[评测]美国SVS低音炮和有源超低音音箱


规格参数:
SVS SB-2000
●音箱类型:密闭式有源一体化超低音音箱
●使用单元:12英寸长冲程低音单元
●内置放大器类型:Sledge STA-500D D类放大器
●输出功率:500W(RMS)/1100W(峰值)
●频率响应:19~220Hz(-3dB)
●输入阻抗:47kΩ

SVS PB-2000
●音箱类型:倒相式有源一体化超低音音箱
●使用单元:12英寸长冲程低音单元
●内置放大器类型:Sledge STA-500D D类放大器
●输出功率:500W(RMS)/1100W(峰值)
●频率响应:17~220Hz(-3dB)
●输入阻抗:47kΩ

在家庭影院的音响器材中,拥有独立箱体和专门低音单元的超低音音箱是必不可少的。这种超低音音箱被大家熟称为低音炮,可以单独配上特大功率的放大器进行驱动,带来一般落地式音箱无法实现的音频体验。在去年的数智评测室中,我们对SVS低音炮SB-1000做了全面评测。最近,美国SVS推出了PB-2000和SB-2000系列低音炮产品,在SB-1000产品的基础上进行性能升级。今天,数智评测室就带您走近SVS低音炮升级产品PB-2000和SB-2000,看看它们给我们带来了怎样的低音震撼体验。

高级黑哑光饰面 不同规格箱体设计

评测过程中,在还未打开PB-2000和SB-2000低音炮包装之前,高大的方形包装纸盒已经给人一种强烈的视觉冲击感。其实在同类的低音炮产品,PB-2000和SB-2000并不是太重,使用的时候相对轻松,对于添置于家庭影院的用户而言,便于合理摆置,以达到理想的低音试听效果。

同时,PB-2000和SB-2000存在着密切的联系,它们使用完全相同的低音单元和功放模块,甚至穿着同样的黑灰色格栅布和橡胶材质外套,背部所提供的功能和设定也是完全相同的。而两款低音炮的区别则主要表现在箱体设计方面,PB-2000的规格尺寸比SB-2000要大30%,前者采用倒相式,后者则采用密闭式,不同的设计风格使得PB-2000差不多是SB-2000体重的两倍,整体而言,这两款低音炮给人一种手足兄弟的感觉。

低频深度下潜 配备新版Sledge STA-500D放大模块

理论上,箱体容积大且为倒相式设计的音箱,能够发出量感更多且下潜更深的低频,而密闭式则强调低频的速度和清晰度。对于此次评测的PB-2000和SB-2000低音炮而言,官方数据显示,在-3dB的情况下,前者低频下潜到17Hz,后者低频也能下潜至19Hz。这种数据显示的指标较高,但是SVS的技术实力足够实现这种低频深度下潜的功能。在材质方面,PB-2000和SB-2000的低音单元改用质量轻、强度高的Nomax材质制作,此种材质的应用能在大动态情况下保持很低的失真,完成高保真的低频下潜。

值得一提的是,PB-2000和SB-2000均使用新版Sledge STA-500D类放大模组,这种新版模组的加入为优秀指标的实现提供了有力的支持。该模组标称输出500瓦RMS连续功率,这个数据虽然并不显眼,但其峰值输出功率却能高达1100W,两倍的峰值功率输出使得功放推动低音单元有了保障。

同时,新版功放模块自带DSP处理器,用于修正低音炮的频率响应、相位等参数,最终得到更加平顺延伸的低频。除此之外,Sledge STA-500D类放大器还具备保护电路功能,避免了音量太大而导致的超低音音箱关闭现象。可以说,新版Sledge STA-500D类放大模组对于PB-2000和SB-2000而言,无论在低频下潜还是音质保障方面都有很多贡献,为此系列产品加分不少。

不同低频输出风格 多样化试听体验

评测中,我们发现PB-2000和SB-2000具有不同的低频输出风格,在为消费者提供选择的同时,也能够完全满足用户对低频的视听需求。PB-2000低音炮输出的低频饱满、深沉,给人一种厚重而广阔的听觉感受。在家庭影院系统当中,此款低音炮的融入,能够极大增强观看影片的能量充沛感,营造出一种身临其境的低频效果。特别是在观看影片冲击感较强的场面比如爆炸时,PB-2000的低频听感会给您带来更刺激更震撼的试听感受。而SB-2000非常注重低频质量,在使用过程中,它展示出干净、清晰、快速有劲的风格。在播放交响乐或其它音乐时,SB-2000能够很好地平衡全频的声音,实现场景重现。低频的辅助使得声音在听感方面有种质的提升,不会出现声音过于硬朗的现象,营造出更加逼真的规模感和气势。

【数智评测室观点】

随着音箱市场的不断发展,低音炮作为一类音响设备,越来越受到家庭用户的青睐。总体而言,低音炮产品有很大的改进,厂商们力图通过性能优化来提高产品的低音爆发力和下潜力,从而获得还原度较高的声音。PB-2000和SB-2000就是其中典型的代表,通过不同规格箱体设计和相同的低音单元及功能模块,给人带来别样的低频试听享受,迎合消费者日益增长的需求。

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智能照明控制系统打造绿色饭店

案例提供:上海王宝和大酒店 吴晓平
吴晓平,上海王宝和大酒店工程部运行主管、酒店党支部委员;大学本科毕业、工程师职称。1987开始从事酒店工程设备的技术管理工作,参与过多家星级酒店的筹建、扩建和改建项目。酒店在向宾客提供优质服务和舒适环境的同时其自身也是能源消耗的大户。地球供给人类的可用资源非常有限,随着人们生活水平的提高和社会经济的发展,资源的需缺已日益突出,必须科学地加以运用才能使有限的资源得以最大限度地利用。绿色饭店是国际住宿业新型经营方式,是国内饭店业发展的必然趋势和发展方向。绿色饭店创建不仅在节能减排、绿色环保方面取得成效,也将有利于节能产品、技术等推广和应用,担负起应尽的社会责任。根据国家相关标准,绿色饭店必须积极选择和使用节能设备和节能标志产品、采用节能新技术和新方法提高能源使用效率,公共区域采用自动照明系统等要求。酒店根据国家标准、结合自身实际情况建有一套方便客人、节能降耗和管理有效的智能照明控制系统是十分必要的。
现代酒店灯光照明除满足客人视觉生理要求提供良好光照外,还应满足其视觉心理需求,以及符合创造空间的艺术氛围。增加空间深度和层次,区分不同功能的空间领域、明确空间导向;亮度空间转换吸引视觉注意力,指明人流去向是其基本功能,烘托气氛增加情调,根据功能要求营造出同的氛围,吸引宾客的关注引发艺术共鸣,提升酒店美誉度。
传统照明系统通过手动开关控制照明灯具的通断,功能单一且线路复杂、开关数量繁多操作不便;服务人员无法快速按营业需要及时调整灯光照明,影响了酒店的服务质量;开关冲击和电网浪涌电压造成灯具损坏,故障频发维修难度较大;灯具效率随时间衰减照度明显下降影响照明效果。
智能照明控制系统的优点
智能照明控制系统是照明技术与计算机技术、通信技术结合,嵌入了编程和感应采样技术,能将传统单一的机械式开关转变为多功能开关;对单个灯光照明区域进行多功能、多场景灯光组合的个性化现代照明控制技术。
现代酒店照明控制技术方法主要有:时间程序控制即通过设定时间定时设备对指定区域的照明灯具定时开关控制,用于固定时间任务的照明区域;光照控制是根据外部光照强弱时光敏检测原件输出电信号控制照明开关,用于酒店靠窗的区域;感应控制即各种传感器探测照明环境变化,并将变化转变为电信号控制照明状态,如红外感应器可感应人体释放出的热辐射,有人员进入和离开红外感应有效探测区时,自动打开或关闭照明光源;区域场景控制是智能照明系统技术亮点,即通过调光控制模块和控制面板实现区域内符合工作状态的照明场景按需进行个性化切换控制。
智能照明控制系统具有灯光亮度的强弱调节、灯光软启动、定时控制、场景设置等功能。按酒店各种需求系统可预先设置多个不同场景模块,需要时在相应的控制面板上进行操作即可调入所需的场景,面板按钮荧光指示十分醒目避免了开关误操作;根据服务需求可控制任意回路连续调光或开关,照明软启动的渐亮渐暗功能,让眼睛免受灯光骤亮骤暗刺激,还可延长灯具的使用寿命;系统接入多种感应器可实现时间控制、光照控制、占位红外感应控制等自动控制功能;能充分利用自然光,给需要的地方、在需要的时间以充分的照明,及时关掉不需要的灯具,减少电能损耗,是智能化与照明技术的结合,具有功能完备、操作高效、低耗长寿命、故障少易维护、运行节能明显,符合现代绿色饭店对照明系统的要求。
智能照明控制系统组成
智能照明系统主要由系统管理模块、输入模块和输出模块三部分组成。其中系统管理模块由PC机、手持式编程器和软件等组成,完成系统控制和信号采样;系统的输入单元是将外部的各种控制信号变换为网络传输信号,主要包括控制面板、智能传感器、时钟管理器等,例如红外线传感器可感知人的占位和移动、亮度传感器对周围环境亮度检测提供输入信号;系统的输出单元接受来自网络传输信号,控制相应回路的输出以达到实时控制,主要由各种型式调光器模拟量输出单元,照明灯具调光接口等组成。将上述各种具备独立功能的模块用一根五类四对数据通信线手牵手联接起来组成控制网络。而照明电源根据酒店各种场所的实际需求经调光变换后输出到各类照明回路点亮灯具。酒店供电直接通过调光模块输入输出,根据电荷容量选择三相模块灵活组网构建照明回路,控制相对独立易于系统扩展。
智能照明酒店应用方案
智能照明提供优美时尚丰富多彩的灯光环境提升酒店档次,调光功能随心创造温馨与浪漫、 亮度记忆使灯光更富人情味;时间控制达到节能效果、事件任务控制满足灵活选择、场景控制使人身临梦幻之境,酒店按自身服务定位和装潢风格选定营业区域的实际应用。
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大堂
照明能使大堂的灯光恰到好处地将自然光与室内照明得到完美结合,使建筑空间富有活力层次分明。大堂由中厅、候梯厅、过道、总台等区域组成,各区域根据不同时间和用途进行灯光场景设置:分为白天普通模式、晚上营业高峰模式、夜间休息模式、夜间清洁模式等,可始终保持最柔和最优雅的灯光环境。酒店前后大堂各有一盏水晶大型吊灯,候梯厅和过道另有中型吊灯多盏,总台和公共电话厅还有小型吊灯。各类天花筒灯、壁灯、隐蔽式灯槽灯和透光式壁柱灯,组成各种不同类型和组合照明灯具,根据大堂区域不同情况营造特定的场景预设模式对灯具进行开关、亮度调节的编程和调用。
酒店的首层共有六个区域:前大堂、后大堂、大堂吧、总台接待区域、客梯等候区和通道组成,照明回路设置为前后大堂各有12个回路,总台接待区4个回路 、通道有12个回路,大堂吧有4个回路,客梯等候区10个回路,共54个回路。各回路内为各种吊灯、隐蔽和内嵌式灯槽灯、壁灯、射灯、筒灯、水幕灯;灯具为的烛泡(E14)、大小球泡、各种软硬光带、单色四头和九头筒灯、变色三头筒灯和变色六头水幕灯等且全部采用LED灯。实现功能:各区域按照不同时间的变化、场景需要、工作任务需要自动运行不同的场景;工作人员也可以通过控制面板方便开关、调用某个场景,或调节某个回路使整个场景逐渐变亮或变暗。
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如全开营业服务照明模式时大堂吊灯、天花立柱和灯圈的灯槽、各式筒灯、反射灯、壁灯全部开启且调至最亮模式,适用晚间营业高峰时出席宴会客人频繁进出、入住的旅游团队集中到达;大堂滞留较多客人,行李车穿梭频繁的情况;或是重要贵宾接待需要。此时开启大堂全部回路灯光,方便客人行走和办理各种手续,营造宾至如归的环境氛围。午夜后大堂进出客人渐少,可关闭吊灯和灯带,留有部分回路的壁灯筒灯作夜间照明既可;而清洁模式可根据工作区域选择照明、或根据工作任务是普通清洁还是地坪晶面抛光、家具打腊、铜器擦拭选择区域或增加部分其他照明灯。预置的控制面板直观方便,所有的场景模式都是通过调节多组回路、多种照明灯具明暗组合实现智能控制,体现高效快捷人性化的酒店服务理念。
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宴会厅
宴会厅是酒店的重要礼仪场所,智能灯光控制系统能营造出一种高贵典雅气氛。宴会准备阶段开部分筒灯,宾客入场时隐光槽灯将逐渐点亮;宴会正式开始时调亮所有灯光,使宴会厅灯火辉煌;在宴会进行过程中,可通过调节各照明回路亮暗的不同组合改变立体的灯光视觉效果,光线集中于桌面菜肴的色、香、味、形,烘托菜肴品质;当宴会宣布结束时客人离开后,渐渐调暗灯光切换到“清扫状态”。服务人员通过控制面板,按动一个键即可调用所需的某一灯光场景。
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会议厅
会议厅是商务酒店的重要组成部分,大厅满足人数较多的大会需要,分式隔会议室可将室内分成多个大小不同的空间满足各种会议,智能照明控制使不同会场有对应的灯光效果。大会模式中主席台发言时灯光集中照亮,亮度以不影响发言人感觉为原则,听众席照明以灯槽灯为主,亮度适合方便与会人员记录。?播放投影时灯光选投影模式:调暗前排灯光满足演示;研讨模式时所有灯槽、筒灯全部开启。
酒店多种智能照明控制模式应用
在酒店另外一些营业或后台区域,应根据光照情况、人员到达的频率、照明开关时间规律,设置与之相配备控制的模式,并充分考虑安装条件、设备成本和操作便利性来设定,供服务人员根据需要灵活控制,或按实际环境设置安装光照、人体红外感应和时间控制器,实现各种自动控制。
1.人体感应控制模式
酒店主楼为芯筒式结构,部分为无窗区域,客区以外中心楼梯间、机房区域走道平时无人值守,有人到达时才需要照明。感应控制模式是在区域内的通道上方安装红外动静感应器,它能截获探测范围内人员的移动,实现相应的照明联动。当人进入传感器感应区域时灯光亮起,人走出感应区域后灯光渐减或熄灭,使走廊、楼道的“长明灯”得到控制。
2.预知时间控制模式
酒店有两层地下车库,白天车辆进出频繁,但午夜十二点至早晨六点几乎无车行驶,该时间段可关闭部分车库照明;天面顶层空调热泵机组是工程部定时巡检的重要部位,要求每四小时巡检一次,其中晚上8点、午夜12点、凌晨4点为天黒时间段。这两处地方或占地面积较大、或有高大的机器设备遮挡,采用红外感应器开关,会因设点太多成本高、信号遇障碍衰减效果较差而无法实现。现根据实际情况设置预知时间控制模式,安装定时控制器预先输入所需时间段,开关状态自动切换,定时启闭相应区域的照明电路。车库车道和车位在晚间12至凌晨6点关闭一半照明,其余时间全开;顶层天面机组层在在晚间8点至凌晨4点开启,其余时段关闭,方便相关人员操作,避免了资源浪费。
3.天文定时控制模式
酒店地处繁华的市中心,大楼外墙立面泛光照明、雨篷照明灯、室外庭园景观灯、店招广告灯等特色灯光共同营造夜间的视觉空间,是酒店企业形象的组成部分。为方便客人酒店每天根据日出日落时间实现自动开关照明灯光。在实际运行管理中发现一年四季的日升日落时间并不相同。如冬至前后夜长昼短,傍晚5时天色渐黑,早晨7时还未全亮;而夏至前后则昼长夜短,早晨5时一直到晚上7时天色依然明亮。若采用普通定时器,需人工定期调整控制器开关时间以适应实际的天时,工作效率低且很难与天况相符。酒店采用天文时钟控制器,利用其内置先进的嵌入式微机控制技术,能根据酒店的地理位置自动计算出每天的日出日落时间,自动跟踪和调整每天的照明开关时间。酒店只需根据自身地理位置输入相应的纬度,智能照明系统一年四季按实际天色自动开关外景照明,在确保服务质量的同时节约电能。
4.光控照明模式
在酒店的总台、大堂吧、中西餐厅临窗而建,白天可利用室外自然光进行照明,灯光随室外光线变化调整亮度,亮暗的不同搭配形成立体的视觉效果活泼气氛,保持柔和幽雅的灯光环境。折射至艺术饰物增添其艺术魅力。靠窗部分白天自然光照充足可设置单独回路,根据实际需要自由开关。
5.场景自动控制照明模式
在一些客人短暂停留的酒店区域,循环变化的灯光效果满足酒店环境的要求,免使客人产生疲倦感。酒店自动喷水灯光幕墙、餐厅走廊等区域,彩色灯光自动改变亮度、变幻颜色,与垂流而下的水幕共同组成了如梦幻般的光照效果,以及玻璃立柱中镶嵌的变色灯,利用自动控制模式预置循环模式可以简化照明控制复杂度,营造浪漫情调,美化服务环境吸引宾客光临。
结束语
在保证酒店正常营运、坚持高星级服务水准、不减低顾客舒适度的前提下,最大限度地节约能源及各种资源的可循环利用,从而使酒店得以持续、健康地发展,在创营收的同时提高运行水平,降低运行成本、提高经济效益和社会效益。
智能照明控制系统运用科学技术将酒店照明复杂的开关控制状态进行智能化管理,使酒店的服务理念通过灯光环境变化适时显现,达到营造氛围满足宾客需求、高效可靠方便员工操作、节能降耗减少运行成本、绿色环保提升服务水平的优势,是现代化酒店建筑智能设备的重要组成部分。上海王宝和大酒店酒店采用智能照明控制系统后,照明系统同比节能达20%,2013年酒店被国家相关部门批准认定为国家五叶级绿色饭店,其中酒店智能灯光控制系统功能和作用受到了行家们的肯定。

[解析]ZigBee性能及学习方法

性能

      1.数据速率比较低,在2.4GHz的频段只有250Kb/S,而且这只是链路上的速率,除掉信道竞争应答和重传等消耗,真正能被应用所利用的速率可能不足100Kb/s,并且余下的速率可能要被邻近多个节点和同一个节点的多个应用所瓜分,因此不适合做视频之类事情。
适合的应用领域——传感和控制

      2.在可靠性方面,ZigBee有很多方面进行保证。物理层采用了扩频技术,能够在一定程度上抵抗干扰,MAC应用层(APS部分)有应答重传功能。MAC层的CSMA机制使节点发送前先监听信道,可以起到避开干扰的作用。当ZigBee网络受到外界干扰,无法正常工作时,整个网络可以动态的切换到另一个工作信道上。

      3.时延由于ZigBee采用随机接入MAC层,且不支持时分复用的信道接入方式,因此不能很好的支持一些实时的业务。

      4.能耗特性 能耗特性是ZigBee的一个技术优势。通常ZigBee节点所承载的应用数据速率都比较低。在不需要通信时,节点可以进入很低功耗的休眠状态,此时能耗可能只有正常工作状态下的千分之一。由于一般情况下,休眠时间占总运行时间的大部分,有时正常工作的时间还不到百分之一,因此达到很高的节能效果。

      5.组网和路由性——网络层特性
     
      ZigBee大规模的组网能力——每个网络65000个节点,而每个蓝牙网络只有8个节点。

      因为ZigBee底层采用了直扩技术,如果采用非信标模式,网络可以扩展得很大,因为不需同步而且节点加入网络和重新加入网络的过程很快,一般可以做到1秒以内,甚至更快。蓝牙通常需要3秒。在路由方面,ZigBee支持可靠性很高的网状网的路由,所以可以布置范围很广的网络,并支持多播和广播特性,能够给丰富的应用带来有力的支持。

学习方法

      ZigBee作为一种个人网络的短程无线通信协议,已经日益为大家所熟知,它最大的特点就是低功耗、可组网,特别是带有路由的可组网功能,理论上可以使ZigBee覆盖的通讯面积无限扩展。相对蓝牙,红外的点对点通信,和WLAN的星状通信,ZigBee的协议就要复杂得多了。那么我们究竟是该选择ZigBee芯片去自己开发协议呢,还是直接选择已经带有了ZigBee协议的模块直接应用呢?

      玩转芯片的代价:开发时间周期长;人力和技术储备雄厚。

      市场上的ZigBee射频收发“芯片”实际上只是一个符合物理层标准的芯片,它只负责调制解调无线通讯信号,所以必须结合单片机才能完成对数据的接收发送和协议的实现。而单芯片也只是把射频部分和单片机部分集成在了一起,不需要额外的一个单片机,它的好处是节约成本,简化设计电路,但这种单芯片也并没有包含ZigBee协议在里面。

      这两种情况都需要用户根据单片机的结构和寄存器的设置并参照物理层部分的IEEE802.15.4协议和网络层部分的ZigBee协议自己去开发所有的软件部分。这个工程量对于做实际应用的用户来讲是很大的,开发周期以及测试周期都是非常之长的,更由于是无线通讯产品,它的产品质量也不是很容易得到保障的。

      即便许多ZigBee公司都提供自家芯片的ZigBee协议栈,但这只是提供一种协议的功能,而并不代表它具有真正的可应用性和可操作性,因为它并没有提供一个对用户的数据接口的详细描述,用户怎么才能不顾及芯片内部的程序而很简单轻松的就把自己的数据通过芯片发送出去,甚至组成路由获取传送更远方产品的数据,这都不是只包括了ZigBee协议栈的芯片就能简单实现的,ZigBee协议栈只是说它有了协议的所有组成部分,而究竟怎么把每部分结合并有条不紊的运转起来,并怎么实现和用户自己数据的协议通讯?一个只包含了ZigBee协议栈的芯片是不可能实现得了的。

      直白点讲,这些需要用户根据完整的协议代码和自己上层的通讯协议,再去一点一点每个部分的去修改协议栈中的内容,才能完成简单的数据无线收发,而要完成一条路由,甚至整个网络的通信,那调试测试的时间则会需要更长的。那么对于做实际应用的用户来讲将会大大耽误开发周期,并且这种具有复杂协议的无线产品会具有更多的不定因素,更易受到外界环境条件的影响,在实际开发中遇到的问题将会五花八门,难于应付。

      玩转模块的代价:省去ZigBee开发周期,能在推广项目上抢到先机。

      F8913D ZigBee模块是已经包含了所有外围电路和完整协议栈的能够立即投入使用的产品,已经经过了厂家的优化设计,和老化测试,有一定的质量保证。优秀可靠的ZigBee应用“模块”具有在硬件上设计紧凑,体积小,贴片式焊盘设计,可以内置Chip或外置SMA天线,通讯距离从100米到2500米不等,还包含了ADC,DAC,比较器,多个IO,I2C等接口和用户的产品相对接。软件上包含了完整的ZigBee协议栈,并有自己的PC上的配置工具,采用串口和用户产品进行通讯,并可以对模块进行发射功率,信道等网络拓扑参数的配置,使用起来简单快捷。

      透传模块的好处在于用户不需要考虑模块中程序如何运行的,用户只需要将自己的数据通过串口发送到模块里,然后模块会自动把数据用无线发送出去,并按照预先配置好的网络结构,和网络中的目的地址节点进行收发通讯了,接收模块会进行数据校验,如数据无误即通过串口送出。不过大多数用户应用ZigBee技术,都会有自己的数据处理方式,以致每个节点设备都会拥有自己的CPU以便对数据进行处理,所以仍可以把模块当成一种已经集成射频、协议和程序的“芯片”。

[简述]ZigBee无线协议组网方式

      ZigBee技术所采用的自组织网是怎么回事?举一个简单的例子就可以说明这个问题,当一队伞兵空降后,每人持有一个ZigBee网络模块终端,降落到地面后,只要他们彼此间在网络模块的通信范围内,通过彼此自动寻找,很快就可以形成一个互联互通的ZigBee网络。而且,由于人员的移动,彼此间的联络还会发生变化。因而,模块还可以通过重新寻找通信对象,确定彼此间的联络,对原有网络进行刷新。这就是自组织网。

ZigBee技术为什么要使用自组织网来通信?
      网状网通信实际上就是多通道通信,在实际工业现场,由于各种原因,往往并不能保证每一个无线通道都能够始终畅通,就像城市的街道一样,可能因为车祸,道路维修等,使得某条道路的交通出现暂时中断,此时由于我们有多个通道,车辆(相当于我们的控制数据)仍然可以通过其他道路到达目的地。而这一点对工业现场控制而言则非常重要。

为什么自组织网要采用动态路由的方式?
      所谓动态路由是指网络中数据传输的路径并不是预先设定的,而是传输数据前,通过对网络当时可利用的所有路径进行搜索,分析它们的位置关系以及远近,然后选择其中的一条路径进行数据传输。在我们的网络管理软件中,路径的选择使用的是“梯度法”,即先选择路径最近的一条通道进行传输,如传不通,再使用另外一条稍远一点的通路进行传输,以此类推,直到数据送达目的地为止。在实际工业现场,预先确定的传输路径随时都可能发生变化,或者因各种原因路径被中断了,或者过于繁忙不能进行及时传送。动态路由结合网状拓扑结构,就可以很好解决这个问题,从而保证数据的可靠传输。

ZigBee与GNU Radio
      GNU Radio是免费的软件开发工具套件。它提供信号运行和处理模块,用它可以在易制作的低成本的射频(RF)硬件和通用微处理器上实现软件定义无线电。这套套件广泛用于业余爱好者,学术机构和商业机构用来研究和构建无线通信系统。GNU Radio 的应用主要是用Python 编程语言来编写的。但是其核心信号处理模块是C++在带浮点运算的微处理器上构建的。因此,开发者能够简单快速的构建一个实时、高容量的无线通信系统。尽管其主要功用不是仿真器,GNU Radio 在没有射频RF 硬件部件的境况下支持对预先存储和(信号发生器)生成的数据进行信号处理的算法的研究。

ZigBee无线技术概述及特性简析

      ZigBee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议。根据国际标准规定,ZigBee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。这一名称(又称紫蜂协议)来源于蜜蜂的八字舞,由于蜜蜂(bee)是靠飞翔和“嗡嗡”(zig)地抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息,也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、高数据速率。主要适合用于自动控制和远程控制领域,可以嵌入各种设备。简而言之,ZigBee就是一种便宜的,低功耗的近距离无线组网通讯技术。

      ZigBee是一种低速短距离传输的无线网络协议。ZigBee协议从下到上分别为物理层(PHY)、媒体访问控制层(MAC)、传输层(TL)、网络层(NWK)、应用层(APL)等。其中物理层和媒体访问控制层遵循IEEE 802.15.4标准的规定。

      ZigBee网络主要特点是低功耗、低成本、低速率、支持大量节点、支持多种网络拓扑、低复杂度、快速、可靠、安全。ZigBee网络中的设备可分为协调器(Coordinator)、汇聚节点(Router)、传感器节点(EndDevice)等三种角色。

      特性编辑
①低功耗。在低耗电待机模式下,2节5号干电池可支持1个节点工作6~24个月,甚至更长。这是ZigBee的突出优势。相比较,蓝牙能工作数周、WiFi可工作数小时。TI公司和德国的Micropelt公司共同推出新能源的ZigBee节点。该节点采用Micropelt公司的热电发电机给TI公司的ZigBee提供电源。

②低成本。通过大幅简化协议(不到蓝牙的1/10),降低了对通信控制器的要求,按预测分析,以8051的8位微控制器测算,全功能的主节点需要32KB代码,子功能节点少至4KB代码,而且ZigBee免协议专利费。每块芯片的价格大约为2美元。

③低速率。ZigBee工作在20~250kbps的速率,分别提供250 kbps(2.4GHz)、40kbps(915 MHz)和20kbps(868 MHz)的原始数据吞吐率,满足低速率传输数据的应用需求。

④近距离。传输范围一般介于10~100m之间,在增加发射功率后,亦可增加到1~3km。这指的是相邻节点间的距离。如果通过路由和节点间通信的接力,传输距离将可以更远。

⑤短时延。ZigBee的响应速度较快,一般从睡眠转入工作状态只需15ms,节点连接进入网络只需30ms,进一步节省了电能。相比较,蓝牙需要3~10s、WiFi 需要3 s。

⑥高容量。ZigBee可采用星状、片状和网状网络结构,由一个主节点管理若干子节点,最多一个主节点可管理254个子节点;同时主节点还可由上一层网络节点管理,最多可组成65000 个节点的大网。

⑦高安全。ZigBee提供了三级安全模式,包括无安全设定、使用访问控制清单(Access Control List, ACL) 防止非法获取数据以及采用高级加密标准(AES 128)的对称密码,以灵活确定其安全属性。

⑧免执照频段。使用工业科学医疗(ISM)频段,915MHz(美国), 868MHz(欧洲), 2. 4GHz(全球)  。由于此三个频带物理层并不相同,其各自信道带宽也不同,分别为0.6MHz, 2MHz和5MHz。分别有1个, 10个和16个信道。

      这三个频带的扩频和调制方式亦有区别。扩频都使用直接序列扩频(DSSS),但从比特到码片的变换差别较大。调制方式都用了调相技术,但868MHz和915MHz频段采用的是BPSK,而2.4GHz频段采用的是OQPSK。

      在发射功率为0dBm的情况下,蓝牙通常能有10米的作用范围。而ZigBee在室内通常能达到30-50米的作用距离,在室外空旷地带甚至可以达到400米(TI CC2530不加功率放大)。所以ZigBee可归为低速率的短距离无线通信技术。
      无线数据传输
      简单的说,ZigBee是一种高可靠的无线数传网络,类似于CDMA和GSM网络。ZigBee数传模块类似于移动网络基站。通讯距离从标准的75m到几百米、几公里,并且支持无限扩展。

      ZigBee是一个由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台,在整个网络范围内,每一个ZigBee网络数传模块之间可以相互通信,每个网络节点间的距离可以从标准的75m无限扩展。

      与移动通信的CDMA网或GSM网不同的是,ZigBee网络主要是为工业现场自动化控制数据传输而建立,因而,它必须具有简单,使用方便,工作可靠,价格低的特点。而移动通信网主要是为语音通信而建立,每个基站价值一般都在百万元人民币以上,而每个ZigBee“基站”却不到1000元人民币。每个ZigBee网络节点不仅本身可以作为监控对象,例如其所连接的传感器直接进行数据采集和监控,还可以自动中转别的网络节点传过来的数据资料。除此之外,每一个ZigBee网络节点(FFD)还可在自己信号覆盖的范围内,和多个不承担网络信息中转任务的孤立的子节点(RFD)无线连接。

智能花园系统 家中的智能园丁

      种些花花草草是有些人缓解生活压力的方式,但生活的繁忙让我们疏于对花草的照顾,甚至有些人出现“养什么死什么”的情况。Edyn可以帮助用户监控和跟踪花园的情况,并提供相关的培植指导。

      该产品实际上是一个花园监控系统,它由多功能传感器、自动灌溉系统和一个手机应用组成。多功能传感器是该系统的大脑,它能够测量温度、湿度、光照强度、土壤导电性等信息。该传感器能够和家中的WiFi相连,并把搜集来的数据上传到云服务器上。系统会自动分析这些数据,并通过手机App向用户反映土壤湿度、酸碱度等信息,另外它还能为你提供最好的培育指导。

      除此之外,配套App会根据传感器的数据和当地的天气选择适合生长的植物。它可以计算出土壤变化的规律,用户可以学习这些资料,并变成一个培植高手。

      自动灌溉系统同样可以和云服务器连接,并且能够自动浇水。它还能够根据土壤状况和植物种类来选择灌溉方式,当然用户也可以用App手动浇水。

      该公司的创始人Jason Araburu说:“Edyn可以帮助人们更好的了解环境。”Jason在普林斯顿大学学习生态学,创业前他曾和非洲的农民研究巴拿马的雨林。Edyn项目就是根据他当时的研究建立起来的。

      目前该项目在Kickstarter上众筹,并已进入样机测试阶段了。该产品预计会在2015年的三月送到消费者的手中。

遇到性骚扰马上就报警的智能手环

      女性遇到性骚扰和性暴力是一个很严重的社会问题。阿姆斯特丹的新闻称,每天就有两个女性受到性暴力,而警察认为这个数字应该还更高。广东省近三年的性侵案件就有两千多起,涉及近三千受害者。这个数字还不包括未报案和单纯猥亵的案例。

      既然有这么多起案件,那么为什么不想个办法,让受害者在遇险时就的到帮助呢?Safelet是一款能在女性遇险时,在短时间内报警的智能手环。开发团队称,通过这个手环,女性可以在第一时间得到家人、朋友和警方的帮助。

      Safelet团队认为女性在遇险时没有时间打开手机,所以他们将该产品设计成手环,用户可以很方便的通过手环报警。该产品的设定很简单,下载App之后,将手机和手环配对。用户可以设定所需的帮助程度:通知家人朋友还是直接通知警方。用户可以邀请紧急联系人加入通知名单中,并且该名单是没有上限的:越多人加入,获救的可能就越大。

      该产品通过低功耗蓝牙和手机连接,用户遇到危险时,只要同时按压手环两侧的按钮,手机就会自动通知紧急联系人。Safelet带有麦克风,在受害者触动报警按钮后,麦克风就会开始录音存证。紧急联系人的客户端会收到报警通知,并直接显示出受害者的位置,以及找到她的最快路径。

      这个概念有点像儿童防丢,但不同的是Safelet是受害者主动报警的:这样的机制能够让受害者更快的得到帮助。笔者认为,该产品的特点在于将朋友和家人加入“保护联盟”当中,因为这类事件有更多的人帮忙就会更快解决问题。事实上,这样的概念也能应用到儿童防丢设备里。

      我相信有很多人会担心自己的女儿、妹妹或者自己的朋友的安危。我想有了这样的穿戴式设备,可以让我们少操很多心。该产品目前正在Indiegogo众筹,单个售价99美元,预计将于今年底发货。