iot技术助力智慧建筑 行业动态-凯发k8一触即发
进入21世纪以来，随着物联网、大数据、云计算等新技术在建筑领域的大规模应用，智慧建筑的技术形态也发生了不小的变化。新的智慧建筑的总体结构是由云计算、大数据、物联网和移动互联基础设施等共同构成的，如图1所示。
（1）物联网为智慧建筑提供感官，包括视觉、听觉、感觉和执行控制能力，实现了虚拟世界和真实世界的连接。
（2）云计算、物联网平台、大数据和业务应用构成了大脑，通过感官收集的原始数据，经过物联网平台转化为有价值的信息，之后经过大数据分析计算，转化为可支撑决策的依据，并最终通过业务应用实现一定的功能。
（3）移动互联网和传统互联网提供了多种形式的人机交互方式，例如web、手机app等。
最近几年，大家都能清晰地感受到，可以联网的终端类型越来越多。从家居的角度来说，智能门锁、智能电视、智能扫地机器人、智能电饭锅等新产品层出不穷．从出行的角度来看，出现了可以联网防盗的电动车、共享单车、智能汽车。
下面我们将集中于智慧建筑的一个细分领域，重点介绍基于传感器的室内定位技术：
lbs（location based service，基于位置的服务）已经成为人们生活中经常使用甚至必不可少的一种服务，基于此也涌现了大量的刨新业务和企业．位置信息日益成为互联网时代最关键的业务数据和大数据基础。室外定位技术，gps已经成为事实上的行业标准，得到广泛使用，我国推出的北斗导航系统也成为后起之秀，呈现并驾齐驱的势头。而人员在室内的活动时间占到80%以上，随着智能终端的普及、可穿戴设备的快速发展，室内定位技术越来越受到关注并拓展出很多应用场景和凯发k8一触即发的解决方案。其中低功耗蓝牙定位、rfid定位和uwb定位等物联网定位技术更是其中的主流技术。表1是几种最常见的定位技术的对比情况。
一般来说，定位系统主要由无线定位基站、无线局域网、服务器、定位引擎等几部分组成。定位基站在接收到标签信号后，经过计算，将数据传送给服务器。定位引擎通过计算显示出入员的位置，并通过电子地图显示具体位置，服务器获取了相关人员的位置信息，可根据业主或客户的具体需求提供相应的信息。
新华三推出的定位方案中使用了自研的t300系列室内型物联网接入终端，它是新华三自主研发的新一代物联网接入模块。t300模块的外型时尚美观，通过内置插卡的方式可支持蓝牙、rfid、uwb等全制式的物联网协议，可作为手环、传感器等智能终端的物联网网关，通过无线ap的iot端口进行供电及提供数据传输，可广泛应用于教育、医疗、生产车间等场景。t300有灵活的物联网扩展接口，采用mini pcie接口，支持第三方物联网厂家插卡的接入。
t300系列模块支持串行部署，每个链式结构最多可串接10个t300系列模块，即最多可扩展1 0种物联网制式的信号。可根据实际物联网业务需求灵活，解决多物联网业务接入以及高并发问题，将用户业务融合管理，提供统一业务管理系统。
t300系列模块包含2个rj45端口，上行端口通过物联网ap进行供电和数据回传，下行端口为串接t300模块供电，第一个t300m主模块到最后一个t300模块的距离最长可达100m。每个串行的链式纠构的第一个模块必须为t300m，后续串接的模块全部接t300模块。
图2是新华三推出的基于t300模块的定位系统架构图。
下面将分别介绍几种基于不同物联网协议的室内定位技术。
（1）基于低功耗蓝牙的定位技术
低功耗蓝牙是蓝牙技术联盟设计的一种个人局域网技术，相较于经典蓝牙，低功耗蓝牙能够在保持同等通信范围的同时显著降低功耗和成本。
蓝牙beacon定位系统是近年发展起来的基于低功耗蓝牙技术的定位技术，是一种较典型的客户端定位技术。定位网络由若干ibeacon低功耗蓝牙信号模块组成，智能终端侦听这些ibeacon的信号，并获取相应模块id和rssi信息上报给定位引擎，定位引擎根据rssi信息和对应ld位置计算出终端的位置。由于低功耗蓝牙模块的成本低廉，而且一般是有源无线部署，不需要连接网络和交流电，可以比较方便地进行密集部署。定位精度视ibeacon部署密度而变化，所以要达到实用的定位精度，就要部署大量的ibeacon模块。当在一些大型公共区域部署时，必然带来管理维护难的问题。通过在新华三的t300模块中内置蓝牙模块的方式，可以有效管理ibeacon，检测ibeacon是否在线，电量、信号是否正常等，降低管理维护难度。通过现场工勘并合理部署ibeacon模块后，蓝牙定位的精度可达到3~5米。
导航业务是lbs的核心业务之一，在很多场景特别是公共环境都有应用，例如大型商超内寻店、大型机场内寻找登机口、大型医院内导诊、大型图书馆内寻书等。
（2）基于rfid的定位技术
rfid技术又称无线射频识别，使用这种技术可通过无线电讯号识别特定目标，而无需在识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。
rfid定位的基本原理是，通过一组固定的阅读器读取目标rfid标签的特征信息（如身份id、接收信号强度等），采用接收信号强度、近邻法等确定标签所在位置。rfid技术的作用距离短，一般最长几十米，且不具有通信能力。但它可以在很短时间（毫秒级）内得到定位信息，且rfid标识的体积比较小、造价比较低，同时具备其非接触和非视距等优点，在医院、管廊、大型工厂等场景下有不少应用案例。具体实施过程中，布设阅读器和天线需要有大量的工程实践经验，对设备厂商的交付能力有较高要求。一般来说，在对现场进行工勘并合理部署阅读器的情况下，rfid的定位精度可达到3-5米。
rfid技术在医疗行业的应用已经非常广泛，如移动护理、婴儿防盗、贵重医疗资产管理以及人员定位等。已婴儿防盗系统为例，在婴儿身上佩戴可发射出射频信号且对人体无害的智能电子标签，标签定时发射具有唯id的信息给婴儿防盗系统，系统据此对婴儿所在位置进行实时监控和追踪，还可对企图盗窃婴儿的行为及时报警提示。提供新生儿出生至出院全程监护，有效防止新生儿偷盗，有效防范新生儿抱错以及实时监控及追踪新生儿信息。
婴儿防盗系统的硬件设备部署示意图如图3所示。
（3）基于uwb的定位技术
uwb是一种新兴的无线通信技术，它具有高速、低成本和低功耗的特点，它的信号是带宽大于500mhz或基带带宽和载波频率的比值大于0. 2的脉冲信号( uwbwg，2001)，具有很宽的频带范围，可用于室内精确定位。例如工业自动化、传感器网络、家庭／办公自动化、机器人运动跟踪等。uwb信号的特点说明它在定位上具有低成本、抗多径干扰、穿透能力强的优势，所以可应用于静止或者移动物体以及人的定位跟踪，能够提供1米以内的定位精度。
国内很多大型热电厂、化工厂内都采用了uwb高精度定位系统，在它的基础上实现了如下功能：电厂人员定位、巡检人员轨迹回放、电厂关键设备定位、突发情况一键报警、设置重要区域电子围栏。
综上所述，新华三可提供针对不同场景、满足不同定位精度要求的多样化定位凯发k8一触即发的解决方案，且已积累了大量的实际交付经验，可协助百行百业的客户快速上线部署定位系统，提高内部管理水平。
