無線傳輸技術自誕生之日起就與人們的生活密不可分,從最初的無線電信號傳輸到一般家電的遙控器再到我們現在應用的Wi-Fi、藍牙傳輸等等,民用市場一直都是無線技術應用的主要市場。在安防領域,民用市場一直都是安防企業關注的最大戰場,其源源不斷的需求推動安防市場的發展,因而,如何推動民用市場的崛起是各安防廠家都非常關注的。無線技術的應用為其帶來了福音,諸如無線對講、無線報警、無線監控等安防產品,憑借其獨有的特色逐漸受到民用市場追捧,為一直處于慢熱的民用安防市場添一把火。
民用市場主要是指那些與個人生活和生產密切相關的行業,如家居生活、居住小區、連鎖便利店等等,它的市場群體主要是社會中的個人或者是個人生活經常接觸到的場所,因此它的需求方向主要是價格適中、外形美觀、操作簡易、安裝方便、售后完善,無線安防產品正好可以滿足這些需求。
除了傳輸距離遠、操作簡單、便于管理等原因外,最主要的原因是無線產品無需布線,對環境的影響較小,滿足了人們對于居家住宅美觀、簡潔的要求。杭州英杰電子有限公司總經理郭旭楓表示:“由于很多住戶在裝修的時候,很少考慮到防盜、對講等布線的要求,且有線產品并不是很美觀,因此很多住戶選擇在裝修后使用無線安防產品。”
目前,還有很多人對無線信號傳輸的穩定性方面表示質疑,瑞斯可集團中國代表處市場部經理王青春表示:“無線安防產品傳輸主要容易受到外界如雷擊、電磁干擾等影響,使信號的穩定性降低,而目前跳頻技術的發展,已經大大增強了無線傳輸的抗干擾性,無線信號在受到干擾的時候,會自動跳頻到另一個頻道,從而保證無線信號傳輸的穩定。并且民用安防相比銀行等特殊場所的要求并不高,無線安防產品目前可以完全滿足民用安防的需要。”
簡易化:民用市場的驅動力
目前在民用安防市場,在無線燈控上面主要采用射頻RF433M、RF315M的方式進行傳輸,在無線報警中除了射頻之外,ZigBee和GPRS也是應用的主流,其它像應用在遙控器上的紅外傳輸、無線視頻上的3GPP、Wi-Fi等更是不勝枚舉。這么多種的無線傳輸方式,操作起來就需要相應的遙控器??梢韵胂?,在一個完全無線的家居環境中,如果各種無線產品采用不同的傳輸方式,那么遙控器的數量就會很多,這顯然與民用市場對產品操作簡易的要求背道而馳。
由此可見,在民用市場簡易化需求的驅動下,選用單一的無線傳輸技術或成為未來無線技術發展的趨勢。
未來趨勢:單一技術讓操作更簡單
“一鍵式操作”是無線民用產品一直追求的目標,然而面對著眾多無線傳輸技術在不同民用產品上的應用,如何找到一種無線傳輸方式可以全方位地用于一個相對固定的民用環境中以替代目前紛繁復雜的多傳輸并用的模式,并且可以通過不同的頻率作為不同層面的區分,這將會是未來無線傳輸技術在民用市場發展應考慮的問題。就目前來看,Z-Wave和ZigBee正是適應了這種發展趨勢而出現的。
Z-Wave無線傳輸技術是美國芯片和軟件開發商Zensys公司與其他60多家廠商共同宣布成立Z-Wave,并推出的無線傳輸協議。Z-Wave可以說是完全針對小型數據傳輸的家庭應用而設計,因此,數據傳輸速率只有9.6Kbps,室內有效傳輸距離為30公尺,室外可達100公尺,并且具備低功耗、低傳輸速率的特性,并且隨著Z-Wave獲得Cisco、Intel、Microsoft等通訊大廠的支持后,Z-Wave已從單純的家庭自動化應用,開始擴展延伸到數字家庭領域,甚至是家庭自動化與數字家庭的接軌整合等,加上Z-Wave的各項技術仍在持續提升(從9.6kbps增進到40kbps),迅速在全球民用無線安防領域的追捧。
但是由于Z-Wave的節點低(每個網絡內最多232個節點,若想與更多節點聯系,就必須使用跨網的橋接技術)、拓樸型態單一(只有網狀一種)、安全性不高(目前尚未有任何加密設計)、技術門檻較高、國內應用較少等原因在國內民用安防市場上并沒有得到廣泛的普及。“并且Z-Wave所采用的頻段不是全球統一的,在中國很多頻段都不支持,我認為Z-Wave在中國安防市場的發展還是有很大的挑戰。”
霍尼韋爾(Honeywell)安防事業集團亞太區研發總監賈琢成表示。
目前,ZigBee傳輸技術在國內得到較廣泛的應用。ZigBee是一種基于IEEE802.15.4標準的無線通信協議,低功耗、低傳輸速率為最大特色,數據傳輸速率從20Kbps到250Kbps,適合傳送指令、語音、文字等數據量較低的訊息;傳輸距離在70到300公尺內,傳輸距離對耗電量影響極深,ZigBee設備的天線愈長、訊號傳輸距離愈遠、耗電量也就愈高;支持64000個節點數量,適合節點數量多、大面積的應用環境;支持多樣性的網絡拓樸架構,目前ZigBee支持的網絡拓樸架構包括星狀(Star)、叢集樹(Cluster Tree)及網狀(Mesh)三種。
不過,ZigBee聯盟標準制定不明確,使其未能如預期般大量發展。ZigBee聯盟在2004年12月制定ZigBee1.0標準,之后又再修定成ZigBee1.1、ZigBeePro等版本,每一次的標準修定動作,都變動許多既有設計,使得依據不同標準所開發出來的芯片,彼此間產生兼容性問題。此外,在標準未明確規范的地方,多數業者傾向采取自行設計的方式來解決,如此一來,又更加擴大兼容性鴻溝。
但是目前無論是ZigBee或Z-Wave都無法滿足視頻傳輸的數據流量的需求,而作為3GPP傳輸技術的升級版TD-LTE技術成功在上海世博會上的應用,使我們看到了百兆無線網絡聯網的可能性。有報道表示中國移動通過架設的17個宏基站,TD-LTE示網能夠覆蓋11個室內場館,面積達5.28平方公里;在演示范圍內,移動高清會議、移動高清視頻監控、移動高清視頻點播、便攜視傳等內容公眾都可以親身體驗到;“上海世博會的TD-LTE演示完全具備商用能力”,甚至“完全可以匹敵有線網絡”。雖然TD-LTE目前只能適用于大型展會等方面的商用,但是隨著技術的不斷提高,成本的不斷降低,TD-LTE的民用前景將會逐漸顯現出來?;裟犴f爾的賈琢成說:“但是現在從整體無線集成方面來看,集成商會根據成本、環境等因素來考慮采用公開協議還是自有協議。”
按需選擇最合適的無線技術
目前的民用市場采用的無線傳輸技術可以說是百家爭鳴。除了視頻傳輸對傳輸流量要求較高,選擇范圍較小外,其它產品都有3種甚至5種的無線傳輸技術可以選擇。
“無線產品并不能像某些廠家宣傳的那樣,越遠越好,而是要根據實際情況采用不同的傳輸技術。”弗曼科斯(上海)電子有限公司技術工程主管伍清輝表示。據了解,弗曼科斯的無線門禁產品選擇以藍牙技術為傳輸方式主要是有兩點考慮。
首先,目前短距離的傳輸方式主要是射頻、藍牙、ZigBee幾種,采用這些技術的設備中,應用最普及且最常被隨身攜帶的是手機,市面上的手機幾乎都帶有藍牙功能,對于用戶來說,既然可以用手機遠程替代操作開關,就沒必要來回不停地去開關門。
其次,像無線門禁產品關系到使用者及財產的切身安全,一般無線門禁所使用的藍牙的傳輸距離是2米左右(藍牙的傳輸距離為2-30米),使用的ZigBee傳輸在8-10米之間,但是一般的用戶不會在離家10米的時候打開門,讓犯罪分子有機可乘。“在無線門禁方面2米的傳輸距離就能滿足需要,方便用戶而且2米內,如果有可疑人物的話,一般都可以察覺得到。”弗曼科斯技術工程主管伍清輝解釋道。
另外價格成本和傳輸安全也是在選擇無線傳輸技術要考慮的方面,目前在民用市場上除了公開的傳輸協議外,一些廠商也有私有傳輸協議。如霍尼韋爾(Honeywell)通過對無線射頻315MHz和433MHz的設計的58xx無線協議以及基于調頻擴頻技術的GWP無線協議,相比公開協議這些私有協議可以大大提高信號的傳輸安全性和帶寬,目前只有幾家具有很強實力規模的企業才擁有自設協議。選擇無線傳輸技術是要根據所應用的場所、用戶的具體需求,有根據地去選擇,最適合的無線傳輸技術,才是最好的。
無線技術應用在民用市場趨于多元化
隨著無線傳輸技術上的成熟,無線產品逐漸告別單一的使用模式,開始走向集成聯動的發展,因此在民用市場上出現很多基于無線傳輸技術的新應用,并有逐漸有向多元化發展的趨勢。
無線家庭智能終端:讓家居管理更便捷
目前民用無線集成管理平臺已經不滿足于管理無線安防產品,甚至可以管理和控制家庭中相應的電器和無線設備。無線電器控制器、無線安防產品、無線智能三表(水表、電表、煤氣表)通過發射無線信號到家庭控制主機,再由主機通過GPRS或者互聯網傳輸到控制服務器中。集成管理平臺通過互聯網對家庭的遠程遙控,可以實現快捷水電煤繳費、遠程家庭看護、遠程電器控制等功能,而家庭職能終端操作將愈加便捷,滿足用戶“一鍵式”家居的需求。霍尼韋爾的賈琢成表示:“如此豐富的無線民用技術在家庭的應用并通過無線或有線互聯網的集成使物聯網的觸角延伸至家庭。”
霍尼韋爾HRIS-1000系列單戶型智能家居系統支持16個有線防范區域和8個無線防范區域,可連接紅外(幕簾)探測器、門窗磁、煤氣探測器、火災探測器、震動探測器,玻璃破碎探測器等多種探測器用于事件提醒和節能監測,并配備緊急按鈕和無線遙控器,方便住戶一鍵調整離家/回家模式和緊急求助。一旦有事件發生,業主就會立即收到系統通過電話向手機發出的語音提醒或者email,被清楚告知發生何種事件,是“有小偷入侵”、“著火了”、“煤氣泄漏”還是“緊急狀況”,方便第一時間通知物業前往家里察看或采取其他行動。
無線傳輸:輔助聯網報警的有效手段
目前,國內聯網報警有很多通訊方式,其中發展最成熟、應用最廣的是電話撥號方式。電話撥號主機組網簡單,系統穩定可靠,能方便地將警情發送給聯網中心和用戶電話或手機,實現遠程控制。但電話撥號報警方式的缺點也非常明顯:撥號頻繁產生電話費用;另外,電話系統的諸多原因都會導致用戶到中心的通信癱瘓,如用戶欠費停機、電話局端故障,甚至于別有用心的人故意破壞等。如果要完全實現對前端的查詢、報警核實、電話線情況的了解等,對于聯網中心來講仍然是一個難題,而無線傳輸做為聯網報警的輔助傳輸,有效地解決了電話聯網所遇到的問題。
科立信安防電子有限公司研發與技術服務部經理趙雙喜說:“從國際技術發展方向來看,今后的聯網報警系統傳輸技術將向復合多路傳輸發展。復合多路傳輸報警,要求報警網絡具備兩種以上的網絡連接或傳輸介質,且不同媒介在安全方面應該具有互補性。針對目前廣泛采用的電話聯網報警系統來說,在安全性上最具有互補性的補充連接方案就是采用無線傳輸媒介作為備用連接方式,是最經濟、最符合國情的實際解決方案。”
目前民用市場上的雙網報警器主要由無線發射模塊和有線控制模塊構成。其中無線報警裝置在配接有線報警主機時,能夠在不干擾原電話線使用的前提下,檢測電話線的狀態,一旦發現電話線不能正常使用,就自動接管原有的有線報警通道,切換到無線報警模式,再將信息傳送給接警中心。同時,雙網報警主機和無線轉發模塊附帶無線實時巡更理念,聯網中心可以第一時間了解前方巡邏人員是不是按既定的路線和時間到達現場。
無線定位技術是無線傳輸在民用市場中比較新的應用,它主要是通過Wi-Fi與WSN的互通連用基礎上,進行小范圍內(如小區)人員定位,同時無線人員定位技術可與目前安防領域的傳統技術相結合,實現更加智能化的安全監控體系;集合無線上網、實時定位監控、與攝像頭聯動、智能化傳感、門禁、考勤、電子消費、視頻、語音為一體的綜合性系統。目前人員無線定位主要應用于空巢老人的安全監護、兒童防走失、精神病人及其他特殊人群智能化管理等方面。
目前,有一款基于RFID無線傳感網的智能家居無線傳感定位系統正在民用市場得到應用推廣。該系統以智能家居網關為中心調節器組建ZigBee星型網絡,家庭智能網關根據不同的情況進行相應的處理;小區中智能巡邏車是網絡中的移動節點,對事先貼好的RFID標簽進行掃描,用來進行人員和物體定位。
無線產品:集成度更高
根據現有條件,無線產品的集成度有了很大的提高。例如:無線報警和無線視頻監控相結合,無線報警和無線對講之間相結合的產品等等。
“無線報警和無線視頻融合的主要原因是報警產品本身性能的制約,”創高總經理李晨說道,“報警產品只能起到一個偵測的作用,在判斷方面有所制約,跟視頻監控的融合正是為了彌補這方面的不足。”這種融合對無線報警產品的影響是巨大的,當無線報警與無線視頻監控融合之后,目前無線報警采用的RF433M、RF315M等傳輸方式無法滿足視頻監控大容量數據的傳輸,因此Wi-Fi、3GPP將會被無線報警產品所采納。另外,無線報警與GIS地圖相結合,通過2-3個無線報警探測器的偵測,便可以在GIS地圖上分析出入侵者的路徑也是無線報警的新產品。
無線對講與無線報警相融合是國內安防市場一個“特有現象”,主要原因一是開發商對樓盤美觀的需求。如果將報警系統和對講系統作為兩個相互獨立的系統鋪設,室內機就會多于一個,不利于美觀。同時若報警系統和對講系統想分離將會加大鋪設網絡的工作量且投入相對較高;另一個原因是便于管理,國內小區報警系統是有物業公司來管理的,與對講系統相融合便于物業公司對突發時間的管理。“目前市面上的無線對講系統一般采用DECT2.4G微波傳送音視頻信號,可以實現DIY安裝對講主機和分機,從根本上改變了傳統樓宇對講只能安裝在墻面上的弊端也是原因之一。”廈門狄耐克電子科技有限公司總經理繆國棟表示。
隨著無線安防產品市場的逐漸興起和各項子系統產品的成熟,一個巨大的安防新興市場——DIY市場在民用安防領域中崛起,顯示了巨大的需求。
面對市場的需求,很多無線安防廠商都推出了自己相應的DIY安防產品,但是有的產品卻沒有得到市場的肯定。一般來說,一個成功的DIY無線安防產品需要具備這些特點:安裝簡單,布線簡單或不用布線;調試簡單,不需要過多的檢驗;使用簡單,不需要厚厚的說明書,就可以輕松上手;質量好,安裝、調試和使用過程中不容易出毛病,可以很快分析出是什么地方出了問題;產品售后服務好,不是說用戶自己動手,售后服務就不重要了,其實優質的售后會給客戶更多的信心。
在歐美發達國家無線安防產品已經滲透到民用市場的各個角落。在國內,盡管無線民用安防市場剛剛起步,卻具有極為廣闊的市場前景,未來的民用無線安防產品將會隨著技術的發展得到飛躍,民用無線安防產品的普及將會改變人們的日常生活,隨著民用市場的發展,將會推動產品的發展,從而帶動整個行業的發展。