智能硬件设备多角色高效复用 ——提升无线混合网络覆盖能力与性价比的重要途径！

面向工业物联网行业客户应用需求，基于自主研发的LPIOT低功耗物联网、ECWAN边缘协同自组网、E2M-WAN弹性高效数据监测等核心技术为行业提供包括智能硬件设备、边缘计算算法及行业应用系统支撑平台,涵盖嵌入式 软件、硬件、后台中间件软件的技术方案与开发服务。

通过全自动无线快捷组网、高效率同步群控、多模式长距离监测以及无线模式弹性管理等技术，不仅提升了ECWAN边缘无线数据传输效率，增强了无线范围及网络稳定性，同时降低了客户使用工业智能网关的技术壁垒，更好地支持客户二次开发，加快系统云边数据 对接及生态整合的开发效率。

LPIOT应用示例：

-基于边缘无线协同感知的低功耗物联网

-基于LPIOT(低功耗物联网)技术的边缘无线协同感知

-支持无线场景感知及联动响应的LPIOT技术

-面向低功耗群控及监测数据采集的LPIOT技术

ECWAN应用示例：

-面向无线追踪监测的边缘协调自主网技术

-支持场景感知的边缘协同网络(ECWAN)技术

-基于边缘计算模式/能力的ECWAN(边缘协同网络)

-面向无线追踪监测的边缘协同网络(ECWAN)技术

-支持多模式无线混合组网的ECWAN技术

ECWAN组网优势

1.高效协同组网:基于无线追踪监测的边缘协同自组网技术，通过Q21网关设备，对分布式智能插座节点进行管理，具有全自动配网、动态网络平衡优选、高效多时隙同步数据传输等优势。

2.混合无线组网:采取独创的边缘协同数据混合无线组网，支持LPWAN/蓝牙/WiFi/4G等多种无线模式。

3.智能网络优选: 根据当前无线网络获得性及数据安全性需求，既可与网关通信，也可同时选择周边WiFi热点，以在需要时与后台服务器连接，进行双向数据传送。

4.协同服务能力: 不仅在于无线数据传输层，更在于面向网络模式管理与对象数据解析服务的边缘计算。

5.对象数据处理: 包括设备识别过滤、弹性定位追踪、数据几余清洗、感知响应处理等边缘算法不仅可大幅提高网络覆盖能力及数据服务效率、并可有效管理无线模式参数、降低对象设备功耗。

随着物联网（IoT）的不断发展，无线通信技术的需求也在不断增加。ECWAN混合组网也已经逐步成为引领行业的先进技术及全新发展方向。国内一些物联网相关行业公司比如蓝奥声，作为行业领先的物联网边缘智能技术解决方案提供商，在基于LPIOT低功耗物联网，构建ECWAN无线混合组网，以多角色智能计量插座作为Chirp广域基站，实现低功耗、边缘计算和大规模物联网应用。用于能耗监测与资产追踪系统。

Chirp窄带扩频技术

Chirp窄带扩频技术是一种具有广泛应用潜力的无线通信技术，它在低功耗、广域覆盖、抗干扰等方面具备独特的优势。

Chirp窄带扩频技术是一种在物联网和无线通信中具有重要应用前景的技术。它的核心思想是将数据信号通过频率变化进行编码和解码，从而提高通信的可靠性和覆盖范围。磐启微电子作为低功耗窄带Chirp物联技术领域的知名企业，通过不断的技术迭代，推出了新一代性能更强的ChirpIoT™终端芯片，以更高的灵敏度、更高的速率、更低的功耗，实现国内厂商在Chirp技术上的又一突破。

Chirp信号有着以下五大显著优点：一是芯片实现复杂度低，功耗低。二是扩频增益大，灵敏度高。三是抵抗窄带干扰能力好。四是容忍频偏能力大，频率分辨率强。五是对抗多径能力强。

在相位调制技术方面，磐启微研究出PSK-Chirp技术，相比原来的Chirp技术，在性能不损失情况下，PSK-Chirp可实现大约33%的传输速率提升。在信号方面，混沌技术具备非周期、随机性、不可预测的特点，Chirp技术具备低功耗、高性能、抗干扰的特点，磐启微将两种信号的优势结合，推出混沌Chirp技术，具备接收复杂度低，功耗低，灵敏度高等优势。

无线计量插座——多角色复用性价值

多角色智能计量插座是Chirp广域基站的关键组成部分。是一种可以对用电负载进行安全能耗监测与控制，同时也可以用于场景感知与定位基站的设备。这种插座通过智能化的方式来监测和控制电力消耗，从而帮助用户更有效地管理电力使用，并降低能源消耗和碳排放。无线计量插座作为分布式边缘计算的承担者，具有多角色的超强复用性价值，拓展无线网络覆盖能力。
面向工业环境的边缘物联网系统，在布设具有边缘计算能力的智能网关作为无线网络区域管理设备的基础上，运用更多的低成本、易安装、可复用、具有分布式边缘计算能力的多角色智能硬件设备（如智能插座、智能开关面板、无线灯控模块）作为协同服务基站，可以大幅度提升系统性价比，包括无线场景感知覆盖能力，提升无线网络平衡能力及云边对接的数据传输效率。

由于多角色复用基站设备更加贴近于周边传感器对象，通过分布式边缘计算面向低功耗对象设备提供更加高效的协同感知服务（如对象过滤识别、场景状态监测、定位追踪、无线模式管理）；改善场景感知服务的协同性、灵活性、实时性及稳定性；通过无线模式管理（如工作场区激活、弹性模式调整），并可对场景状态触发进行快速响应（如优先数据处理、实时数据上传/记录、联动控制监控报警等）。

多角色复用基站通过无线感知数据处理，可随时对低功耗对象设备进行模式管理，不仅有利于传感器设备在没有位置或状态触发时处于更低的功耗状态；而且通过对场景状态的过滤解析，使得无效数据得到清洗；以此可有效提升场景感知服务的响应实时性，避免过多无效冗余数据传输，大幅度提升网络数据上传及云边对接服务效率。

此外，智能计量插座还具有场景感知和定位基站的功能。这意味着它可以通过感应和识别周围的物体和环境，提供场景感知功能，例如判断设备是否在插座附近，或者识别特定的动作或事件。同时，它还可以作为定位基站，提供基于位置的服务，例如定位和导航等。

这个设备具有多重功能，包括：

1.电源管理： 多角色智能计量插座可以有效管理电源分配，降低能耗，并确保设备的长时间运行。

2. Chirp通信节点： 作为Chirp通信节点，它可以与其他Chirp设备进行通信，实现广域覆盖的无线连接。

3.边缘计算： 多角色智能计量插座内置边缘计算能力，可以在设备本地进行数据处理和分析。

对用电负载进行安全能耗监测与控制，还可复用于场景感知与定位基站。例如，对环境传感器、人体存在传感器的状态监测、触发响应及功耗模式管理，对设备资产标签及人员工牌的弹性定位追踪。

边缘计算

1.所谓边缘计算是相对于中心计算而言，更靠近边缘端的计算。边缘计算是一个相对概念，"靠近边缘"既可以指物理空间的真实靠近，也可以指计算域的逻辑靠近。

2.边缘计算面向的是边缘网络中设备对象，尤其面向数据采集来源。因此，边缘计算可以大幅度提升数据效率（如减少数据冗余）以及事件响应的实时性（必要的决策前置）。

3.云端边缘计算强调协同数据计算逻辑，承担者既可以是相对于中心服务器的边缘服务器，也可以是同一服务器中相对于业务层/模块的边缘计算层/模块，对边缘网络中的硬件设备进行管理及数据处理。

4.既然边缘计算是面向边缘对象设备数据，必然需要由【云边协同】来完成。因此，边缘计算既包括云端边缘计算，也包括网络边缘计算（即由边缘网络中智能硬件设备所承担的计算）。

5.边缘计算更需要【边缘协同】来完成。随着边缘计算概念与技术的进一步发展，【边缘协同计算】不仅得到行业技术专家的重视，并且在行业物联网领域已经取得了很好的应用效果。

6.通过【边缘协同感知】（如动态识别匹配、状态触发、角色复用、平衡优选、弹性模式管理等）提升边缘网络设备之间（包括服务节点间、节点与服务对象间）的协同合作效率，旨在提升【边缘协同计算】的弹性数据效率与平衡稳定性。

总体来说，边缘计算的价值体现在诸多方面，技术和应用趋势也预示着其广阔的发展前景。网络边缘计算的承担者不能仅强调边缘域核心智能网关与基站所承担的计算（注：这基本是目前行业理念及技术现状），也应发挥边缘无线网络中任何一个智能服务节点，尤其多角色复用设备节点所承担的边缘计算角色能力。

面向周边低功耗目标对象设备的协同服务（如数据采集、传输、控制及感知管理），更需要具有【边缘协同计算】能力的智能无线网络。

基于磐启微Chirp窄带扩频技术的ECWAN无线混合组网应用已经成功应用于全国多家大型终端客户，包括医院、厂区、校园、工业园、仓储和实验室等。这一综合的应用涵盖了多个领域，主要集中在以下几个方面：

能耗和能效监测

在医院、厂区和实验室等场所，能耗和能效监测至关重要。Chirp技术的低功耗特性使得它成为长期监测设备运行情况的理想选择。多角色智能计量插座作为广域基站，可以与各种能耗监测传感器连接，实时监测设备的能耗情况，帮助客户优化能源利用，减少能源浪费，从而提高能效。

资产定位和追踪

在工业园区和仓储场所，资产的定位和追踪对于管理和保护资产至关重要。Chirp技术的广域覆盖能力和较低功耗允许客户在广大区域内实现资产的实时追踪和定位。这有助于防止资产丢失、提高生产效率，以及改善物流运营。

智慧区域系统

智慧区域系统是一种综合性的解决方案，可以提高校园、医院、工业园区等场所的管理和运营效率。Chirp技术的多角色智能计量插座可以作为该系统的关键组成部分，用于实现智能照明、能源管理、设备远程控制等功能。这种综合性的系统不仅提高了生活质量，还有助于降低运营成本。

这一基于Chirp技术的ECWAN无线混合组网应用的成功部署为客户提供了全面的解决方案，改善了能耗管理、资产追踪和智慧区域系统的性能，为各种应用场景提供了更高的效率和便利性。

审核编辑 黄宇