司成立之初,黄总就制定好了企业未来几年的自主发展规划。

  “德兴达到今年是成立的第三年,成长曲线十分喜人,其一得益于我们的核心技术DEPLUS,其二则有赖于我们对既定战略决策的坚定不移。”黄总这样说到。

  记者了解到,德兴达于2017年开始实现账面赢利,且发展势头良好,今、明两年的平均增长率有望保持在200%以上。黄总告诉记者,德兴达一直在利用自有核心技术优势,落地个性化的行业应用。

  物联网虽是朝阳产业,但它与传统市场一样存在着巨大的市场竞争,德兴达作为新入行者,采取的策略是避开竞争,去探索那些竞争对手相对稀少的应用领域,例如在本次采访中黄总提到的“电力项目中的地下电缆监测”。

  在该项目中,德兴达要配合电力公司解决十分严峻的问题:电力电缆长期运行期间,尤其高负荷运行期间,极易发生温升过高引发起火烧毁,电缆中接口更是容易因运行温度过高发生爆炸,因为各种技术条件限制,很难做到事前预防,每年因此导致的设备损坏、停电、爆炸、甚至人员伤亡事故等损失无法估量。

  “地下管廊的数量庞大又复杂,是一个无信号、无电源的特殊应用场景。首先是电力公司不允许给我们的设备供电,其次是管廊内侧距离地表一般为3到5米,唯有井口处可与外界通信。”黄总分析了当时的情形。

  经过对现场问题的分析诊断,德兴达打出了组合拳——多种传感器标签+DEPLUS通讯协议,再辅以NB-IOT或者LoRa等技术手段,完美地解决了客户的特殊需求。

  为了解决设备供电的问题,工程师将通讯主机设计成了采用电池供电的方式,做到单井的网关工作年限长达3到4年,而系统中传感器标签工作时间更可高到十年以上。

  在一番尽心尽力的准备之后,德兴达在完全无外部供电的条件下,实现了对几千个点的温度监测,得到客户的高度认可。

  类似的成功项目还有很多。例如:对某机房的资产管理项目。某网络公司拥有庞大的物理机房,里面有服务器、交换机以及其他各类数据通讯设备。在一个两千平米的中心机房里集中了几万台的设备,故障和火灾是企业最惧怕发生的事情。德兴达就采用温度、位移和人体红外等传感器帮助客户实现了监测设备工作状态和防止非法人员进入等关键功能。在这一项目中,用到了成千上万个传感节点,DEPLUS正好有了用武之地。

  在采访当时,记者还亲身体验了德兴达为某客户定制的一套面向物流应用的智能卡板,带有重力传感器的接口,适用于仓储金融风控,用户将用它来对货物做实时在线监测,防丢防窃。当记者把手机放在智能卡板上然后拿起并超过30秒,系统就会自动报警,而且在管理员的手机终端上还会收到提示信息。这套设备能同时实现自动盘点和实时重量感知两大重要功能。

  “我们是一家不唯技术论的公司,德兴达从创立之初就有了清晰的定位,是要做一站式的物联网硬件整体解决方案提供商,只要能解决客户的实际问题,什么技术我们都愿意去做研究。”黄总这样说到。

  据了解,德兴达目前可提供的成熟解决方案有:仓储环境实时监测、工业现场电力设备安全运行实时在线监测、电力电缆安全运行监测、户外施工作业人员智能安全帽监管、电力资产管理及巡检等。2016年以来,德兴达公司为国家电网、南方电网、内蒙电力、万科以及多家工业上市公司等一大批优质客户提供了优质可靠的硬件产品方案。

  DEPLUS有生命力,源于其灵活而包容的态度

  德兴达的核心产品全部自主研发,拥有自主知识产权,目前已经取得多项国家专利技术,各类DEPLUS传感标签和特殊结构封装的高频和超高频RFID标签广泛应用于电力、仓储、建筑、地下管廊、智慧社区等各行业和应用场景。

  黄总告诉记者,物联网应用特点就是应用需求多样化,涉及行业千差万别,所处环境极其复杂,应用场景呈碎片化。因此,如何才能让DEPLUS技术更具有生命力,是黄总一直在思考的问题。

  在本次采访中,黄总为记者科普了DEPLUS的8大核心技术特点:

  超微功耗传感RFID技术——为了应对各种特殊应用的需求,DEPLUS自组网系统把硬件层在逻辑上分成传感设备、通讯设备和接入设备等三层,对传感层的分离使得一节小电池寿命最长可达15年。

  可靠的网状连接技术——DEPLUS协议包含了完整的网络层MESH连接协议,在一个固定区域内部署的路由之间是网状互连关系,当传感器终端通讯链路故障或丢包率增加时,网络会自动寻找另一个路由路径并自动完成新的地址分配,从而保证数据通讯完整可靠。

  庞大的终端节点规模——DEPLUS 1.8协议目前可支持最大16节点跳数,以及最大64节点路由设备,单个网关设备最大可以连接终端RFID传感标签1024个。

  超远距离信号覆盖——DEPLUS协议下的广域网桥和路由采用了扩频技术,接收灵敏度可达-130dbm,在发射功率20dbm条件下路由之间通讯距离可以达到1-3公里(视通讯环境)。

  将NB-IoT融入DEPLUS协议——从DEPLUS 2.1版开始,把中国电信的NB-IoT技术融入到协议族中,因此网关设备的接入方式增加,能满足电力井等特殊场景应用。

  专有的电池网关接入和路由技术——独创智能路由休眠技术,通过严格的网络时钟同步机制,大大缩短了路由启动路由表初始化时间,同时通过独特的信道分配和管理技术使得网络开销减少80%,一台全电池自主供电路由(6节锂亚电池)可以使用3-5年。

  专有的传感终端反向唤醒网络技术——在整个DEPLUS网络休眠状态下,一旦传感终端感应检测参数超出设定阈值时,终端将在20秒内向上唤醒网关,实现实时报警。

  专有的传感器接口设计——非常健壮并易于接入的传感器接口,RS232、485、I2C、SPI、AI、DI、ADC等常见的传感器接口都能兼容。灵活的接口设计以及完善的电源控制机制,使得集成了传感器之后RFID的电能损耗依然控制在极小范围内。目前,基于震动、位移、温度、湿度、烟雾、人体感应、路面结冰、水分检测、有毒气体、水浸检测、光照、噪声、PM 2.5/PM 10、PH值、电表、水表等各类参量和环境的DEPLUS系列产品在超微功耗节能通讯技术和自组网技术方面,已经领先物联网行业硬件技术先进水平。

  抓小也盯大,目标是物联网整体硬件解决方案

  “物联网产业链很长,德兴达立志要带领团队做好做精其中的一个环节,让自己的企业价值得到最大的体现。目前我们落地的市场看起来都是边角小块的市场,但是我们也会持续关注大市场,例如:消防、烟感、市政路灯等智慧城市的项目。”黄总这样说到。

  据黄总透露,近日有无人售货项目的投资者也对德兴达的免外部供电技术方案产生了浓厚的兴趣。站在商家用户的角度看,不用布线确实能解决一些工程项目中的刚性需求。一方面是施工量非常小、安装简单,更重要的是如此将节省巨大的人力和物力成本。

  结合不同的物联网应用场景,德兴达与合作伙伴一起将硬件产品进行组合搭配,打造了一系列非常成熟的解决方案,正朝着硬件解决方案角色不断地迈进。

  黄总强调:“凭借小应用项目上积累下来的经验和技术,我们希望能为将来的大市场争夺储蓄足够的力量,我们要以成熟的技术、资本、综合实力和行业资源来博取未来的长久发展。”

  德兴达目前处于物联网产业链的前端硬件环节,面对客户提供全方位的保姆式服务,为用户采集数据并传送数据是其核心的职责。当面对未来,黄总则憧憬着德兴达能“基于最先进半导体技术的做芯片定制开发”,并成为行业一流的物联网硬件解决方案供应商。德兴达将继续奉行以人为本的核心发展理念,秉承诚信、通达、智慧的企业价值观,竭诚为广大用户创造更大价值!

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