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技术详解

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【应用实例】防小人不防君子的智慧安防监测系统

传统安防系统

随着社会的进步经济的发展,各类社会冲突也在加剧,随着不同突发事件的出现,以及传统重点区域安防的需要。加上传统人防安保和已有的视频监控,已经不足以满足现在的要求。


1.单纯人防安保方式和目前已有的视频监控,远远不足以对整个区域进行实时、全面的监控。

2.安保人员工作量大,对该类人员要求高,人工成本也高。

3.传统安防对突发事件或者隐秘事件潜在危机反应较慢,容易导致错失最佳处理时机。

4.目前的安防监测系统存在容易漏报误报等缺陷。

5.智能化程度低,不能由用户随时随地查看,依赖别的公司的服务,成本昂贵。

6.很多监测设备依赖有线网络的制约,会使得部署施工程序繁多,难度和成本都会增加。有线方式还会受到环境的很大制约,无论是一次施工还是二次拓展都会带来不便。

7.传统的无线安防监测器,例如基于ZigBee或WiFi技术的各种探测器报警器等,存在功耗高、距离短、很依赖网络稳定性等问题,使得大范围实施会存在一定困难。

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安防系统智慧化、自动化的升级势在必行。基于此,泽耀结合当前安防监测系统和物联网技术,采用LPWAN(Low-Power Wide-Area Network,低功耗广域网络)技术,设计了基于LoRa的智慧安防监测系统

智慧安防监测系统

方案架构

该系统由室内监测节点、室外监测节点、中继和监测中心四部分组成。

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首先利用有LoRa模块的设备作为监测节点,实现整个重点区域的覆盖;

其次利用中继器和集中器的LoRa网关,实现通信协议的转换和整个系统的通信;

最后对监测中心的软件平台完成设计,实现整个系统的操作监控。

同时该通信网络采用比网状拓扑更简单的星形拓扑结构,以此来避免不必要的信息传输。

方案优势

该方案实现了方便、快速、可靠、稳定、成本低、覆盖广的安防监测系统。

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1.组网简洁

星型拓扑可以避免不必要的信息传输,例如监测节点之间和中继器之间的信息传输。星形拓扑比网状拓扑简单,部署灵活,传输信息时误差较小,延迟较低。单一监控节点的故障不会影响系统中其他节点的正常通信。添加和减少监控节点时,也不会影响其他监控节点的正常运行。

2.节省成本

节约人力成本,同时超低功耗技术保证了模块可以长期稳定地运行。

3.功能强大

具有覆盖广,功耗低 ,容量大,成本低,抗干扰能力强等优点。

4.实时监控

危险发生时,监测系统不仅能及时发出警报,为安防区域提供有效保障外,还能及时将信息传送给监测中心,便于掌握情况和指挥调度。

5.历史溯源

可以将所有的历史数据进行存储,以便后续进行分析和利用。

智慧安防系统流程

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| 监测节点工作流程图

Lora无线通信模块

LoRa技术

LoRa技术是非授权LPWAN中应用最为广泛的技术之一,是一种基于物理层扩频调制技术的远距离通信技术,工作在Sub-GHz ISM非授权频段,主要包括433MHz、470MHz、868MHz、915MHz等;灵敏度也比其他无线通信技术相比更高,确保了通信的可靠性。

A39系列模块

泽耀A39系列产品,采用工业级设计,具有高稳定性。采用射频芯片SX126x设计开发,该模块采用新一代loRa扩 频调制技术,具备透传、定点、主从、中继、递传、主动轮询、主动上报、定点唤醒等十余种数据传输方式;多种防碰撞机制、丢包重传、大数据包完整输出、AES加密、固件升级等众多技术传输稳定可靠无线配置、更高空速、输出地址、输出分隔符、自定义传输包大小、自定义特殊波特率,可广泛应用于各种环境下,轻松实现低频无线数据传输

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模块优势

1.广覆盖

LoRa通信模块工作在Sub-GHz频段,传输距离本身就较好,加上采用扩频调制技术,可以在同等的功耗下有更远的通信距离。LoRa单一网关的覆盖距离通常在3~5km的范围,在复杂的城市环境中可以超过传统蜂窝网络,空旷地域甚至高达10km,泽耀A39系列模块通信距离可达5~10km。

2.低功耗

LoRa中的芯片具有休眠模式,在该模式下耗能极低。工作模式下,LoRa对信噪比要求较低,信号的功率也因此很低。电池供电就可以支撑数年至十多年之久。

3.低成本

LoRa网络的通信频段为非授权频段,不需要向运营商等支付额外的通信费用。简单的组网方式,也相应地降低了成本。

4.容量大

家用WiFi 网关往往仅有20不到的终端连接能力,LoRa网关得益于终端无连接状态的特性,可提供超过两万以上的终端连接数量。

5.可靠性

LoRa技术中的扩频调制技术、信号处理技术以及前向纠错技术,大大增强了抗干扰能力和数据传输的可靠性。扩频通信技术是一种信息传输方式,其信号所占用的频带宽度远大于所传信息必需的最小带宽。扩频信号具有隐蔽性,保密性和很强的抗干扰能力。


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