近日，深圳地鐵11號線出了一場嚴重的事故。某施工單位在進行項目作業時打樁“越界”，造成地鐵接觸網設備受損,全線運行受阻,大量乘客滯留,搶修了10余小時后才恢復通車。

　　國內地鐵出現類似的事故已不是第一次。有專業人士告訴記者，如果本次事故發生前在該區域部署了震動傳感器網絡系統，可能就不會發生這樣的悲劇。

　　傳感器網絡是由許多在空間上分布的自動裝置組成的一種計算機網絡，這些裝置使用傳感器協作地監控不同位置的物理或環境狀況(比如溫度、聲音、振動、壓力、運動或污染物)。其中，無線傳感器網絡的發展最初起源于戰場監測等軍事應用，而現今無線傳感器網絡被應用于很多民用領域，如環境與生態監測、健康監護、家庭自動化、以及交通控制等。

　　個域傳感器網絡應用需求多，但難度大

　　在各類型的物聯網應用中，前端數據采集和傳感設備是一個至關重要的環節。而傳感器網絡的實現首要解決最核心的問題——可靠的數據采集和即時的傳輸以及超微功耗技術。目前的系統方案中，數據采集一般通過RFID技術來實現;而數據傳輸則依賴于各種類型的網絡技術，其中，新興的LPWAN(低功耗廣域物聯網)技術得到越來越多用戶的青睞。

　　在全球范圍內，用戶對物聯網服務的需求不斷增長，對LPWAN的需求更呈現出立體式的增長。據預測，到2022年，全球LPWAN市場的價值將會超過460億美元。而LPWAN領域的兩大核心技術，一個是當前由Semtech主導的LoRa技術，另一個就是NB-IoT(窄帶物聯網)，都已在國內得到了廣泛認同。

　　這兩項技術將LPWAN劃分出了兩大陣營：單從采用的頻率上分析，LoRa物聯網技術在非授權頻譜上工作，而NB-IoT則使用授權頻段，每MHz的成本大于500美元，電信運營商可以選擇在防護頻段、4G LTE頻譜、或者獨立網絡中部署NB-IoT。

　　“如果要打造一套完備的城域傳感器網絡，采用LoRa技術要考慮廣域網絡的基站規模建設維護和同頻干擾兩大難題。”深圳市德興達科技有限公司技術總監黃志勇先生在接受記者采訪時這樣說到。其原因在于：首先，LoRa所屬工作頻段里的頻率資源非常有限，隨著實際應用項目的增多遲早會出現“搶頻”現象;其次，LoRa網絡在工作時需要專用的網關支持，而NB-IoT不存在這樣的問題，它的基礎設施是直接連接基站和傳感器設立，因此LoRa的網絡規模如果沒有巨大的用戶節點支撐很難有如此體量的企業象運營商那樣能連續不計成本投入多年而不考慮盈利，同時沒有行政干預頻譜資源的管理，LoRa的頻譜資源也無法得到合理和充分利用。

深圳市德興達科技有限公司技術總監 黃志勇先生

　　然而，無論是采用哪種LPWAN技術，物聯網應用的碎片化，以及前端應用場景和環境的復雜性，都讓系統集成商或項目公司經常為物聯網前端硬件開發和算法頭痛不已。

　　“在傳統的傳感器網絡系統上，系統集成商的做法往往要先規劃項目需求，再通過軟件的架構去尋找相應的硬件，并通過各種途徑來搜索傳感器、DTU、電源、通信設備等硬件供應商，進行測試組裝。整個過程很復雜、很棘手。”黃總告訴記者，“用戶一直希望能將這一切進行整體打包，實現一站式的解決方案。”

　　物聯網行業用戶，尤其是多數的系統集成商，一直希望有一整套自成系統的、能自組互聯的、長時間穩定可靠運行且超微功耗的硬件傳感和通訊設備，并且這樣的完整硬件系統解決方案和系統軟件之間的耦合是簡單而快速的，甚至不再需要開發中間件或其他算法級別的軟件。

　　DePlus自組網技術帶來系統級的超微功耗

　　日前，德興達站在用戶的角度思考后，針對物聯網多樣化的應用場景開發了一整套具體的DePlus系列RFID產品，協議含前端傳感RFID和前端硬件無線聯網和算法，協議傳輸給上層的是具體的采集結果而不是一堆的數據等待分析和判斷,并將技術應用定位于區域的物聯網解決方案，例如地下工作井、地下通道管廊、大型或超大型社區、商業中心、廠區等。

　　黃總指出：“使用DePlus協議RFID，系統集成商可以從DEPLUS網關直接獲得物聯感知結果，不再需要在系統軟件內再開發具體的和硬件相關的算法，大大減輕了集成商的開發工作量，極大提高的項目速度和系統的可靠性。”

　　德興達推出的DePlus協議RFID的技術特點在于：

　　采用1/10000超低占空比雙向快速通信方式工作方式，又具有身份識別功能和傳感器數據采集控制功能的新一代有源RFID識別技術;

　　協議中包含了完整的網絡層MESH連接協議，在一個固定區域內部署的路由之間是網狀互聯關系，可杜絕數據丟包問題;

　　通過網絡時鐘同步以及時鐘糾錯和逼近算法，最大限度的利用了空中信道，大大減少節點之間的通訊沖撞概率，從而支持更多的終端數目，降低了網絡的硬件成本;

　　引入了廣域網網橋和路由的概念，每個微網可以通過它連接到網關，并采用了擴頻通訊技術，接收靈敏度可達-130dbm;

　　獨創智能路由休眠技術，通過嚴格的網絡時鐘同步機制，大大縮短了路由啟動時間，并通過獨特的信道分配和管理技術使得網絡開銷減少80%;

　　協議中的傳感器接口類型全面，包括IIC/SPI/RS232/485/AI/DI/AD等大部分傳感器器件的接口標準，靈活的接口設計加上完善的電源控制機制，使得集成了傳感器之后RFID的電能損耗依然控制在極小范圍。

　　據黃總介紹，德興達已將DePlus RFID技術產品化，推出了自組網溫濕度傳感RFID標簽、自組網位移/振動傳感RFID標簽、自組網煙霧傳感RFID標簽等近20種傳感標簽產品、以及自組網通訊路由、擴頻路由、網橋、自組網有線網關、無線擴頻網關等基礎通訊產品等總計30多款專業產品。

　　“DePlus RFID的應用市場非常豐富，我們已經在電力行業中的地下通道管線、智能工井、智能物業等領域有了成功案例。”黃總這樣說到。

　　與形成LPWAN互補，錯位共存

　　眾所周知，LPWAN專為低帶寬、低功耗、遠距離、大量連接的物聯網應用而設計，它能滿足越來越多遠距離物聯網設備的連接需求。但是，用戶在實際應用中卻發現NB-IoT是通過長時間的“罷工”實現的低功耗，雖然它的PSM(Power Saving Mode)模式和eDRX(Extended Discontinuous Reception)模式能讓終端耗電量大大降低，卻以放棄數據的實時性為代價。對于有遠程不定期監控(如地下管線、智能工井、智能物業等)需求且實時性要求很高的場景不適合。

　　黃總舉例，對電力行業的地下通道管線這種特別的個域傳感器網絡來講，要面臨很多現實問題。首先，主流的LPWAN技術基本無法覆蓋，即使可以做到但成本較高;其次，解決超微功耗問題的之前還需要為標簽解決供電問題。在城市地下管廊應用中，德興達率先推出了完全基于電池供電的信號覆蓋小基站產品和解決方案，在國內尚屬首創。而基于DEPLUS協議的智能物業無線監測和人員定位系統的硬件解決方案也已經在深圳萬科龍崗某超大型社區布網測試成功，再次證明德興達物聯網解決方案的實用性和先進性。

　　“我們的定位很清晰，要把DePlus作為主流LPWAN技術的補充，進行互補和錯位應用，讓物聯網的神經末梢分布得更廣泛，也更細致。”黃總對記者表示，“2016年以來，德興達開始服務于國家電網、南方電網、中國電信、萬科、航天科技集團等一大批優質客戶。”

　　記者了解到，德興達已經開始構建起自己的RFID硬件生態圈，目前我們的產品包括了標簽、PDA、傳感器、網關、能源采集硬件和節能硬件以及各種應用解決方案。接下來，除了鞏固DePlus自組網技術優勢，德興達還將與電信運營商合作，在DePlus核心協議的基礎上推出自主獨特的NB-IoT解決方案，讓我們拭目以待!