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移動通信運營商綜合物聯網智慧照明系統設計方案V2

  一、項目概述
  隨著運營商整體智慧化建設的推進,核心機房、辦公區域、營業大廳照明的要求和數量不斷增加,同時對照明管理提出更高的要求,一方面要求能降低整體能耗、杜絕浪費,另一方面提升公共場所的企業形象。
  對于運營商照明系統來說,采用物聯網智慧管理系統是實現能源節約、建設資源浪費、改善工作環境、提高工作效率、顯示運營商智慧化建設成果的科學解決方案。
  二、系統設計
  2.1建設目標
  本方案根據移動通信運營商的實際情況及需求,進行智能化改造升級,本次改造主要包括核心機房、運營商大樓辦公區、營業廳等區域,普通燈具升級為智能LED燈具,把人工控制改為智能,并聯合各種智能產品實現聯動控制,實現節能、安全、便利、高效、科技的智慧型運營商。
  2.2WF-IoT融合物聯網技術
  WF-IoT(Wide area Fusion Internet of Things)是中高速廣域融合物聯網技術的英文縮寫,一種基于RFID的低功耗廣域網通信技術,是一種能實現遠距離、大容量、中高速、免付費、低功耗的物聯網系統。其核心技術指標見下表。
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  其典型拓撲見下圖
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  2.2.1WF-IoT與主流物聯網技術的比較
  2.2.1.1WF-IoT與NB-IoT的比較
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  2.2.1.2WF-IoT與LPWAN(Lora)的比較
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  2.2.1.3WF-IoT與ZigBee/IEEE802.15.4的比較
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  2.2.2獨創技術
  2.2.2.1物聯網“新三網”融合技術
  該技術是將商用照明物聯網、識別定位網和廣域無線傳感網等物聯網“新三網”融合到一個芯片上的專利技術,是WF-IoT技術的基礎支撐。
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  2.2.2.2Air Nano無源無線控制技術
  該技術將射頻識別技術(RFID)、無線傳感網技術(WSN)、能量轉換與存儲、低功耗信號處理和傳輸技術進行一體化集成的新型專利技術。
  無源性。不需要連接電源線,也不需要安裝充電電池或干電池。
  無線性。不必進行接線操作。
  智能性。支持軟件隨意配置或更換控制方式。
  易調整??呻S時調整位置,也可隨時更改設置,改變被控制對象
  2.2.2.3Air Lamp商用物聯網智能照明技術
  該技術是WF-IoT技術在照明領域應用的一種專利技術。具體是將所有支持ALL協議(即,Air Lamp Light Link)的智能LED燈、開關、場景面板、燈控網關、燈控終端等以免布線形式集成一個智能化照明系統。
  1)ALL協議。ALL協議是一種基于RFID技術的燈控信息傳遞協議,該協議支持包括無線組網、能耗采集、開關控制、調光控制、電源管理等控制信息的傳遞。
  2)核心芯片。它支持燈具之間無線組網、控制,支持單色、雙色、全彩色調光控制,它適應各種LED燈具和太陽能LED燈具。
  2.3設計思路
  2.3.1系統架構
  WF-IOT物聯網智能照明基礎支持系統的拓撲結構主要分為感知、傳輸和應用等三層。具體見下圖所示。
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  2.3.2系統特點
  1)無線:整個智能照明系統是基于無線射頻節點,自由組合成一張集傳輸、控制為一體化的無線網絡,即每個燈都是一個無線傳輸節點;
  2)免布線:整個系統無線傳輸,無需敷設控制線管、線纜。供配電采用原有系統;整個施工方便、簡單,快捷、安全;
  3)去中心:日??刂七壿嫭F場本地化,不需要遠程軟件管理平臺、不依靠于IP網絡,無需布置現場層智能照明控制柜(PLC控制/DCS控制);
  4)節能:自動控制可實現多時段、多場景可調光控制、開關控制,與LED照明回路控制相比較可實現30%-40%節能;
  5)智能:無人操作的自動控制,多場景自動變化調節燈具亮度;方便靈活的本地控制,檢修、維護控制;遠程集中可視化控制,遠程集中強制控制及顯示;
  6)安全:開關控制,燈具發生故障,第一時間發送到管理平臺通知維護人員及時檢修更換,避免安全隱患發生確保安全。
  2.3.3系統優勢
  1)施工簡單、方便:無線、無源、無需布置控制線,無需考慮控制設備安裝位置,施工簡單、方便;
  2)成本優化:無線、無源、無需布置控制線,極大的減少了敷設管材、線纜、節省了材料成本及人力成本;
  3)節能減排:采用智能自動感應控制、經緯度時控器、人體傳感等控制以及各種智能場景控制,在LED照明燈具基礎上節能高達30%-40%;
  4)運維便捷:可以實時查看、查詢燈具的運行狀態,燈具發生故障時,報警信息立即傳輸到后臺管理平臺,同時更換設備、調試十分簡單,不需要大量的編寫程序即可,使用、維護簡單。
  2.4智能控制方案
  本系統提供多種控制方式實現照明智能化,不同場景不同的控制方式,主要控制方式如下:
  2.4.1全自動智能控制
  辦公區域采用全自動、無人干預的控制方式,實現燈具的智能化管控,實現節能、便利、安全的智能照明系統。
  主要控制方式如下;
  ?光感+人體感應控制
  白天光線強度比較強,達到傳感器設置的范圍,相關區域的燈具組合實現自動關閉或只開啟基礎亮度;
  晚上當環境光線強度降低到傳感器設置的閾值,相關區域的燈具自動開啟到基礎亮度,實現“人來燈漸亮,人走燈漸暗,延時后自動關閉”,徹底消除了長明燈現象。
  ?視頻監控聯動
  采用物聯網高清視頻聯動方式,白天有人進入攝像頭監測的范圍內即可自動觸發預先設置的燈具分組或者場景點亮;在到達設定的延時時間后,控制燈具自動變暗或者關閉,實現照明系統的全自動化智能控制。
  在長走廊、大廳區域,不方便布設傳感器時,有較好的用戶體驗和效果。在方便日常使用,簡化照明管理的同時,也保證攝像頭能夠拍攝到清晰的畫面,提高了公共區域的防護等級。
  ?智能門磁、安防聯動
  主要應用于核心機房,入口安裝智能無線門磁,當有人進入開門,智能燈具自動點亮,當門關閉時,智能燈具調暗或者關閉,避免抹黑尋找開關,簡化操作的同時,也實現了節能。
  ?區域定位控制
  WF-IOT網絡中的任意一盞照明燈具都可以設置為自動識別定位點,每個備識別的人員必須佩戴RFID卡,一旦佩戴RFID卡的人員進入到設置感應區域,該區域的燈就會自動點亮,人員離開后延時自動熄滅。
  同時自動識別系統可以有效的加強對工作人員的管理,自動定位、識別其工作區域、軌跡等相關信息。
  2.4.2靈活的本地控制
  人工本地控制主要采用動能開關進行控制。動能開關是照明控制的一次革命,體現了物聯網時代的極簡智能。動能開關無需接線、無需電池,隨意粘貼、固定在適當位置即可控制智能燈具的開關、亮度調節、色溫調節,主要應用辦公區域、營業廳等區域。
  2.4.3一鍵式場景控制
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  主要應用于營業廳,實現營業廳一鍵式場景切換,即營業廳各種燈光效果的一鍵式切換。一鍵式解決營業廳多系統開關問題,避免尋找不同功能開關、提高工作效率。
  同時可對營業廳的能耗動態分析、環境動態分析,實時了解能耗、溫濕度情況。
  2.4.4集中可視化控制
  可視化系統管理平臺采用B/S模式分布性特點,專為用戶定制開發,在智能終端上(如iPad)直觀對任意分區、任意燈具進行精確管理和控制,可以隨時隨地的進行燈具的開、關、調光操作、場景模式切換。
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  2.5與傳統智能照明比較
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