智慧城市就是运用信息和通信技术手段感测、分析、整合城市运行核心系统的各项关键信息,从而对包括民生、环保、公共安全、城市服务、工商业活动在内的各种需求做出智能响应。其实质是利用先进的信息技术,实现城市智慧式管理和运行,进而为城市中的人创造更美好的生活,促进城市的和谐、可持续成长。

智慧城市的建设在国内外许多地区已经展开,并取得了一系列成果,国内的如智慧上海、智慧双流;国外如新加坡的“智慧国计划”、韩国的“U-City计划”等。LoRa应用学习站将收集和整理基于物联网的智慧城市解决方案及应用,以供大家交流学习和参考运用。

基于Semtech SX1276IMLTRT LoRa长距离PM2.5监测方案
(本方案由大联大控股提供) 工业的进步造就经济的成长和生活的方便,但是相对的也制造出当初未成预想到的副作用如环境污染如温室效应、河川污染等等..。但其中影响人们最多的是分分秒秒都需要的空气中的“悬浮颗粒”或称悬浮粒子,其泛指悬浮在空气中的固体颗粒或液滴。其中又以PM2.5最为严重。因为小于2.5微米的悬浮粒子(PM2.5)易吸附有毒害的物质如重金属及有毒微生物等。由于体积更小,PM2.5具有更强的穿透力,可能抵达细支气管壁,并干扰肺部内的气体交换。于此一公害除治本的改善环境外,现阶段的治标我们可以使用一侦测经常生活范围区域中的指针送至云端供群众了解到环境然后决定是否外出或启动空气过滤系统。但是如何方便的建立一大范围又省电的侦测回报网络是无法用现有的技术如BT或Wifi等短距离无线传输,此处我们提出一个使用Semtech 长距离、高穿透性且又具有非常省电的LoRa技术来达成此一要求。 对于此种现象我们提出的方案是使用Sharp GP2Y1010AU0F,其为一光学空气质量传感器。 功用为使用其内部对角放置的红外线LED和光敏晶体管来探测到空气中尘埃反射光,可以测到非常细小如烟雾颗粒。此方案的实施方式为使用MCU把传感器转换过的粉尘对应电压信号后经计算成AQI ( 空气质量指数 ) 的数值后再经LoRa传递此数据至云端成为可供利用的信息。 过去此类信息大都以有线方式连结传感器,然后将收集到的把数据或是警告以PSTN、Wifi或GSM等方式传送出去。现在现今物联网的兴起可以让我们开始把周遭的一些物品透过网络互相沟通,这个趋势可以让人们以更简单更可靠的方式来连接网络。但是对于如何延展搜集器到传感器的这一段路一直是困扰着IOT设计者。而Semtech LoRa长距离无线产品就是符合这一需求,Semtech长距离的无线传输技术的优点是在极低耗电下可以提供高达-148dB的灵敏度让应用可以使用在长距传输及高穿透性的传输。此点可以提供应用者可以简单并确实传输到数据收集器再经网络上传至云端如Exosite以供监控及应用。 【展示板照片】 【方案方块图】 【系统功能】 ① 传感器端 : 以单芯片接收由GP2Y1010AU0F粉尘传感器送来的触发信号后经处理后再由UART送至LoRa模块发送至空中。 ② 数据接收端 : 由LoRa模块接收到数据后经UART把数据送至单芯片以判读到有效数值后以UART接口经ESP8266W Wifi 模块送至Internet。 ③ 网络端 : 把由单芯片送来的API、Sensor ID、Device ID及Co Data送至云端服务纪录数据。 ④ 客户端 : 用户以计算机或是手机随时可以上网检查资料。 【方案特性】 ① 超长距离,低成本 : 因其Sensitivity 可达-148dB,此点可以让传感器部件的范围大幅增加。此点可减少repeater 用量节省成本。 ② 延长使用时间 : 由于待机电流低至2.5uA, 此低耗电特性比起GPRS来可以大大的减少耗电。所以可减小电池体积而增加其传感器待机时间。 Read more.
千宝科技推出lorawan开发套件助力物联网小镇
物联网小镇 11月1日上午,中国•无锡鸿山物联网小镇规划发布会在新吴区新湖铂尔曼酒店举行,会上发布了鸿山物联网小镇规划。 规划称,鸿山物联网小镇将以“传承千年吴文化、开启物联新时代”为主题,以“创新、协调、绿色、开放、共享”的发展理念为引领,以物联网创新产业集聚区、物联网技术发展先行区、物联网应用示范先导区为目标,建设以人为本、全域感知、泛在互联、智能融合、内生发展的可持续智慧小镇。物联网小镇布局的总体思路是“分层规划、空间共振”,即:产业主导,全域联动;城乡融合,区域互动;智慧生活,核心先动。首期建设内容将涵盖智慧数据系统、智能交通系统、智慧旅游系统、智慧医疗系统、智慧农业系统、智慧社区系统等六个模块。 鸿山位于无锡高新区东部,素有“吴越古地、泰伯故里、至德名邦、文化名镇、院士之乡”的美誉,始终流淌着“开拓创新、尚德礼让、崇文重教”的文化血脉。选择鸿山规划建设“物联网小镇”主要是因为鸿山有优越的区位条件、悠久的历史文化、优美的自然环境和优厚的产业基础。 物联网小镇的核心启动区主要由无锡吴文化博览园建设发展有限公司负责开发建设。无锡吴文化博览园建设发展有限公司成立于2008年,为无锡国家高新技术产业开发区(新吴区)的直属国控公司,主要承担吴博园18.2平方公里以及鸿山新市镇8.68平方公里区域的一级开发职能。目前吴博园已建鸿山遗址博物馆(鸿山国家考古遗址公园)、梁鸿国家湿地公园、无锡梁鸿湿地丽笙度假酒店、中华赏石园等多个文化旅游项目,正在建设中的无锡新瑞医院将于2018年建成开放。 LoRaWAN是最适合物联网的通讯技术 根据爱立信移动趋势报告(Ericssion Mobility Report),2021年全球280亿个连网设备中,超过半数以上为物联网设备,Actility创办人Olivier Hersent认为,LoRa是最适合这些物联网设备的连网技术。 Olivier Hersent进一步表示,低功耗广域网(LPWA; Low Power Wide Area)的耗电量低、应用领域广,最适合需要大量布建终端设备的物联网应用,而目前LPWA技术有很多种,如:LoRaWAN、UNB、NB-IoT(窄频蜂窝物联网)、LTE-Cat 1等,如果从成本、联机预算表、电池使用寿命、可用性、专用网络范围、数据传输率、可联机距离七大面向来比较LPWA技术,LoRaWAN在联机距离、电池寿命、及成本三项指标上都具备绝对优势,因而受到越来越多物联网开发商的青睐,目前全球使用LoRaWAN的机构或公司近300家,电信商也超过20家。 基于此趋势,无锡千宝计算机科技有限公司推出最新的lorawan套件产品,为lorawan开发者提供了一个快速评估和测试lorawan协议下的数据通信格式、通信距离、信号质量以及更方便快捷的用于自己lora产品的开发上。无锡千宝计算机科技有限公司是一家从事互联网+及物联网相关产业的研发、销售、服务和系统集成的高科技企业。公司拥有多名10年以上研发经验的资深工程师,主要研发成果包括:定位系统、智慧农业以及全系列短距离通信终端设备。是lorawan领域的先行者,拥有最新的lorawan开发技术和产品。 千宝科技LoRaWAN开发评估套件 (现货直供!欲购从速!) 产品概述: 千宝科技 LoraWan评估套件可快速帮助用户完成基于云平台的loraWan网络双向测试,加速其产品开发。 优点: 抗干扰强:是扩频通信主要特性之一,因信号接收需要扩频编码进行相关解扩处理才能得到,所以即使以同类型信号进行干扰,干扰也不起作用 隐蔽性好:因为信号在很宽的频带上被扩展,其信号功率谱密度极低,不仅难以被发现,更很少对于其他通信设备构成干扰 通信距离长:LoRa技术系列产品在美国、欧盟、中国和日本监管机构设定的限制内工作时,可将郊区的数据传输距离提升至15公里(9英里)以上,城市密集区域的数据传输距离提升至2-5公里(3英里),可显著降低对中续器的需求。以美国纽约曼哈顿下城区为例,只要七个网关便能完整覆盖 功耗低:LoRa技术对于物联网应用最明显的好处即为可以延长电池寿命,对于未来可能遍布在城市中的传感器来说无疑是巨大优势,且可降低运营成本 配置发货清单: 序号 描述 数量 描述 备注 1 QBIA-02102 八通道LoRaWAN网关模块 1 三者合为一体 2 网关模块转接板 1 3 Raspberry Pi Model 3 B主控板 1 4 串口AT指令MODEM模块 1 已烧录AT指令,上电,打开串口工具即可测试。 5 QBIA-00201 […] Read more.
拓宝科技推出LoRaWAN™智能无线烟感解决方案,助力智慧城市消防改造
2016年四季度,武汉拓宝科技股份有限公司推出支持LoRaWAN™标准的智能无线烟感及解决方案,已在国内武汉、上海、北京等多地应用,同时出口到欧美多个国家,受到了市场好评。 拓宝科技的智能无线感烟探测器产品TBS-100是国内首款支持LoRaWAN™标准的感烟探测产品,它是在独立式烟感的基础上增加了无线传输、无线组网功能,实现了独立式烟感的集中监测与管理。其主要特点如下: TBS-100智能无线感烟探测器 工作频段:433MHz/470MHz/780MHz/868MHz/920MHz 传输可靠、传输距离远(>2km) 电池寿命长(2-3年) 烟雾和温度同时检测,准确率高 具备CCCF认证 除了标准的无线烟感产品,拓宝科技还推出了Turbiot™智能无线烟感解决方案,其系统架构如下: Turbiot™智能无线烟感系统特点: 烟感电池供电,无需布线;无线传输,容易安装 网关覆盖范围大(半径2km),通常1~2个网关即可覆盖目标区域,可快速部署 烟感定时自检并上报电量、温度和设备状态,系统管理智能化 支持LoRaWAN™标准,系统应用可扩展 适用场合:各类老旧建筑消防改造的烟感安装工程 当前,我国消防安全管理工作十分严峻,据公安部消防局统计,2015年,全国共接报火灾33.8万起,造成1742人死亡、1112人受伤,直接财产损失39.5亿元。 在有关火灾起因的调查中,大部分火灾事故原因是居民发现火灾迟缓、吸入有毒烟气而中毒死亡,而我国绝大部分住宅和各类老旧建筑都没有安装烟雾报警器,有很大的消防隐患。 国家公安部、民政局、住房城乡建设部已于2015年11月联合出台:公消[2015]289号《关于积极推动发挥独立式感烟火灾探测报警器火灾防控作用的指导意见》,明确指出:养老院、福利院、幼儿园、社区居民活动场所、老旧居民住宅、宿舍、小旅馆等场所需安装感烟报警器。 拓宝科技的Turbiot™智能无线烟感解决方案,极易部署并可实时联网报警,能取代独立式烟感,很好的解决了目前老旧建筑消防改造的烟感安装或联网报警难题,通过在高校、养老院、老旧社区的应用实施,较大程度提高智慧城市的消防管理水平,保障了人民群众生命和财产安全。 拓宝科技致力于先进的LPWAN(低功耗广域网)技术和系统解决方案,推出的Turbiot™广域无线物联网系统,支持LoRAWAN™标准,产品包括多种物联网终端、标准传输模块、网关、TurCloud™网络服务器和应用平台,可以实现各类物联网应用的快速开发和部署。 拓宝科技公司主页:www.turboes.comRead more.
关于LoRa智能水表你所不知道的那些事儿
你的小区还是抄表员上门抄表吗?那可真是OUT了。这年代,什么都流行智能化,那当然也包括水表啦。现在有一款新型的智能水表–LoRa水表,它的出现完美解决了上门抄表这一困扰。当然,有人肯定会问,什么是LoRa水表?那小编今天我就给大家科普一下吧。 第一部分 LoRa水表介绍 LoRa水表,顾名思义,水表内嵌LoRa无线模块,采集水量,通过LoRa调制方式,定时上报给LoRa网关,并通过LoRa网关来接收服务器的配置指令。 下面这张图是LoRa水表工作的一个大概拓扑图。 各节点汇集到一个集中器,再由集中器接入服务器中。有了LoRa水表,再也不用人工来抄水表了。 第二部分 LoRa水表解决方案 水表厂家要做LoRa水表通常是这么做的,在原有方案内部增加LoRa传输模块,往里头丢数据。功能实现上需要注意处理休眠唤醒等低功耗操作。但这边涉及到一个比较难的概念,就是时分多址,这需要水表厂家有一定的研发投入,也是水表厂家所面临的难题。 但现在,四信的LoRa表计终极解决方案来了,它通过在模块上实现计量、阀控、时分多址、空中唤醒等多项表计常用功能。这样可以让表计厂家不用再通过外扩CPU来支持这些功能,对表计厂家来说既省了成本也节省了研发精力。 小编觉得技术的发展是这样,没必要让任何一个表计厂家都来做这些事情,造轮子的事情让少数几家做就好了。 第三部分 LoRa水表应用前景 目前LoRa表计计才刚起步,GPRS、FSK、IC等智能表还是占据了大部分的份额。但由于GPRS可能会退网,FSK距离短、IC卡不够实时,所以未来LoRa表计的前景相当乐观。 为什么小编会如此信誓旦旦的觉得LoRa表计前景十分开阔?还有一个原因得归功到四信LoRa模块上,因为它具有如下几个独特的优点。 1.超长距离通信,实测通信距离>11.5Km 四信LoRa模块,采用LoRa调制技术,集多年物联网无线通信经验对射频进行精心调校,实测通信距离>11.5Km,完美解决了小数据量在远程抄表上的超远距通信问题,为抄表行业提供有力的无线通信组网保障。 2.超低功耗,休眠电流<1.8uA 无线抄表对功耗要求比较高,而四信LoRa模块经过软硬件工程师多轮优化后,休眠电流达到1.8uA。结合发射功率多级可调、多级休眠、空中唤醒等多重功耗优化技术,可在超低功耗下实现超长距离传输,在电池供电应用中优势明显。 3.超高的接收灵敏度,达到惊人的-140dBm LoRa调制技术对信号进行独有的频谱扩宽处理,接收灵敏度达到惊人的-140dBm,这对于需要可靠性极高的抄表行业无疑是一个福音。 4.网络容量大、组网灵活、成本低 LoRa网络可以接入上万个节点,可根据住户水表量需要灵活增减数量,网络扩展性好。模块成本低,免通信资费,整体运营成本较低。 LoRa表计的应用一定具有十分美好的前景,四信愿意为表计行业的发展贡献自己的绵薄之力,一起推动物联网在表计行业的蓬勃发展。 Read more.
智能零售业主角,电子货架标签还有这好处?
电子货架标签将成为智慧零售关键推手。物联网热潮持续延烧,发展出多元创新应用,电子货架标签可透过中央系统无线通讯更新商品资讯,减免人力资源及减少错误发生,并带给消费者更佳的消费体验,吸引新创业者竞相投入此一市场,进而加速智慧零售发展。 因应物联网时代到来,全球商场业者竞争已不仅仅限于规模、地点或市占率,而是该思考如何运用创新科技提升商场经营能力,最后达到智慧零售之目标。电子货价标签可维持稳定且精准的动态显示,协助零售及通路业者轻易掌握商品数量和竞价状态,可望成为智慧零售成功关键,为此,新创公司如云创科技、元太科技纷纷投入此一市场,致力发展相关解决方案,抢占智慧零售商机。  抢攻智慧零售商机 云创力推通讯架构  图1 云创科技共同创办人林育仁表示,电子货架标签能即时更新产品价格,使零售业经营更有效率,将成为智慧零售发展关键。 抢攻智慧零售商机,云创通讯积极发展电子货架标签(ESL)通讯架构。云创科技共同创办人林育仁(图1)表示,该公司内部人员过往多从事手机IC设计,且专长都在无线通讯部分,而物联网应用多样,但电子货架标签可说是物联网应用最贴近民众生活消费的一环,且又有足够的市场数量。于是,该公司便希望藉由以往在手机晶片这部分相对严谨、复杂的无线通讯技术,转移到电子货架标签应用之上,并与元太科技合作,以更环保、节能及有效率的方式更新产品价格。  据悉,电子货架标签目前有五大发展挑战,包括:1.掌握足够的标签数量 2.可靠的资料传输 3.快速的价格更新 4.长效的电池寿命 5.快速导入的解决方案。为克服上述挑战,电子货架标签系统架构须具备以下特点,其分别为可进行管理大量的设备、超低功耗、双向资料交换、简化整合时程,以及快速资料传输。  基于上述特点,云创科技自行研发一套ESL通讯架构系统(图2),其采用1G以下的sub-GHz频段。使用sub-GHz无线通讯技术原因在于,sub-GHz无线系统能提供较长的传输距离,可让传输距离长达1公里甚至更长,让sub-GHz节点能与远方集线器(Hub)直接沟通,毋须由一个节点跳至另一个节点,且具备较低的功耗。  图2 为发展电子货架标签,云创科技自行研发通讯系统架构。 另一方面,sub-GHz也较不易受到讯号干扰。sub-GHz频段大部分用于专用的低工作周期链结,彼此之间不太可能产生干扰,传输更为容易,尝试次数也能大为减少,因此效率较高。若真遇到干扰,云创科技也有相关技术可避免此一情形。例如,该公司的电子货架标签系统具备频段自动选择功能,可躲开受干扰的频段,确保资料顺利传送。 至于在市场布局方面,云创科技是先以欧洲为主,从欧洲开始布局策略。其原因在于,欧洲的电子货架标签较为普遍,因此市场接受度较高;而亚洲地区或是台湾,则因为较少特定的厂商发展相关的商业行为,民众对于电子货架标签系统的认知不是那么深入,接受度不高,市场也相对较小,换言之,目前是欧洲具备较大的市场发展潜力。  不过,市场潜力大也代表着竞争相对激烈。林育仁指出,由于欧洲电子标签系统较为普遍,民众接受度高,但这也表示对产品的要求也是很严苛的。所推出的产品需十分成熟才易被接受;同时,该公司的竞争对手都是欧洲较具规模的上市公司,对于云创这个新创公司而言,目前在各方面都与对手有段差距,因此在更须注重产品品质,才可望与大规模的竞争对手一较高下。  为抢攻欧洲市场,云创先从中小型的卖场开始接触,因为中小型卖场的安装考虑时间较短,且安装的难易度也比大卖场来的低。因此该公司便先从中小型卖场作为切入点,逐渐累积经验,同时扩张旗下电子标签系统产品数量及涵盖率之后,再慢慢拓展到规模较大的卖场,更能展现其技术特点。  电子货架标签兴 电子纸商机起 至于台湾电子零售发展方向,林育仁认为,还需要一段时间。虽然台湾的零售环境很蓬勃,但目前还缺少一个商业契机,以说服卖场业主及民众接受智慧零售带来的改变。现今的电子货架标签着重在店面设备的铺陈,然而,接下来须思考的是,要如何从设备铺陈慢慢发展新的服务;像是定价策略该如何制定,如何透过前端设备所收集到的资讯,分析消费者的购物行为,藉由这些数据来决定商品定价。换言之,未来电子货架标签不单单只是让消费者可即时、快速的知道商品讯息,同样也会影响到店家的经营决策,将构成一个完整生态链,为零售业带来一个新的改变和冲击,而零售业者须考量到此一发展,电子货架标签才有望加速普及。 另外,除商用之外,工业也是电子货架标签发展的重要方向之一。例如物流业,可运用电子标签即时得知货品资讯、运送情形等。林育仁透露,相较于欧洲地区,工业物流市场反而是亚洲较具优势,因亚洲地区在制造业上本就较欧洲蓬勃,甚至有许多产线都在大陆。因此,该公司接下来的目标也会朝向工业发展,而工业电子标签与商用不同地方在于,传输距离拉得更长,且标签是会移动的,因此,未来可能须要将定位系统导入电子货架标签,而导入定位系统,目前最须克服的便是耗电问题。 林育仁进一步指出,定位技术已存在许久,且也相当成熟。不过,要如何将定位技术从点、线延伸到面,且要兼顾低功率,这是目前最困难的挑战。因应此一需求,该公司目前的设计概念为,透过软体控制整体电量,在电子标签须要更新资料时,才开启电源进行资料传输,若不需要时,便维持断电状态,如此一来便可以确保整体耗电不会过量。 图3 元太科技ESI事业部总经理甘丰源指出,电子纸智慧标签应用从2016年起已进入快速成长期,彩色电子纸将是下世代最新应用,需求也随之大增。 另一方面,电子货架标签的兴起也带动电子纸市场需求。元太科技ESI事业部总经理甘丰源博士(图3)表示:电子纸智慧标签应用2016年起已进入快速成长期,欧美大型通路卖场已开始大规模、全面性地导入电子货架标签。透过中央系统的无线通讯方式更新价格、商品资讯,可免除大量人力更换标签,减少错误的发生,确保所有的店面价格的即时与一致性。而电子纸智慧标签在工业物流、互联网、行李箱等各业别应用也愈来愈广,将带动智慧标签快速普及化。 据悉,电子纸于智慧标签萤幕的设计重点首先便是如何维持低功耗。为此,元太科技采用“双稳态”技术。此一技术可在电源完全拔除的状态下,画面持续存续在显示器上,不会消失。在实际应用上,这代表电子纸显示器只有在画面变化的时候,才须要消耗电源。举例而言,当消费者使用电子书阅读器阅读时,只有在翻页的时候才须消耗电源,而在阅读当中是完全不须消耗任何电源。相反的,无论是否显示新的画面,传统的LCD萤幕每秒皆须以30X的速度更新画面。该公司的双稳态特性使电子纸显示器可大幅降低电源的消耗,维持电池续航力。换言之,藉由此一技术,元太科技可有效使电子智慧标签显示萤幕维持低功耗,于断电时显示萤幕仍会出现商品资讯,而在须要更改资讯时才开启电源传进行更新,如此一来便可有效降低电源损耗。 除低功耗之外,彩色化也将是未来电子纸主要设计方向。甘丰源指出,电子货架标签下一步发展便是使用彩色电子纸,因为卖场最主要目的便是吸引顾客上门,而传统卖场在进行特价时,往往是采用红色与黄色作为降价促销的标签,吸引顾客注意力,使顾客知道目前正在特价中,这是一般卖场的习惯。因此,红色与黄色的彩色电子纸需求也跟着水涨船高,除原本黑白颜色之外,也须推出其他颜色的电子纸,让零售店可以随时作价格转换,吸引顾客上门。 为此,元太开发了E Ink Spectra电子纸显示器(图4)。此一显示器是第一款量产的三色电子纸显示器,提供与其他系列电子纸产品相同的高对比度、阳光下可视,以及低耗电量等特性,更多加了色彩的新功能。第一代的E Ink Spectra电子纸显示器拥有黑色、白色及红色三色粒子,将来还会提供更多其他的颜色选择。该显示器的运作方式与其他技术大致相同,都是使颜料带电,并于上下层施加电压使其移动。然而,不同的地方在于,Spectra是采用微杯技术,而非一般所熟知的微胶囊技术;当施以正负电压时,相斥的粒子便会移动至微杯顶端,形成一般人所看到的黑色、白色和红色组合而成的影像。 图4 抢攻电子纸商机,元太开发三色电子纸产品。 甘丰源透露,目前电子货架标签的市场仍是以欧洲为最大宗,其原因在于有法规推动,规定线上价钱需和实体零售店面相同,否则消费者可提出告诉。除欧洲之外,美国和大陆也开始制定相关法规,因此驱使电子货架标签市场加速成长。 至于未来电子纸发展,甘丰源透露,不同应用会有不同设计方向。像电子货架标签低功耗仍旧是主要重点,由于消费者不会一直盯着商品标签看,只是注重价格便不便宜和准不准确,因此电子货架标签的重点就是清楚,不能有太大变化,显示萤幕便不需要太高的解析度,否则会影响频宽传述和电源功率的损耗,同时也会提高设计成本;若是应用于电子书上的电子纸,其解析度就必需要高,且速度要快,于变换页面时,减少整页更新频率;透过更顺畅的翻页,使阅读者可体验更加专注的阅读。 综上所述,物联网热潮使得零售产业面临巨大变革。小从连锁便利商店、大到仓储式卖场,各种型态的零售业态变得更加多元化,竞争也愈加激烈。如何善用工具提升营运效益,并深入掌握消费者习性,提供更好的消费者体验,已是零售业者在新消费时代竞争中胜出的关键。电子货架标签可让一般消费者一目了然产品资讯,享受更优质的零售环境和服务,同时开发出新的使用模式,因而成为智慧零售发展关键,其市场商机也备受瞩目,吸引新创业者纷纷抢进此一市场,相继推出新一代解决方案。 Read more.
基于LoRa无线通讯的智慧城市排水防内涝监控系统
  一、系统背景: 我国多个城市在雨季发生了严重的内涝事件,造成了个人和公共财产的巨大损失,甚至威胁了生命安全。目前,我国大部分城市缺乏有效的排水内涝监测和预警手段,应急管理处于被动状态。 城市排水监控系统是城市防汛排涝处理的综合监管平台。借助该系统,排水公司可全面掌握城市排水现状、及时采取防汛排涝措施,可实现城市排水系统的全方位监控和全局化调度管理。 城市排水监控系统基于先进的传感技术、物联网技术、云计算技术、移动互联网技术,同时满足排水管网长期运行规律监测与内涝精细化预警预报的要求,具有逐分钟持续监测、软硬件一体、智能互联、报警信息全方位推送的特性。预警报警信息通过网页端、手机短信、微信服务号进行全方位推送,提高了预警预报的可靠性。 二、解决方案 (1) 监控中心:由服务器、组态软件、在线监控子系统组成,负责接收水位监测终端发送的数据和实时显示监控情况。 (2) 通信网络:LoRa、GPRS等网络,负责提供数据的实时传输与通讯。 (3) 现场监测终端:选用投入式水位计和水位监测终端监测现场水位,并通过GPRS网络将水位数据传送给排水管理处分控中心。为灵活布设测点、不受供电条件限制,建议选用太阳能供电型水位监测终端。 三、系统组成 结合水位计等多种传感设备,实时河道水位、城市易涝点积水深度,并实现水位、闸位、流量等实时报警,结合城市防汛预案,实现智能起排、泵站联动,为防汛指挥提供科学依据。系统采用独特的分体式设计,液位计采用LoRa的无线通讯方式上传数据到网关,再由网关把监测数据传输到云服务平台,真正实现了软硬一体,降低了安装维护的难度。既减少了打开井盖的维护工作量,又保障了良好的通讯环境。监测主机可以浸没水中进行正常的工作和通讯,无测量盲区,并可及时推送地表积水的深度数据。设备能适应排水管网的恶劣工作环境。 四、软件功能 监控系统配套的监控软件以其完善的人机交互、稳定的系统运行和良好的兼容性、易用易扩展性受到企业用户的青睐。该监控系统不仅满足了监控的实际需求,也为实现用户实时、有效、全面系统化的信息管理和监控、提高了企业的安全水平和综合自动化水平奠定了坚实的基础。 Read more.
高雄试点全台首例LoRa路边智慧停车示范项目
资策会产推处携手与高雄市交通局合作,即日起于高雄市民权路路段施行全台首例“低功耗广域网路异质联网户外智慧停车导引示范应用”(右),左图为智慧行车感测器示意(左)。 【资策会12月5日讯】 资策会产推处携手与高雄市交通局合作,即日起于高雄市民权路路段施行全台首例“低功耗广域网路异质联网户外智慧停车导引示范应用”。 驾驶私家车每天约耗费17分钟在工作场所及居家附近寻找停车位,除了浪费时间、燃油成本,引擎所排放的废气更造成空气污染。目前全台各县市路边停车格粗估至少20万格以上,但各县市政府普遍无法实时监测路边停车格使用状况,未能有效进行停车导引,造成路边停车格的利用率不均。 在台湾经济部工业局指导下,资策会产业推动与服务处(产推处)及高雄市政府交通局共同推动全台首例低功耗广域网(LoRa, Long Range Wide Area Network)异质联网户外智能停车导引示范应用,系统整合高雄市部分路边停车格,着手布建车辆感测装置并进行测试,未来将可提供市民便捷的户外停车导引信息服务。 物联网Internet of Things(IoT)是近年来最热门的科技话题;根据Gartner推估,2020年IoT装置将成长至250亿部;而运用低功耗、长距离传输、低建置成本的低功耗广域网(Low-Power Wide Area Network, LPWAN)技术,发展智慧家庭及智慧城市创新应用服务,是加速物联网产业发展的关键,麦肯锡更预估2025年全球LPWAN相关应用产值可高达11.1兆美元。 资策会产推处此次主导推动的示范应用案例,即采用LoRaWAN低功耗广域网,再结合异质联网通讯技术优势,将智能家庭及智慧城市无缝串连。未来民众在家即可利用手持装置,查询路边停车格的实时利用信息,更缩短驾驶人寻找车位时间,节省燃油、减少碳排放。而透过此创新应用服务,更可使原本用途单纯的路边停车格摇身一变,成为带动地方商业繁荣的利器。本案未来计划导入资策会技术研发能量,藉由系统收集的各类数据,并透过巨量资料分析,提供高雄市政府作为发展车流监测、车辆导引等重要智慧城市交通应用依据。 高雄市明年将举办2017生态交通全球盛典(EcoMobility World Festival 2017),其目的是推动低碳、节能、生态交通型态,交通局停管中心许代理主任指出。大数据是智能交通核心,而智慧交通是发展智慧城市的重要基石。若透过智能停车系统辅助市政交通规划,将使高雄市成为全台首屈一指的智慧生态交通城!资策会产推处长柯献堂表示,本示范应用结合LoRa低功耗广域网及异质联网技术,并运用创新服务串联智慧家庭及智慧城市,将加速带动全台智慧家庭、物联网及相关资通讯产业发展。 此示范应用亦将在12月7日至8日亚洲购物中心协会举办之年度会员大会,于资策会产推处办理之“智慧消费行动科技应用展馆”中具体呈现。 Read more.
智能抄表通信解决方案探讨
随着能源互联网的兴起,智能抄表作为能源互联网的感知层,是能源互联网的信息源,担负着能源计量以及计量数据采集的任务。表计接入到能源互联网离不开通信,典型的表计通常不具有很强的处理能力,并且处于较为恶劣的工作环境,周边没有方便的网络接入设施,因此解决表计的通信问题一直是行业痛点,为业界持续关注,并发展出了多种通信解决方案。本文对智能抄表的通信解决方案进行了综述,介绍不同解决方案的优缺点和适用场景,为构建智能抄表组网方案提供参考。 PowerEM系统组网架构 PowerEM智能抄表解决方案由后台主站(包括数据处理、业务应用和外部接口等)、网络层和终端设备层(包括计量表计和数据采集设备)组成。PowerEM智能抄表解决方案支持多种通信组网方案,包括RS485、电力线载波(PLC)、RF Mesh以及LoRa、NB-IoT等微功率无线方案,也可以通过GPRS、CDMA、3G等无线公网方式接入AMI(Advanced Metering Infrastructure)主站系统。PowerEM网络架构如图1所示。 RS485组网 表计设备具有RS-485通信接口,表计与采集管理终端通过RS-485进行数据交换,采集管理终端通过有线或无线的通信方式(如GPRS/CDMA/3G、以太网、PSTN等)与主站连接,将现场表计数据上传给后台主站。 1个采集管理终端通常配备2个RS485通道,能够接入64只RS-485智能表计,最远采集距离为1200m。 ●   该方案优点:抄表速度快,实时性好,通信稳定可靠,抗干扰性强,功能扩展容易,远程停送电可靠,通信范围不受变压器限制。 ●   该方案缺点:需要在表计设备和采集管理终端之间铺设通信线缆,现场总线布线施工工作量较大,需专业队伍安装和调试。且总线暴露在外容易被破坏,通信电缆的短路、开路故障查找困难,易遭受雷击,后期维护工作量大。 PLC组网 电能表通过电力线载波(PLC)与采集管理终端通信。气表和水表以RS-485总线/MBUS总线方式和采集器连接,采集器通过PLC连接集中器,数据经过集中器汇总后,由集中器通过有线或无线通信方式与主站连接。 常用的PLC方案包括S-FSK、B-FSK、G3、PRIME。G3和PRIME采用OFDM调制技术,是重要的电力线载波国际标准。BPLC(宽带PLC)是近年来开始逐步应用于智能抄表领域的载波技术,能够提供更高的通信速率,理论上可以达到2Mbps。由于电力线干扰信号频段通常在2MHz以下,BPLC的工作频段位于较高频段(2~12MHz),因此更不容易受到电网干扰的影响。基于PLC技术的集中器能够接入1024只表计,窄带PLC抄表距离工程上一般不超过400m,而宽带PLC工程上可达到1000m。 ●   该方案优点:网络结构简单,安装方便,无需敷设通信线路;上行通道投资低,一般情况下1个台区1台集中器即可,施工相对简单,可以利用已经更换的表计,资源得到合理利用。电表直接采用电力线通信,无需铺设通信电缆;气表、水表采用RS-485通信,通信方式稳定可靠,维护工作量小,投资较少。 ●   该方案缺点:通信实时性较差;在一些电磁干扰较强的区域,容易出现通信不稳定情况;出现远程无法采集抄表故障时,非常难以定位;采集范围限于同一变压器供电范围内,受现场环境、线路远近、电力负荷等因素影响较大,可能存在载波孤岛现象。 RF/Zigbee Mesh无线组网 在RF Mesh方案中,无论是气表、水表还是电表都嵌入安装RF无线通信模块(包括射频、Zigbee等),采集管理终端具备RF无线模块,与表计通信,并通过有线或无线通信方式与主站连接。 ●   该方案优点:安装维护简便、无需布线、工程量小,具备路由机制,信号覆盖范围较大;自组网、自诊断、自恢复,不受用电负荷影响,可跨变压器进行抄表;具有自动跳频的功能,能选择干净的频点进行通信,从而提高抗干扰能力。 ●   该方案缺点:考虑到RF无线自组网方式,存在有一定的调试和维护工作量,因表计内置RF无线模块,增加了表计设备投资,价格相对昂贵。另外RF无线方案当有障碍物阻挡时,影响通信传输距离。和大多数无线设备一样,会受物理环境影响,穿墙能力有限,对于集中器安装的位置有一定要求。 GPRS/CDMA无线组网 表计设备安装GPRS/CDMA/3G/LTE等通信模块,直接通过无线公网与主站连接,将现场表计数据上传给后台主站,系统实时监测表计工作状况。 ●   该方案优点:方案实现简便,无需组网,通信方式灵活,维护工作量较小。 ●   该方案缺点:首先GPRS/CDMA无线模块的成本比其他类型的高;其次工程运行中每个设备都需要配置一个SIM卡,运维成本中将增加无线通信费用。如果大规模设备统一采用GPRS/CDMA等无线通信方式,则对主站的连接压力是其他方式的几十倍甚至几百倍,则要采用高配甚至是多级高配主站,导致建设成本大幅上升。 LoRa/LoRaWAN/NB-IoT无线组网 LoRa通信技术给智能抄表架构中的“最后一公里”数据传输提供了一个全新的解决方案。相比原有的数据通信方案,LoRa技术有通信距离远、传输速率灵活可调、环境适应能力强、通信模块耗电量低等优点,这使得LoRa成为智能抄表系统中的绝佳短程通信方案。中兴通讯采用LoRa通信技术在灵敏度上可以达到-136±1dBm@240bps。根据实际应用的需求,LoRa技术可以灵活调整功率等级,适配数据传输中对于距离和速率的需求,下面是几个典型应用举例和速率:24000bps@200m、9600bps@500m、4800bps@1000m、800bps@2000m。前向纠错和数字扩频技术也应用在LoRa的数字信号处理中,这些技术的应用让LoRa具有更好的通信环境适应能力和更高的抗干扰能力。通信模块的耗电量相比之前的技术大幅降低,发射电流小于90mA@17dBm,接收电流小于20mA,待机电流小于10µA。 LoRa通常采用星型组网方案,比Mesh方式组网更快,而且LoRa具有较远的传输距离和较好的抗干扰能力,能够满足对无线覆盖范围的要求。LoRa并没有改变RF或Zigbee的网络架构,可以沿用电力抄表领域传统的集中器产品,而仅需要替换其中的通信模块,从而保护企业的技术投资,是一种易于在电力行业推广的组网方式,适合建设企业应用级的LoRa网络,投资少见效快。 LoRaWAN组网方式则完全脱离了智能抄表的传统组网架构,通过LoRa网关提供统一的网络覆盖,通过LoRaWAN Backbone为应用提供连接服务。LoRaWAN为应用和终端之间提供了一种端到端的连接方式,不需要应用再去部署专属的通信网关。图2为典型的LoRaWAN网关。 NB-IoT组网架构与LoRaWAN类似,但从电信运营商的角度来看,NB-IoT可复用运营商已经部署的基站,且采用专属网段,是适合面向所有物联网终端及应用进行运营的网络覆盖方案。 LoRaWAN和NB-IoT均能为智能抄表提供端到端的网络连接,从电力公司的角度看,不再需要部署集中器、采集器等区域通信接入设备,仅需要租用运营商的网络服务,大大降低了建设难度,缩短建设周期,并减少了投资。目前主要的问题在于LoRaWAN和NB-IoT的网络覆盖尚不能满足行业需求,未来在网络实现广泛覆盖的情况下,LoRAWAN和NB-IoT有望成为智能抄表领域主流的通信组网方案。 中兴通讯PowerEM智能抄表解决方案具有专业丰富的系统功能,开放先进的系统架构,稳定可靠的运行表现,以及强大的定制化能力,截至2016年三季度,方案已经广泛应用于亚非欧多个商用项目,拥有超过100万用户规模的应用经验。智能用电解决方案契合了能源网络智能化的发展趋势,未来借助能源互联网的发展和推广,全球能源行业对计量数据采集的精度、频率、实时性提出更高的要求,会掀起新一轮设备升级换代的浪潮,为智能抄表带来了新的市场和发展机遇。中兴通讯致力于为智能抄表提供优质的通信解决方案,与传统的表计厂家进行合作,强强联手,为能源互联网的发展提供助力。 Read more.
拓宝科技推出LoRaWAN™地磁及解决方案,助力智慧城市停车管理
2016年4季度,武汉拓宝科技股份有限公司自主研发的支持LoRaWAN™标准的地磁车辆检测器及解决方案在武汉、重庆、杭州等城市应用,并出口到欧洲多个国家。因技术先进、部署简单、产品可靠、性价比高,获得了市场好评。 拓宝科技的TBS-2XX系列无线地磁车辆检测器是国内首款支持LoRaWAN™标准的地磁产品,采用了先进的磁传感器和信号检测算法,可实现车位停车检测、停车时间统计等功能,适用于智能停车、智能交通、智慧园区等领域,可解决停车难、收费难、规划难的问题,能有效提高智慧城市交通管理效率。 TBS-2XX系列无线地磁车辆检测器产品: 除了标准的无线地磁产品,拓宝科技还推出了Turbiot™智慧停车整体解决方案,其系统架构如下: Turbiot™智慧停车解决方案特点: 支持LoRaWAN™标准,覆盖范围大、抗干扰能力强、系统应用可扩展; 相比传统地磁停车方案,基站覆盖距离和容量能提高10倍以上,所需基站数量减少90%,无需中继器,系统稳定可靠; 易于部署和施工,整体建设和维护成本低; 自主研发生产,可提供定制化的开发和服务; 完善易用的停车管理平台,包括计费、移动支付、移动票据打印等。 拓宝科技致力于先进的LPWAN(低功耗广域网)技术和系统解决方案,推出的Turbiot™广域无线物联网系统,支持LoRAWAN™标准,产品包括多种物联网终端、标准传输模块、网关、TurCloud™网络服务器和应用平台,可以实现各类物联网应用的快速开发和部署。 Read more.
基于LoRa技术的物联网解决方案
LoRa作为低功耗广域网(LPWAN)的一种长距离通信技术,近些年受到越来越多的关注。随着物联网从近距离到远距离的发展,必将会产生一些新的行业应用和商务模式。思科(Cisco)、IBM、升特(Semtech)及微芯(Microchip)等LoRa联盟成员正在积极推广LoRa技术。ST已与Semtech达成合作,将会推出基于LoRa的参考设计,提供给LoRa开发者更多的产品和设计资源,以帮助开发者进行基于LoRa技术的物联网设计开发 在部署LoRa物联网应用时,需要有较强的技术基础,尤其是LoRaWAN协议,设计一个稳定可靠的产品系统,仍有一定的技术门槛。为减少LoRa开发者的基础工作的工作量,加速物联网系统的设计和部署,本文推荐一个基于LoRa极速的物联网平台解决方案。 NPLink简介 NPLink基于LoRaWAN广域通讯、互联网、大数据处理等多项技术,打造从感知层到应用层两者之间完整的物联网无线通讯解决方案,适用于广域物联网无线通讯平台,具有可网管、远距离、高容量、低功牦、低成本、抗干扰等特性。 物联网平台解决方案包括:通讯网络服务器(Network Server)、通讯网关(Gateway)、智能尘埃(Mote)、开源的云端SDK开发包、开源的Mote端SDK开发包,以及配套的测试工具&协议分析软件(Sniffer)。 解决方案平台架构 解决方案系统架构为:云/应用服务器、LoRa网络服务器、LoRa网关、LoRa节点等。如下图所示: 网络服务器(Network Server) 主要功能介绍:     LoRaWAN MAC     GW网管及配置     EN配置及OTA     与应用服务器数据交互     基于源数据选择最佳的下游路径     RTCM高精度定位差分数据广播( 选购)     调度下行流量 主要性能:     GWM接入数量:2000台     EN接入数量:>100万 网关(Gateway) LoRa网关(Gateway),或者称之为LoRa基站。 主要特点:     可同时接收同一信道流量     8个channel,每个channel可同时收发多个数据     易于扩展,增加网络容量     […] Read more.
LoRa无线抄表系统
    目前,抄表技术多种多样:无线、总线、载波等。其中无线抄表技术先进、成熟,易于实现,数据传输速率高,可靠性高,为目前抄表系统的主要发展方向。采用相应的信道编码技术,可使抄收率和数据可用率达到两个100%。 LORA智能表     金瓯科技推出LORA无线抄表系统,在每个超表系统里的表里装了一个LORA的系统模块 ,每个小区或中心地区放有 一 款LORA蓝牙转换器的设备,可以将表里读取的数据传到该设备中然后再转成蓝牙信号发出去,在用蓝牙的手机或平板来接收。 LORA蓝牙转换器   系统主要特点: 第一, 成本低廉,节省了人力物力,投资是相当节省的。 直接用手机进行片区统一采集 第二, 建设周期短,安装方便。一个片区只要安装一个LORA转蓝牙的设备 第三, 扩展性好。LORA网络可以接上万点的组网,很方便的增减数量 第四, 设备维护上更容易实现。只要发送一个测试模式就可以看到设备是否正常 技术方案提供商:重庆金瓯科技发展有限责任公司 垂询电话:023-68903066 售后服务:013983674360;013637967545 E-mail:sales@jinoux.com Read more.
物联网需要的是LPWA而不是蜂窝网络
工业物联网快速发展,这就带来一个问题:这么多的数据是否都是必须的?如果答案为“否”,则应考虑使用低功率广域(LPWA)网络。 消费者数据需求与工业物联网的数据需求之间有着巨大的差异。蜂窝网络是当前物联网的事实上的标准,但它们是为智能手机用户的需求而构建的:更快的连接和更多的数据。消费者付出高昂的费用以获得快速发送和接收大量数据的功能,以及为了满足这样的传输需求所需的硬件和电池。虽然物联网搭载智能手机系统的想法看起来很吸引人,但是跟上蜂窝的演进和价格对于工业物联网来说并没有意义。 将蜂窝网络用于工业物联网的第一个问题是寿命。为了跟上蜂窝网络的长期演进(LTE),企业需要不断升级自己的设备,就像智能手机用户每三到四年购买一部新手机一样。对于拥有数百、数千甚至数百万联网设备的城市或企业来说,每三至四年升级一次不仅昂贵,而且还将成为后勤的噩梦。 蜂窝网络用于工业物联网的第二个问题是蜂窝网络的高功率需求。即使是市场上最好的智能手机在联网状态下最多能使用一天。智能手机电池电量不足的主要原因是通过蜂窝网络发送大量数据需要很多电量。幸运的是,对于消费者来说,他们可以简单地为手机充电,但是大多数工业物联网设备共用一个电池,很难满足蜂窝网络的电量需求。 对于许多工业物联网应用来说,蜂窝网络的数据能力是过度的。通过创建一个单独的网络来传输少量的数据,LPWA能解决蜂窝网络的这些问题。 减少数据,降低成本 LPWA网络在工业和城市中应用的最大动机:降低成本。通过创建一个单独的网络来传输少量的数据,LPWA解决了使用蜂窝网络所存在的问题。与蜂窝LTE网络不同,LPWA网络不必不断升级来满足不断增长的数据需求,因此为LPWA而设计的传感器和无线电即使使用几年也不会过时。而且LPWA连接的无线电和传感器上的电池也比蜂窝网络中使用的电池续航长得多,在某些情况下长达十五年。 LPWA设备寿命和电池寿命更长就能为城市和企业节省数百、数千或甚至数百万的成本。 任何行业或城市在建立物联网时都需要考虑预算。我们已经讨论了LPWA通过增加电池寿命和设备寿命,但是LPWA还能在其他方面帮企业和城市降低成本。LPWA网络的无线电成本比蜂窝网络低得多。LPWA无线电和调制解调器的价格都低于5美元,而蜂窝无线电和调制解调器的价格在15美元到25美元之间。每个模块节省10到20美元可能没什么吸引力,但是对城市或企业这样规模使用来说,就是非常有吸引力的了。 LPWA技术和协议能满足工业和城市物联网的需求,无论是从零开始建设物联网基础设施或是升级现有监控。广域覆盖将是部署IoT基础设施的城市和企业的必然要求,虽然LPWA只是一种物联网网络。Machina Research预计到2023年将有超过30亿的LPWA连接。如果这个估计是正确的,LPWAs将成为M2M连接的主要形式 。   Read more.