無(wú)線報(bào)警產(chǎn)品基于自身結(jié)構(gòu)特性,如何運(yùn)用一系列先進(jìn)技術(shù),合理解決其固有的產(chǎn)品問(wèn)題,是無(wú)線報(bào)警產(chǎn)品贏取未來(lái)市場(chǎng)的重要法則。無(wú)線報(bào)警產(chǎn)品在中國(guó)市場(chǎng)的演進(jìn),主要是通過(guò)一些本土企業(yè)吸收國(guó)外的研發(fā)成果,使得國(guó)內(nèi)產(chǎn)品在功能改進(jìn)及外觀設(shè)計(jì)上都有了長(zhǎng)足的進(jìn)步,并且穩(wěn)定性也達(dá)到了前所未有高度。在未來(lái)二、三年的時(shí)間里,產(chǎn)品要更加貼近中國(guó)老百姓的消費(fèi)水平,還需要銷售量的大幅增加和新型生產(chǎn)技術(shù)的投入應(yīng)用,以降低產(chǎn)品的單位成本。另外,數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、兼容性、穩(wěn)定性、擴(kuò)展性始終是報(bào)警技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的大方向。此外。做好產(chǎn)品應(yīng)用的服務(wù)工作也尤為重要。
目前國(guó)家規(guī)定的無(wú)線報(bào)警產(chǎn)品可使用的頻率為315.0-316.0MHz與430.0-432.0MHz,所發(fā)射的電場(chǎng)強(qiáng)度在距設(shè)備3米處不得超過(guò)6000μV/m(采用平均值檢波);雜散發(fā)射的電場(chǎng)強(qiáng)度在距設(shè)備3米處不得超過(guò)600μV/m(采用平均值檢波);占用帶寬≤25kHz;以上數(shù)據(jù)可見(jiàn)無(wú)線電管理在一定程度上制約了產(chǎn)品的發(fā)展。如此一來(lái),無(wú)線報(bào)警產(chǎn)品只有強(qiáng)化高安全性、高可靠性才能與有線系統(tǒng)并駕齊驅(qū)。
滾動(dòng)跳碼技術(shù)解決安全性
采用KEE LOQ滾動(dòng)跳碼技術(shù),可擁有長(zhǎng)達(dá)66位的加密序列。而遙控器是無(wú)線報(bào)警產(chǎn)品必備附件之一。由于固定編碼遙控器每次發(fā)送的地址碼相同,容易被掃描錄碼,使系統(tǒng)安全性差。目前,中高檔無(wú)線報(bào)警產(chǎn)品幾乎都使用Microchip公司的KEE LOQ 編碼技術(shù)HCS系列及兼容跳碼編碼與配套解碼芯片,但靈活性差,與傳統(tǒng)2262編碼芯片不兼容。
一些產(chǎn)品為了保持與2262編碼格式的兼容,不得不設(shè)置兩套接收、解碼電路。其實(shí)還可使用新型單片機(jī)芯片作為控制部件,靈活性大,安全性更高,不易被破解。接收解碼板與2262編碼格式兼容,只需一套接收電路。
此外,接收、解碼軟件可嵌入報(bào)警器控制芯片中,用一塊CPU即可構(gòu)成整個(gè)報(bào)警器的控制核心;編碼采用1:2脈寬調(diào)制,發(fā)送、接收一信息幀(含同步頭及64位編碼)所需時(shí)間約為80ms,速度快,占用信道時(shí)間短;解碼算法先進(jìn),在0.5ms內(nèi)即可判別是否已錄碼遙控器,而一次成功解碼所需時(shí)間小于4ms(包括2ms同步計(jì)數(shù)器寫(xiě)入時(shí)間)。接收解碼板提供UART或SPI串行通訊接口、2KB~6KB EEPROM存儲(chǔ)空間??捎盟膫€(gè)開(kāi)關(guān)輸入15個(gè)功能碼;采用PWM或曼徹斯特(Manchester)調(diào)制;波特率從416bps到5000bps可選擇;按鈕排隊(duì)發(fā)射;帶有鎖相環(huán)路(PLL)接口;具有69位發(fā)送長(zhǎng)度;可被64位編碼器密鑰保護(hù);可編程32位序列號(hào);帶有非易性16/20位同步計(jì)數(shù)器。
高穩(wěn)定性ASIC專用集成電路
專用集成電路(ASIC)采用硬接線的固定模式,而現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列 (FPGA)則采用可配置芯片的方法,二者差別迥異??删幊唐骷悄壳暗男律α浚旌霞夹g(shù)也將在未來(lái)發(fā)揮作用。新的ASIC無(wú)線報(bào)警產(chǎn)品銷售額已經(jīng)相當(dāng)高,尤其是在亞太區(qū)。此外,采用混合式方法,如結(jié)構(gòu)化ASIC,也為該技術(shù)注入了新的活力。同時(shí),F(xiàn)PGA(和其他可編程邏輯器件)也在發(fā)揮作用,贏得了重要的大眾市場(chǎng),并從低端應(yīng)用不斷向上發(fā)展,保證了無(wú)線報(bào)警產(chǎn)品的高穩(wěn)定性。
[nextpage]
微功耗保證產(chǎn)品實(shí)用性
電池耗電量也一直是無(wú)線報(bào)警產(chǎn)品的一個(gè)軟肋,當(dāng)前的一個(gè)可行方法是,可以通過(guò)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的并行性和流水線來(lái)實(shí)現(xiàn),雖然這樣會(huì)引入一些額外的控制電路并增加功耗,但即使這樣,理論上也可以減少功耗90%以上;另一個(gè)方法,由于用戶對(duì)電路性能的要求是變化的,因此可以通過(guò)操作系統(tǒng)動(dòng)態(tài)控制時(shí)鐘頻率和電源電壓,達(dá)到既保證性能要求,又節(jié)約功耗的目的。
一種折衷方案是,根據(jù)性能的要求,實(shí)時(shí)改變供電電壓,在系統(tǒng)的關(guān)鍵路徑上,保持高的供電電壓,以保證整個(gè)系統(tǒng)的性能,而在非關(guān)鍵路徑上,降低供電電壓以減少功耗。但降低供電電壓也有可能增加新的關(guān)鍵路徑,因而這種方法的使用是有限度的。采用較高工藝水平也可以降低功耗,因?yàn)檩^高的工藝帶來(lái)特征尺寸的減小,使電容和電源電壓都相應(yīng)下降,因而可以大幅度降低整體功耗。
抗電磁干擾能力的提高促進(jìn)系統(tǒng)穩(wěn)定性
無(wú)線報(bào)警產(chǎn)品需要選用抗干擾能力較強(qiáng)的組件來(lái)設(shè)計(jì)其系統(tǒng),確保系統(tǒng)能穩(wěn)定運(yùn)作。\r\n(1) 選用頻率低的微控制器,選用外時(shí)鐘頻率低的微控制器都可以有效降低噪聲和提高系統(tǒng)的抗干擾能力。(2) 減小信號(hào)傳輸中的畸變信號(hào)在印刷板上的傳輸,其延遲時(shí)間不應(yīng)大于所用器件的標(biāo)稱延遲時(shí)間。(3) 減小信號(hào)線間的交叉干擾。(4) 減小來(lái)自電源的噪聲,即使是電池供電的系統(tǒng),電池本身也有高頻噪聲。模擬電路中的模擬信號(hào)更經(jīng)受不住來(lái)自電源的干擾。(5) 注意印刷線板與元器件的高頻特性。(6) 元件布置要合理分區(qū)。對(duì)噪聲和干擾非常敏感的電路或高頻噪聲特別嚴(yán)重的電路應(yīng)該用金屬罩屏蔽起來(lái)。(7) 用好的去耦電容。一方面是該集成電路的蓄能電容能提供和吸收該集成電路開(kāi)門關(guān)門瞬間的充放電能;另一方面,可旁路掉該器件的高頻噪聲。通過(guò)以上幾個(gè)方面能夠提高無(wú)線報(bào)警產(chǎn)品的強(qiáng)抗干擾能力,使系統(tǒng)更趨穩(wěn)定。
跳頻技術(shù)保持信號(hào)傳送的完整性
跳頻技術(shù)(Frequency-Hopping Spread Spectrum),簡(jiǎn)稱為FHSS,在同步、且同時(shí)的情況下,接收器兩端以特定形式的窄頻載波來(lái)傳送訊號(hào),對(duì)于一個(gè)非特定的接收器,F(xiàn)HSS所產(chǎn)生的跳動(dòng)訊號(hào)也只算是脈沖噪聲。FHSS所展開(kāi)的訊號(hào)可依特別設(shè)計(jì)來(lái)規(guī)避噪聲或One-to-Many非重復(fù)的信道,并且這些跳頻訊號(hào)必須遵守FCC的要求,使用75個(gè)以上的跳頻訊號(hào)、且跳頻至下一個(gè)頻率的最大時(shí)間間隔(Dwell Time)為400ms。
所謂跳頻技術(shù),就是將整個(gè)頻帶分成若干跳頻信道(Hop Channel)。在一次連接中,芯片所控制的收發(fā)器按照一定的碼序列,不斷地從一個(gè)信道跳轉(zhuǎn)到另一個(gè)信道;而接收方也是按照相同的跳轉(zhuǎn)規(guī)律進(jìn)行通信。這實(shí)際上屬于一種硬件加密手段,除非第三方掌握了接收雙方的切換信道,否則,從理論上計(jì)算,他是無(wú)法完整獲得信息的,而干擾源也是不可能按同樣的規(guī)律進(jìn)行干擾的。跳頻的瞬時(shí)帶寬很窄,但通過(guò)擴(kuò)展頻譜技術(shù),可以使這個(gè)窄帶寬成倍地?cái)U(kuò)展成寬頻帶,使被干擾的可能性變得很小,由此就可以保證無(wú)線信號(hào)傳送的完整性和系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
[nextpage]
降低探測(cè)器的誤報(bào)率
采用FSP(First Step Processing)技術(shù)可以有效降低探測(cè)器的誤報(bào)率,是系統(tǒng)穩(wěn)定的有力保證。采用該技術(shù)的探測(cè)器可以對(duì)人體目標(biāo)即時(shí)地做出正確反應(yīng),而又不會(huì)產(chǎn)生由于其它信號(hào)源引起的誤報(bào)。該技術(shù)根據(jù)不同信號(hào)源產(chǎn)生的信號(hào)幅度、極性、周期以及曲線坡度等指標(biāo)進(jìn)行判斷,自動(dòng)調(diào)整探測(cè)器的靈敏度,安裝調(diào)試人員不再需要根據(jù)不同的應(yīng)用環(huán)境,人工設(shè)置探測(cè)器的靈敏度,也無(wú)須擔(dān)心探測(cè)器對(duì)正常人體產(chǎn)生的信號(hào)反應(yīng)滯后。
為應(yīng)對(duì)環(huán)境干擾,探測(cè)器采用自適應(yīng)處理技術(shù),自動(dòng)調(diào)整以適應(yīng)背景干擾噪聲,最大程度地降低誤報(bào),同時(shí)不會(huì)犧牲對(duì)正常入侵信號(hào)的靈敏度。采用溫度補(bǔ)償技術(shù)后,使探測(cè)器即使在人體溫度與環(huán)境溫度極端接近的極限條件下,探測(cè)器還可以保持著一貫的穩(wěn)定性和靈敏度,確保在各種環(huán)境下均可正常工作。采用防寵物信號(hào)處理技術(shù),家庭用戶不用再擔(dān)心外出時(shí)家里的寵物會(huì)引起系統(tǒng)報(bào)警,同樣,商業(yè)用戶也不必再為老鼠等小動(dòng)物干擾系統(tǒng)而煩惱。通過(guò)相關(guān)技術(shù)的組合大大降低了探測(cè)器的誤報(bào)率。
智能家居系統(tǒng)引入藍(lán)牙技術(shù)
智能家居依靠3C技術(shù)(Computer Technology、Communication Technology和Control Technology),并結(jié)合信息家電的發(fā)展,為用戶提供了一種更加安全、舒適、方便、快捷的智能化和信息化生活空間。其內(nèi)涵就是“在具有個(gè)性化的住宅家庭中,將多元網(wǎng)絡(luò)信息、多樣化的自動(dòng)化控制以及節(jié)能環(huán)保等功能,整合到一體化的家庭智能信息管理與自動(dòng)化監(jiān)控平臺(tái)上”。
智能家居是將家庭中各種與信息相關(guān)的通信設(shè)備、家用電器和家庭保安裝置,通過(guò)家庭總線技術(shù)連接到一個(gè)家庭智能化系統(tǒng)上,進(jìn)行集中的或異地的監(jiān)視、控制和家庭事務(wù)性管理,并保持這些家庭設(shè)施與住宅環(huán)境的和諧與協(xié)調(diào)。這些功能都是通過(guò)家庭控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)的。家庭控制器具有家庭總線系統(tǒng),通過(guò)家庭總線系統(tǒng)提供各種服務(wù)功能,能和住宅以外的外部世界相連接。所以說(shuō),家庭控制器是智能住宅的核心。
智能家居中的信息傳輸介質(zhì),可以分為電話線、電源線、雙絞線、電纜和無(wú)線技術(shù),其中無(wú)線方式是目前最熱門的發(fā)展方向。藍(lán)牙技術(shù)在智能家居系統(tǒng)中的應(yīng)用,正是由于藍(lán)牙技術(shù)的低成本、低功耗、高速率、高可靠性和兼容性等特點(diǎn),使得基于藍(lán)牙技術(shù)的智能家居系統(tǒng)能為人們所接受。家庭環(huán)境控制、能源監(jiān)視與管理、家庭流量計(jì)費(fèi)、安防系統(tǒng)等,實(shí)現(xiàn)了智能家居的基本目標(biāo)——為人們提供一個(gè)舒適、安全、方便和高效率的生活環(huán)境。
如此看來(lái),智能家居需要一個(gè)安全的家庭體系,其中既包括人身和家庭財(cái)產(chǎn)的安全,也包括家庭設(shè)備的安全。為了實(shí)現(xiàn)這種安全體系,需要配備相關(guān)的防衛(wèi)措施,例如電子門禁、對(duì)講系統(tǒng)、電子防盜系統(tǒng)、玻璃破碎檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)、室內(nèi)跑水檢測(cè)與報(bào)警系統(tǒng)、室內(nèi)有毒/害氣體的檢測(cè)等。報(bào)警控制器連接至警鈴、報(bào)警指示燈、電話、若報(bào)警,可按預(yù)先設(shè)置的若干個(gè)電話號(hào)碼,自動(dòng)撥通進(jìn)行報(bào)警,并報(bào)出家中具體是哪個(gè)系統(tǒng)報(bào)警。
藍(lán)牙技術(shù)應(yīng)用在智能家居中,具有高可靠性、低復(fù)雜度、低功耗、低成本的優(yōu)點(diǎn),但仍然有一些問(wèn)題需要解決,如相鄰設(shè)備之間為防止信息誤傳和被截取,必須要用戶提前設(shè)置對(duì)應(yīng)頻段;藍(lán)牙芯片的價(jià)格較高;藍(lán)牙模塊較難生產(chǎn)等。但相信,隨著藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)家電產(chǎn)品和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的出現(xiàn),家居智能化的進(jìn)一步普及,這些問(wèn)題將逐漸被解決,而藍(lán)牙智能家居系統(tǒng)也將給未來(lái)的家庭生活帶來(lái)巨大的革命。
GSM無(wú)線報(bào)警主機(jī)廣泛推廣
目前很多公司推出的GSM多媒體主機(jī),具有遠(yuǎn)程無(wú)線信息傳輸,可擴(kuò)展短信、彩信、視頻信號(hào)的傳輸,應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛,在全球通網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū),無(wú)地點(diǎn)限制,集成了多項(xiàng)新技術(shù)的應(yīng)用,為無(wú)線報(bào)警產(chǎn)品開(kāi)辟了新的發(fā)展方向。隨著國(guó)外無(wú)線報(bào)警產(chǎn)品的大舉介入,國(guó)內(nèi)成熟產(chǎn)品的一系列解決方案,以及本土企業(yè)的自主創(chuàng)新能力的提高,都為無(wú)線報(bào)警產(chǎn)品開(kāi)拓市場(chǎng)注入了全新動(dòng)力。