智能硬件設備多角色高效復用 ——提升無線混合網絡覆蓋能力與性價比的重要途徑！

面向工業(yè)物聯網行業(yè)客戶應用需求，基于自主研發(fā)的LPIOT低功耗物聯網、ECWAN邊緣協同自組網、E2M-WAN彈性高效數據監(jiān)測等核心技術為行業(yè)提供包括智能硬件設備、邊緣計算算法及行業(yè)應用系統(tǒng)支撐平臺,涵蓋嵌入式 軟件、硬件、后臺中間件軟件的技術方案與開發(fā)服務。

通過全自動無線快捷組網、高效率同步群控、多模式長距離監(jiān)測以及無線模式彈性管理等技術，不僅提升了ECWAN邊緣無線數據傳輸效率，增強了無線范圍及網絡穩(wěn)定性，同時降低了客戶使用工業(yè)智能網關的技術壁壘，更好地支持客戶二次開發(fā)，加快系統(tǒng)云邊數據 對接及生態(tài)整合的開發(fā)效率。

LPIOT應用示例：

-基于邊緣無線協同感知的低功耗物聯網

-基于LPIOT(低功耗物聯網)技術的邊緣無線協同感知

-支持無線場景感知及聯動響應的LPIOT技術

-面向低功耗群控及監(jiān)測數據采集的LPIOT技術

ECWAN應用示例：

-面向無線追蹤監(jiān)測的邊緣協調自主網技術

-支持場景感知的邊緣協同網絡(ECWAN)技術

-基于邊緣計算模式/能力的ECWAN(邊緣協同網絡)

-面向無線追蹤監(jiān)測的邊緣協同網絡(ECWAN)技術

-支持多模式無線混合組網的ECWAN技術

ECWAN組網優(yōu)勢

1.高效協同組網:基于無線追蹤監(jiān)測的邊緣協同自組網技術，通過Q21網關設備，對分布式智能插座節(jié)點進行管理，具有全自動配網、動態(tài)網絡平衡優(yōu)選、高效多時隙同步數據傳輸等優(yōu)勢。

2.混合無線組網:采取獨創(chuàng)的邊緣協同數據混合無線組網，支持LPWAN/藍牙/WiFi/4G等多種無線模式。

3.智能網絡優(yōu)選: 根據當前無線網絡獲得性及數據安全性需求，既可與網關通信，也可同時選擇周邊WiFi熱點，以在需要時與后臺服務器連接，進行雙向數據傳送。

4.協同服務能力: 不僅在于無線數據傳輸層，更在于面向網絡模式管理與對象數據解析服務的邊緣計算。

5.對象數據處理: 包括設備識別過濾、彈性定位追蹤、數據幾余清洗、感知響應處理等邊緣算法不僅可大幅提高網絡覆蓋能力及數據服務效率、并可有效管理無線模式參數、降低對象設備功耗。

隨著物聯網（IoT）的不斷發(fā)展，無線通信技術的需求也在不斷增加。ECWAN混合組網也已經逐步成為引領行業(yè)的先進技術及全新發(fā)展方向。國內一些物聯網相關行業(yè)公司比如藍奧聲，作為行業(yè)領先的物聯網邊緣智能技術解決方案提供商，在基于LPIOT低功耗物聯網，構建ECWAN無線混合組網，以多角色智能計量插座作為Chirp廣域基站，實現低功耗、邊緣計算和大規(guī)模物聯網應用。用于能耗監(jiān)測與資產追蹤系統(tǒng)。

Chirp窄帶擴頻技術

Chirp窄帶擴頻技術是一種具有廣泛應用潛力的無線通信技術，它在低功耗、廣域覆蓋、抗干擾等方面具備獨特的優(yōu)勢。

Chirp窄帶擴頻技術是一種在物聯網和無線通信中具有重要應用前景的技術。它的核心思想是將數據信號通過頻率變化進行編碼和解碼，從而提高通信的可靠性和覆蓋范圍。磐啟微電子作為低功耗窄帶Chirp物聯技術領域的知名企業(yè)，通過不斷的技術迭代，推出了新一代性能更強的ChirpIoT?終端芯片，以更高的靈敏度、更高的速率、更低的功耗，實現國內廠商在Chirp技術上的又一突破。

Chirp信號有著以下五大顯著優(yōu)點：一是芯片實現復雜度低，功耗低。二是擴頻增益大，靈敏度高。三是抵抗窄帶干擾能力好。四是容忍頻偏能力大，頻率分辨率強。五是對抗多徑能力強。

在相位調制技術方面，磐啟微研究出PSK-Chirp技術，相比原來的Chirp技術，在性能不損失情況下，PSK-Chirp可實現大約33%的傳輸速率提升。在信號方面，混沌技術具備非周期、隨機性、不可預測的特點，Chirp技術具備低功耗、高性能、抗干擾的特點，磐啟微將兩種信號的優(yōu)勢結合，推出混沌Chirp技術，具備接收復雜度低，功耗低，靈敏度高等優(yōu)勢。

無線計量插座——多角色復用性價值

多角色智能計量插座是Chirp廣域基站的關鍵組成部分。是一種可以對用電負載進行安全能耗監(jiān)測與控制，同時也可以用于場景感知與定位基站的設備。這種插座通過智能化的方式來監(jiān)測和控制電力消耗，從而幫助用戶更有效地管理電力使用，并降低能源消耗和碳排放。無線計量插座作為分布式邊緣計算的承擔者，具有多角色的超強復用性價值，拓展無線網絡覆蓋能力。
面向工業(yè)環(huán)境的邊緣物聯網系統(tǒng)，在布設具有邊緣計算能力的智能網關作為無線網絡區(qū)域管理設備的基礎上，運用更多的低成本、易安裝、可復用、具有分布式邊緣計算能力的多角色智能硬件設備（如智能插座、智能開關面板、無線燈控模塊）作為協同服務基站，可以大幅度提升系統(tǒng)性價比，包括無線場景感知覆蓋能力，提升無線網絡平衡能力及云邊對接的數據傳輸效率。

由于多角色復用基站設備更加貼近于周邊傳感器對象，通過分布式邊緣計算面向低功耗對象設備提供更加高效的協同感知服務（如對象過濾識別、場景狀態(tài)監(jiān)測、定位追蹤、無線模式管理）；改善場景感知服務的協同性、靈活性、實時性及穩(wěn)定性；通過無線模式管理（如工作場區(qū)激活、彈性模式調整），并可對場景狀態(tài)觸發(fā)進行快速響應（如優(yōu)先數據處理、實時數據上傳/記錄、聯動控制監(jiān)控報警等）。

多角色復用基站通過無線感知數據處理，可隨時對低功耗對象設備進行模式管理，不僅有利于傳感器設備在沒有位置或狀態(tài)觸發(fā)時處于更低的功耗狀態(tài)；而且通過對場景狀態(tài)的過濾解析，使得無效數據得到清洗；以此可有效提升場景感知服務的響應實時性，避免過多無效冗余數據傳輸，大幅度提升網絡數據上傳及云邊對接服務效率。

此外，智能計量插座還具有場景感知和定位基站的功能。這意味著它可以通過感應和識別周圍的物體和環(huán)境，提供場景感知功能，例如判斷設備是否在插座附近，或者識別特定的動作或事件。同時，它還可以作為定位基站，提供基于位置的服務，例如定位和導航等。

這個設備具有多重功能，包括：

1.電源管理： 多角色智能計量插座可以有效管理電源分配，降低能耗，并確保設備的長時間運行。

2. Chirp通信節(jié)點： 作為Chirp通信節(jié)點，它可以與其他Chirp設備進行通信，實現廣域覆蓋的無線連接。

3.邊緣計算： 多角色智能計量插座內置邊緣計算能力，可以在設備本地進行數據處理和分析。

對用電負載進行安全能耗監(jiān)測與控制，還可復用于場景感知與定位基站。例如，對環(huán)境傳感器、人體存在傳感器的狀態(tài)監(jiān)測、觸發(fā)響應及功耗模式管理，對設備資產標簽及人員工牌的彈性定位追蹤。

邊緣計算

1.所謂邊緣計算是相對于中心計算而言，更靠近邊緣端的計算。邊緣計算是一個相對概念，"靠近邊緣"既可以指物理空間的真實靠近，也可以指計算域的邏輯靠近。

2.邊緣計算面向的是邊緣網絡中設備對象，尤其面向數據采集來源。因此，邊緣計算可以大幅度提升數據效率（如減少數據冗余）以及事件響應的實時性（必要的決策前置）。

3.云端邊緣計算強調協同數據計算邏輯，承擔者既可以是相對于中心服務器的邊緣服務器，也可以是同一服務器中相對于業(yè)務層/模塊的邊緣計算層/模塊，對邊緣網絡中的硬件設備進行管理及數據處理。

4.既然邊緣計算是面向邊緣對象設備數據，必然需要由【云邊協同】來完成。因此，邊緣計算既包括云端邊緣計算，也包括網絡邊緣計算（即由邊緣網絡中智能硬件設備所承擔的計算）。

5.邊緣計算更需要【邊緣協同】來完成。隨著邊緣計算概念與技術的進一步發(fā)展，【邊緣協同計算】不僅得到行業(yè)技術專家的重視，并且在行業(yè)物聯網領域已經取得了很好的應用效果。

6.通過【邊緣協同感知】（如動態(tài)識別匹配、狀態(tài)觸發(fā)、角色復用、平衡優(yōu)選、彈性模式管理等）提升邊緣網絡設備之間（包括服務節(jié)點間、節(jié)點與服務對象間）的協同合作效率，旨在提升【邊緣協同計算】的彈性數據效率與平衡穩(wěn)定性。

總體來說，邊緣計算的價值體現在諸多方面，技術和應用趨勢也預示著其廣闊的發(fā)展前景。網絡邊緣計算的承擔者不能僅強調邊緣域核心智能網關與基站所承擔的計算（注：這基本是目前行業(yè)理念及技術現狀），也應發(fā)揮邊緣無線網絡中任何一個智能服務節(jié)點，尤其多角色復用設備節(jié)點所承擔的邊緣計算角色能力。

面向周邊低功耗目標對象設備的協同服務（如數據采集、傳輸、控制及感知管理），更需要具有【邊緣協同計算】能力的智能無線網絡。

基于磐啟微Chirp窄帶擴頻技術的ECWAN無線混合組網應用已經成功應用于全國多家大型終端客戶，包括醫(yī)院、廠區(qū)、校園、工業(yè)園、倉儲和實驗室等。這一綜合的應用涵蓋了多個領域，主要集中在以下幾個方面：

能耗和能效監(jiān)測

在醫(yī)院、廠區(qū)和實驗室等場所，能耗和能效監(jiān)測至關重要。Chirp技術的低功耗特性使得它成為長期監(jiān)測設備運行情況的理想選擇。多角色智能計量插座作為廣域基站，可以與各種能耗監(jiān)測傳感器連接，實時監(jiān)測設備的能耗情況，幫助客戶優(yōu)化能源利用，減少能源浪費，從而提高能效。

資產定位和追蹤

在工業(yè)園區(qū)和倉儲場所，資產的定位和追蹤對于管理和保護資產至關重要。Chirp技術的廣域覆蓋能力和較低功耗允許客戶在廣大區(qū)域內實現資產的實時追蹤和定位。這有助于防止資產丟失、提高生產效率，以及改善物流運營。

智慧區(qū)域系統(tǒng)

智慧區(qū)域系統(tǒng)是一種綜合性的解決方案，可以提高校園、醫(yī)院、工業(yè)園區(qū)等場所的管理和運營效率。Chirp技術的多角色智能計量插座可以作為該系統(tǒng)的關鍵組成部分，用于實現智能照明、能源管理、設備遠程控制等功能。這種綜合性的系統(tǒng)不僅提高了生活質量，還有助于降低運營成本。

這一基于Chirp技術的ECWAN無線混合組網應用的成功部署為客戶提供了全面的解決方案，改善了能耗管理、資產追蹤和智慧區(qū)域系統(tǒng)的性能，為各種應用場景提供了更高的效率和便利性。

審核編輯 黃宇