智慧消防物联网整体解决方案典型场所怎么实施?

智慧消防物联网整体解决方案典型场所怎么实施?,第1张

智慧消防物联网典型解决方案:
重点消防单位:
在原有的火灾自动报警系统的基础上,加装智慧用电安全探测器、智慧消防水源采集器(液位/水压)、智慧消防RFID标签、网络视频摄像头等前端物联探测设备,通过有线或无线互联网与智慧消防物联网数据平台互联,构建智慧城市物联网消防远程监控系统。
高层住宅:
加装智慧用电安全探测器、智慧消防水源采集器(液位/水压)、智能手报、智慧消防RFID标签等,完善重点火灾部位及消防通道网络视频摄像头等,通过有线或无线互联网与智慧消防物联网数据平台互联,构建智能消防预警系统。
小微场所:
加装智慧用电安全探测器、独立式感烟报警器、可燃气体报警器、简易自动喷淋灭火装置等,构建智能消防预警系统并实现自动灭火。

智慧消防物联网解决方案
方案概述:
智慧消防物联网解决方案,综合利用物联网、云计算、大数据等现代信息技术,通过有线、无线、移动互联网等通信手段,将社会单位消防设施进行互联,获取消防设施状态信息和相关建筑信息,实现消防信息共享与应用服务的智慧消防物联网数据平台系统。
用户通过WEB客户端或手机APP客户端登录平台能够获取“智慧消防”的各类信息,方便、有效的管理各类消防设施和设备,及时发现并排除消防隐患,并对火灾及时自动确认和上报,并通过报警联动实现自动灭火,并通过客户端及时通报相关人员采取对应措施,做到火灾损失小,提高火灾防控水平及救援速度。
智慧消防物联网方案整体结构:
联网单位用户根据本单位消防设备配置实际情况,在原有的火灾自动报警系统的基础上,加装智慧用电安全探测器、智慧消防水源采集器、智慧消防RFID标签、网络视频摄像头、独立式感烟探测器等前端物联探测设备,相关信息通过有线或无线互联网上传至智慧消防物联网数据平台进行集中的处理分析。
针对不同规模、不同类型的社会单位或消防设施可提供完善的智慧消防物联网应用解决方案,完成城市物联网消防远程监控系统,构建高层住宅、小微场所类智能消防预警系统。

一次电池物联网设备

许多小型IoT器件要求用一次电池长期工作。

因此,在为传感器、MCU、无线通信各功能供应超低消耗工作且高效电源的同时,电池控制、监视也变得重要。在此,将示例一种解决方案,其添加了一般且适合电池长期工作的电源配置及切断运输和不使用时的电源消耗的功能。

备注:关于锂一次电池
30V是二氧化锰型 / 36V是亚硫酰氯型

解决方案概要

关于升压IC

电路框图(a)是可将MCU直接连接到电池的情况。简单的IoT/安全/可穿戴/医疗的小型器件多为这种结构。

近年来,在18V~38V的大范围内工作的MCU越来越多,这种情况下,无需使用电源IC,即可直接连接到电池使用。对此,RF和传感器需要33V的固定电压,即使工作电压宽也为了要满足规格,大多需要一定电压以上的电压,即需要升压IC。RF和传感器不会一直工作,有时RF也会每天通信一次,而且是几秒钟。

此外,即使看起来像一直在工作,其实有很多情况是通过细致地ON/OFF控制降低消耗电流,使电池耐用。为实现上述工作,在需要时,MCU将对RF和传感器的工作进行ON/OFF控制。此外停止时,不仅会停止RF和传感器的功能,还会使升压IC及稳压器停止工作,可长时间使用电池。要抑制工作时的纹波,使其噪声频率恒定,PWM固定型适合。

如果轻载的工作状态存在,则使用PWM/PFM转换(自动切换工作模式)型。此外,要抑制EMI,并使其小型化,线圈一体型适合。升压 DC/DC

XCL102: PWM, 线圈一体型XCL103: PWM/PFM, 线圈一体型XC9141: PWM, 外置线圈XC9142: PWM/PFM, 外置线圈

关于LDO

为了使RF和传感器的电源噪声更低,有时会在升压IC的后级使用稳压器。具有高纹波抑制比/低噪声并且良好的负载瞬态响应特性的高速LDO最适合于消耗电流的陡峭变化的RF部位此外,传感器用途中100kHz以上的噪声重要的情况下,也有高频噪声低的低消耗型比高速型更适合的情况。稳压器

XC6233: 高速

XC6215: 低消耗


关于RESET IC

监视电池电压,电压下降时,向MCU发送信号。使用超低消耗型,抑制对电池的负担。

MCU的电源电压与正在监视的电压相同,所以可使用CMOS输出型。CMOS输出型无需上拉电阻,不会有流过上拉电阻的消耗电流。也减少零部件,N沟开漏产品在电池电压下降时输出“L”时,使用的上拉电阻的会有电流流过消耗电流会增加,会影响电池寿命。MCU中也有UVLO和A/D转换器等能监视电压的产品,作为低消耗电压监视和功能安全,MCU外部需要监视功能时,电压检测器很有用。电压检测器XC6136 C型: Iq~100nA (C型 : CMOS输出)

关于改善电池的耐久性的解决方案 / Push Button Load SW

电路框图(b)是一种通过添加Push Button负载开关,功能追加和大幅度改善电池的耐久性的解决方案。为了共享MCU控制和按钮控制需要开关引脚右侧的SBD和MCU的VDD的上拉电阻是需要的。

Push Button 负载开关XC6194: 1A SW内置XC6193: 支持外置Pch驱动大电流
本解决方案具有以下很大的优点。

1、防止从产品出货到开始使用的电池放电

被称为“Storage模式”、“Ship模式”。最适合不能拆卸电池的设备。此时的消耗电流几乎为0。通过按下按钮,即可开始使用。当然,可与此IC共享MCU控制用的按钮。

2、可用作主电源ON-OFF开关

可用按钮代替机械开关进行ON-OFF。例如,最适合防水设备。MCU可向SHDN引脚发送信号,并关闭Push Button负载开关。此外,我们还准备了可通过长按按钮关闭Push Button负载开关的类型。

3、解除死机

设备死机等异常时,可有效利用长按按钮的OFF功能。选择长达5秒或10秒的类型误 *** 作而关闭的可能性会降低,适用于死机对策。关闭后,再次按下按钮即可使之正常启动。并且Push Button负载开关作为对电池有益的功能,具有以下特点。

通过冲击电流防止功能,抑制启动时的冲击电流
启动完成后有PG引脚输出可起动使下一级电源IC和MCU工作。

12V UVLO功能让Push botton负载开关进入Shutdown状态,有防止电池漏液的效果。VOUT大幅下降时,通过输出短路保护功能进行Shutdown保护
如上所述,即使是以直接连接到电池工作的MCU为核心的简单的IoT器件,稍微花点功夫就可进一步改善电池的耐久性和容易满足小型高灵敏度要求。

Li-ion Polymer互联网设备


虽然是电池工作,但传感器和通信的频率高且功能复杂的IoT器件大多使用Li-ion/Polymer二次电池。对一次电池的充电控制和配合电源电压的超低消耗降压DCDC的追加是有代表性的电源解决方案。

解决方案概要

关于CHARGER IC

使用Li-ion/Polymer的IoT器件需要充电用电池充电IC和将电压降至MCU的电源电压范围内的降压DC/DC或稳压器。首先,我将说明电池充电IC的用法。充电电压(CV : Charge Voltage)和充电电流(CC : Charge Current)是基本选择。根据所需的充电电流,选择充电IC和电阻RISET。

电池充电ICXC6808: 5mA ~ 40mAXC6803: 40mA ~ 280mAXC6804: 200 mA ~ 800 mA

本电路框的Li-ion/Polymer电池是内置NTC,外置PCM(电池保护电路)的情况。无论内置/外置都需要PCM。关于NTC,如果没有内置在电池中,请注意放置场所并将其外置。如果不需要NTC,请通过电池充电IC指定的方法处理NTC连接引脚。这里显示充电状态的CSO引脚已用于向MCU发送充电情况。CSO引脚为N沟开漏输出,已通过电阻上拉到MCU的电源,以使信号的“H”电平与MCU的I/O电压范围相匹配。

如果用LED显示充电状态,则通过限制电流用电阻驱动LED,使该电源从VIN获得。这是为了避免用充电IC供应的充电电流驱动LED。VIN中放置了浪涌保护用TVS。因为是外部引脚,可能会有ESD等浪涌、及劣质USB适配器在无负载时也可能会产生相当高的电压,要用TVS和齐纳二极管采取对策。

此外,在充电的同时使用负载电流的情况、或一直供电5V,将Li-ion/Polymer电池用于备用时,可使用具有从VIN或电池两者输出提供适当电流的Current Path功能的高功能充电IC。带Current Path和Shutdown 电池充电ICXC6806

关于MCU专用降压DC/DC及LDO

Li-ion/Polymer电池高达CV = 42V或435V,一般来说,最大38V左右的MCU需要降压DC/DC或稳压器。在IoT设备中,MCU许多期间在Sleep状态下工作,因此IOUT从μA级(Sleep时)到100mA以上(工作峰值时)必须高效。通过将在超低消耗的同时搭载输出电压切换(VSET)功能的降压DC/DC用于此用途,可进一步改善电池的耐久性。如果使用输出电压切换功能,即使使用电流相同也能降低工作电压,可大大降低功耗。一般来说,MCU因内置的RF、模数和高速运算等,所以在工作时需要较高的电源电压,但可在Sleep时以最小电压工作。例如,Sleep时通过将VOUT从30V降至18V,可减少MCU的功耗,大幅改善电池的耐久性。降圧DC/DCXC9276: Iq = 200nA, 输出电压切换功能XCL210: 线圈一体型 Iq = 05μA (无输出电压切换功能)
如果要廉价配置解决方案,稳压器适合。
此外在可充电的应用程序中,即使是效率低下的稳压器,有时也会被判断没有问题而使用。稳压器XC6504: Iq = 06μA, 无需输出电容

关于RF/Sensor专用降压DC/DC及LDO

RF和传感器也因电池电压高而需要降压DC/DC和稳压器。

RF中重要的是低纹波且低EMI。此外,RF特别在发送时的电流变化陡峭,所以瞬态响应出色的HiSAT-COT控制适合。降圧DC/DCXC9281: PWM, 世界最小解决方案(352mm2)/低EMIXC9282: PWM/PFM, 世界最小解决方案(352mm2)/低EMIXCL221: 线圈一体型 PWM,12MHz/高效/低EMIXCL222: 线圈一体型 PWM/PFM,12MHz/高效/低EMI
仅在需要MCU时,设CE=“H”,工作降压DC/DC,向RF和传感器供应电压使之工作。停止时,不仅会停止RF和传感器的功能,也会停止降压DC/DC的工作,可使电池长时间使用。要抑制工作时的纹波,使其噪声频率恒定,PWM固定型适合。如果有轻载的工作状态,则使用PWM/PFM转换(自动切换工作模式)型。如果要使用稳压器,高纹波抑制/低噪声且像RF一样的消耗电流变化陡峭的负载瞬态响应出色的高速LDO最适合。此外,传感器用途中100kHz以上的噪声重要的情况下,会有高频噪声低的低消耗型比高速型更适合的情况。稳压器XC6233: 高速XC6215: 低消耗

关于RESET IC

使用超低消耗电压检测器可监视电池电压。MCU的电源电压与检测的电池电压不同,因此要使用N沟开漏型,通过电阻上拉到MCU的电源电压,并将信号传递给MCU。如果想降低检测后的上拉电阻消耗电流,将监测(VSEN)引脚从电源(VIN)引脚中分离,并使用CMOS输出型。通过从MCU的电源电压获得电源,可使用CMOS输出型。电压检测器XC6136 N型: Iq~100nA (N型 : N沟开漏输出)XC6135 C型: Iq~100nA,传感引脚分离型 (C型 : CMOS输出)

关于Push Button重启控制器


关于作为死机对策而附加的Push Button重启控制器。

Push Button重启控制器XC6190
Li-ion/Polymer的IoT设备一般不能拆卸电池,所以需要在死机等设备异常时进行复位并使之重新启动的功能。本例中有两个MCU控制用按钮,Push Button重启控制器与其共同使用。死机时,同时持续按下两个开关,规定的时间过去后,RSTB下降到“L”,可复位MCU。RSTB为N沟开漏输出,因此将上拉到MCU的电源电压。这里是向MCU发送了RESETB信号,另外也有例如控制驱动MCU电源的降压DC/DC的CE,通过长按RESET关闭DC/DC来强制重新启动的方法。如上所述,通过配置最合适功能的IC,可实现简单而工业设备所需的低噪声、长寿命的高性能IoT设备。

要购买IOT元器件可以来唯样商城哦

本人最近比较关注物联网这一块儿,了解深圳一家叫做咻享智能的公司,感觉他们在这块儿做的相当不错,首先是他们有自主研发的物联网协议叫做YIO,适用于大空间,远距离,多数量的设备无线通讯;其次是他们开发了Yu无线物联网管理系统。提供了一个开放的平台,可接入,转译第三方系统,第三方设备的数据,充分发挥系统优势和强大功能,为接入厂商,管理者和使用者提供最佳服务。控者就可以通过终端软件对空间内的用电设备(如照明灯、空调、监控等)进行灵活控制,任意编组,运行模式和参数设置,各种不同类型节点产品的联动管控和联动,同时设备的当下运行状态、能耗数据也会实时传送到管理软件上,从而使粗放管理模式转变为科学管理。

1、改变开发物联网解决方案的方法
IDC预测,到 2020年,全世界范围内的物联网市场将达到17万亿美元。不过,虽然物联网市场在疯狂增长,物联网开发者的数量却增长缓慢。事实上,一份由VisionMobile主导的研究表明,到2020年,物联网开发者的需求量将达到4500万。鉴于物联网解决方案的复杂性,物联网开发者需要掌握多样技能,以精通各种不同的组件和物联网解决方案开发的各个方面也就不足为奇了。

为了在获得投资收益的同时可以利用物联网创造价值,各企业不得不改变我们开发物联网解决方案的方法,以使这个过程不仅更容易,而且要更快速且有效。通过提供使所有开发物联网解决方案相关组件和工具互联的技术, 物联网平台可以解决这种困局。
2、利用物联网生态系统而非包办一切
除了物联网平台外,为了开发一个物联网解决方案,企业还不得不寻找其他组件(比如兼容硬件、扩展、适合第三方的集成、应用程序,等等)。与其筋疲力尽地去尝试构建所有这些内部组件,企业不如把注意力转向生态系统,这些要求生态系统都能够满足。看一看智能手机产业以及其在应用程序开发方面的巨大成就,就能很清楚地知道整个生态系统的共同努力会有什么样的影响力了。
利用生态系统及其现有的产品不仅能实现更高效率,而且会使生态系统中的每一个合作伙伴都能集中精力做到最好,这样最终我们将获得高质量的物联网解决方案。
3、开发满足未来需求的物联网解决方案
随着企业渐渐地将其业务整合到物联网,物联网解决方案的范围和要求也会定期地发生改变。能否有效地逐渐形成一个物联网解决方案,以及这些一直在变化的要求将最终定义解决方案在未来的有效性及价值。因此,选择在任何时候都能够容易地整合第三方系统和产品,并且能够利用其他组件实现扩展功能的物联网技术将不仅能满足企业目前的需求,还能满足未来项目的规模需求。
最后,要确保生态系统的合作伙伴和开发者(他们提供配套技术及开箱即用的功能)支持您选择的物联网技术,因为这样在长期来看会节省您的资源。
 4、找到与您的方案完美整合的兼容技术
在开发您的物联网解决方案的过程中,最后您会不得不决定将哪种技术整合到您的解决方案中。这时您立即会想到的决定性因素是成本和功能,您可能还会考虑您打算使用的这些技术是否在物联网平台上进行了测试。
您应该想到要检验一下物联网平台的提供商是否提供了兼容和已测试技术清单,或者能够实现设备容易整合的预构建软件组件。通过这种方法您将节约很多资源,这些节约的资源无疑将是任何潜在节约成本的一部分。而这些仅仅通过基于技术价格做出的决定您可能就已经实现了。
 5、促进协同以创造物联网价值
由于生态系统会提供您的解决方案所需的许多组件,所以生态系统在有效开发物联网解决方案中扮演着重要的角色。能否容易地利用生态系统将对您的开发过程产生直接的影响。物联网线上市场允许用户和物联网技术供应商通过简单且有效的途径进行合作并分享资源,这将使双方能够快速地得到结果。此外,通过合作创造价值以及分享预构建组件将使各行业更快地接受物联网。
6、在做任何购买决定前测试物联网技术
通常,在采用物联网技术时,用户在市场中没有多少机会获得任何使用物联网技术的经验。在作出任何购买决定前,您应该试着真正体验一下您打算购买的物联网技术。一些技术供应商会提供开发者论坛,在那里新手和有经验的用户都可以找到指导教程以了解技术的方方面面。
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