WF-IoT的五大基礎(chǔ)功能

1、WF-IoT融合物聯(lián)網(wǎng)的五大基礎(chǔ)功能WF-IoT融合物聯(lián)網(wǎng)是劃時代的創(chuàng)新技術(shù)，其內(nèi)核是唐芯系列物聯(lián)網(wǎng)芯片，是一種基于RFID的低功耗廣域網(wǎng)通信技術(shù)，為用戶提供一種簡單的能實現(xiàn)遠距離、大容量、中高速、免付費、低功耗的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。WF-IoT融合了射頻識別、實時定位、無線傳感、視頻聯(lián)動和智慧照明等五大基礎(chǔ)功能，可以滿足大多數(shù)應(yīng)用場景的需要。1 射頻識別（1）電子標簽電子標簽是射頻識別技術(shù)的基礎(chǔ)器件，一般由天線、耦合元件及芯片構(gòu)成。每個電子標簽都具有全球唯一的電子編碼（Electronic Product Code，EPC，主要包含標頭、廠商識別代碼、對象分類代碼和序列號等要素），附著在人體或物體上

2、以標識目標對象。根據(jù)是否需要電池，電子標簽又分為有源電子標簽（或主動標簽）和無源電子標簽（或被動標簽）。有的電子標簽，還具有防拆卸功能。電子標簽還可以根據(jù)附著材質(zhì)進行分類，以適應(yīng)紙張、木材、金屬、塑料等附著材質(zhì)的使用。圖1 某類電子標簽的實物圖實現(xiàn)射頻識別功能，一般至少應(yīng)包括電子標簽、讀寫器和應(yīng)用程序等三部分，其工作原理如圖2所示。圖2 電子標簽的一般工作原理圖（2）WF-IoT的工作原理WF-IoT射頻識別的工作原理是：當被動標簽進入WF-IoT網(wǎng)絡(luò)后，標簽接收WF-IoT節(jié)點發(fā)出的射頻信號，并產(chǎn)生感應(yīng)電流，用以驅(qū)動標簽內(nèi)部電路，將存儲在其芯片中的信息發(fā)射出來，或者主動標簽主動發(fā)送射頻信號，

3、由WF-IoT節(jié)點接收，從而實現(xiàn)目標對象的識別。圖3 WF-IoT的射頻識別圖優(yōu)點：l 只需在目標對象上附著電子標簽，即可利用WF-IoT自帶的射頻識別網(wǎng)絡(luò)，形成射頻識別功能；l 以極低的成本，應(yīng)用于資產(chǎn)管理、人員管理、涉密管控等領(lǐng)域。2 實時定位由于GPS（或BD）定位、移動通信定位等傳統(tǒng)定位方法在比如室內(nèi)、隧道、地下等場所的效果不佳，需要解決定位問題。目前，有大量成熟的商用定位方案是基于射頻識別的實時定位技術(shù)。WF-IoT實時定位的工作原理是：由于WF-IoT本身具有識別定位功能，且每個WF-IoT節(jié)點都作為定位基站，并預先固定，當目標標簽進入WF-IoT網(wǎng)絡(luò)后，WF-IoT節(jié)點讀取到目標

4、電子標簽的特征信息（如身份ID、接收信號強度等），采用近鄰法、多邊定位法、接收信號強度等方法確定目標電子標簽的所在位置，如圖2-10所示。圖4 WF-IoT的實時定位原理圖WF-IoT可實現(xiàn)：人員管理、實時定位、地圖顯示、歷史軌跡、按鍵報警、虛擬周界、記錄查詢、統(tǒng)計及報表、大數(shù)據(jù)分析等功能，可以用于緊急救援、人員（或資產(chǎn)）追蹤、涉密管控等領(lǐng)域。其優(yōu)點主要有：l 由于作用距離近，可在幾毫秒內(nèi)得到厘米級的定位精度；l 由于電磁場具有非視距的特點，傳輸范圍較大；l 造價比較低，只需在目標對象上部署電子標簽即可，無需另外部署讀寫裝置或網(wǎng)絡(luò)。3 無線傳感所謂無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（Wireless Sensor

5、 Network，WSN）是由大量的靜止或移動的傳感器以自組織和多跳的方式構(gòu)成的無線網(wǎng)絡(luò)，以協(xié)作地感知、采集、處理和傳輸網(wǎng)絡(luò)覆蓋地理區(qū)域內(nèi)被感知對象的信息。圖5 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的傳統(tǒng)拓撲圖由于沒有線纜的羈絆，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療護理、目標跟蹤、智能家居、商業(yè)運營等領(lǐng)域。WF-IoT無線傳感的工作原理是：每一個WF-IoT節(jié)點支持門磁、紅外探測、窗磁、煙霧、雷達、空氣質(zhì)量、環(huán)境等多類傳感器的有線接入，也支持采取ALL協(xié)議的無線傳感器進入WF-IoT網(wǎng)絡(luò)。4 視頻聯(lián)動近年來，隨著技術(shù)的迅猛發(fā)展，IP網(wǎng)絡(luò)攝像機已具有了視頻移動偵測、紅外感應(yīng)、人臉識別、車牌識別、區(qū)域警戒等種類繁多的

6、智能感知能力。實現(xiàn)視頻監(jiān)控的聯(lián)動控制，減輕人力資源負擔，提高智能管控效率，是一種最為重要、且具有價值的基礎(chǔ)應(yīng)用。IP網(wǎng)絡(luò)攝像機本身具有以太網(wǎng)接口、COM接口和報警（Alarm I/O）接口等三類接口。圖6 IP網(wǎng)絡(luò)攝象機的拓撲結(jié)構(gòu)圖其中：l 以太網(wǎng)接口：使攝像機直接連入網(wǎng)絡(luò)；l COM接口：既可以使網(wǎng)絡(luò)任一授權(quán)用戶對攝像機的云臺、鏡頭等前端設(shè)備進行操控，也可以使網(wǎng)絡(luò)上的后端應(yīng)用獲得前端采集到的數(shù)據(jù)；l 報警接口：既可以將報警傳感器傳來的開關(guān)量信號傳送給后端應(yīng)用，后端應(yīng)用也可以通過該報警接口發(fā)出聯(lián)動響應(yīng)。WF-IoT視頻聯(lián)動的方案原理是：利用攝像機的COM接口和報警接口，在攝像機、空調(diào)、消防火警

7、、電子圍欄等設(shè)備上加裝WF-IoT節(jié)點，與具有WF-IoT節(jié)點功能的門禁、照明、紅外、雷達以及其他感知器（或執(zhí)行器）之間，實現(xiàn)無線通信、自由組網(wǎng)、“物物”直接互聯(lián)，形成一個不依賴于中心的智能感知、處理和執(zhí)行的物聯(lián)網(wǎng)。圖7 WF-IoT視頻聯(lián)動的方案原理圖WF-IoT的視頻聯(lián)動，主要有以下功能：l 聯(lián)動照明。為攝像機提供照明，以獲得更清晰的監(jiān)控圖像；l 聯(lián)動門禁。對門禁設(shè)備被拆除、被非法開門、門開超時、脅迫開門、刷卡開門、按鈕開門、指紋開門、撤防、布防等各種狀況等進行視頻監(jiān)控，以增強門禁的安全性；l 聯(lián)動電子圍欄。對闖入、撤防、布防等各種報警狀況等進行調(diào)節(jié)鏡頭、轉(zhuǎn)動云臺等控制，實現(xiàn)視頻監(jiān)控，以提

8、高周界安全性；l 聯(lián)動雷達和補光燈。極簡單地實現(xiàn)違法抓拍、跟拍；l 聯(lián)動智能傳感器。減少視頻監(jiān)控的死角、盲區(qū)，增強視頻監(jiān)控的管理效率；l 聯(lián)動智能驅(qū)動器。使攝像機對感知到各類報警狀態(tài)直接做出反應(yīng)。主要特點：l 無需重新布線，軟件定義；l 無需中心，物物互聯(lián)互動；l 主動安防與被動安防完美結(jié)合。5 智慧照明WF-IoT在照明領(lǐng)域應(yīng)用的一種專利技術(shù)是Air Lamp商用物聯(lián)網(wǎng)智能照明技術(shù)，具體是將所有支持ALL協(xié)議的智能照明燈、智能開關(guān)、場景面板、智能電源、智能驅(qū)動器、智能燈控網(wǎng)關(guān)、智能燈控終端等以免布線形式集成一個智能化照明系統(tǒng)。其核心產(chǎn)品主要有：l 智能照明燈：支持ALL協(xié)議，有多種規(guī)格型號的

9、燈具，并支持訂制。l 智能電源：支持ALL協(xié)議，可用于驅(qū)動電源。l 智能驅(qū)動器：支持ALL協(xié)議，可用于驅(qū)動控制器或執(zhí)行器。l 智能開關(guān)：無源無線，支持ALL協(xié)議，是智能燈控終端的一種。l 場景面板：支持ALL協(xié)議，支持多種場景控制，是智能燈控終端的一種。l 智能燈控網(wǎng)關(guān)：支持ALL協(xié)議。l 智能燈控終端：主要有Android移動終端、iOS移動終端、PC終端等三種。Air Lamp智慧照明的主要特色：（1）工程實現(xiàn)簡單Air Lamp智慧照明對硬件設(shè)施條件要求簡單，全部采用無線自由組網(wǎng)控制，簡化了電氣回路、減少配電設(shè)備，易于安裝。（2）可觀的節(jié)能效果節(jié)約能源和降低運行費用是業(yè)主們關(guān)心的又一個重

10、要問題。由于Air Lamp智慧照明采用高效節(jié)能第四代智能LED智能燈具，并能夠通過科學管理對燈具亮度實現(xiàn)智能化控制，根據(jù)不同日期、不同時間按照各個功能區(qū)域的運行情況預先進行光照度的設(shè)置，不需要照明的時候，保證將燈關(guān)掉；在大多數(shù)情況下很多區(qū)域其實不需要把燈全部打開或開到最亮，Air Lamp智慧照明總能以最經(jīng)濟的能耗為用戶提供最舒適的照明；Air Lamp智慧照明保證只有當必需的時候才把燈點亮，或達到所要求的亮度，從而大大降低了能耗。（3）全自動智能化控制采用Air Lamp智慧照明后，所有燈具均實現(xiàn)了全自動化、智能調(diào)光控制，可以實現(xiàn)對任何一個燈具，任意燈具分組，乃至所有燈具的實時、同步、調(diào)光

11、控制，亮度可以隨著外部環(huán)境的亮度自動調(diào)整，整個控制過程不需要人工干預，也不需要復雜的線纜工程和設(shè)置，真正實現(xiàn)了“按需照明”，可使照明系統(tǒng)工作在全自動狀態(tài)。例如，上午來臨時，系統(tǒng)自動將燈調(diào)暗，而且光照度會自動調(diào)節(jié)到人們視覺最舒適的水平。在靠窗的區(qū)域，系統(tǒng)智能地利用室外自然光，當天氣晴朗，室內(nèi)燈會自動調(diào)暗；天氣陰暗，室內(nèi)燈會自動調(diào)亮，以始終保持室內(nèi)設(shè)定的亮度（按預設(shè)定要求的亮度）。當夜幕降臨時，系統(tǒng)將自動進入“傍晚”工作狀態(tài)，自動地極其緩慢地調(diào)亮各區(qū)域的燈光。此外，還可用手動控制面板，根據(jù)一天中的不同時間，進行燈光的場景預設(shè)置，使用時只需調(diào)用預先設(shè)置好的最佳燈光場景，產(chǎn)生新穎的視覺效果，隨意改變各

12、區(qū)域的光照度。（4）實現(xiàn)安全、便民與節(jié)能的完美統(tǒng)一視頻監(jiān)控與智能燈具聯(lián)動，實現(xiàn)白天“人來燈逐級變亮，人走燈漸暗”；夜晚“人來燈逐級變亮，人走燈漸暗，在設(shè)定的時間內(nèi)無人時燈具自動熄滅”。給用戶人性化的關(guān)懷，理想化的體驗的同時，保證有人時監(jiān)控畫面高清，提高防護等級，實現(xiàn)安全與節(jié)能的完美統(tǒng)一。（5）延長燈具壽命燈具損壞的致命原因是電網(wǎng)過電壓。燈具的工作電壓越高，其壽命則成倍降低。反之，燈具工作電壓降低則壽命成倍增長。因此，適當降低燈具工作電壓是延長燈具壽命的有效途徑。Air Lamp智慧照明能成功地抑制電網(wǎng)的沖擊電壓和浪涌電壓，使燈具不會因上述原因而過早損壞；通過智能調(diào)光，燈具大部分時間都處于低功耗狀態(tài)，避免頻繁啟動對燈具的沖擊；還可通過系統(tǒng)人為地確定電壓限制，提高燈具壽命；采用軟啟動和軟關(guān)斷技術(shù)，避免燈絲的熱沖擊，使燈具壽命進一步得到延長。Air Lamp智慧照明能成功地延長燈具壽命2至4倍。不僅節(jié)省大量燈具，而且大大減少更換燈具的工作量，有效地降低了照明系統(tǒng)的運行費用，對難安裝區(qū)域的燈具及昂貴燈具更具特殊意義。（6）提高管理水平，減少維護費用Air Lamp智慧照明將普通照明人工開與關(guān)轉(zhuǎn)換成了智能化管理，燈具