最全面的智能锁领域常见的无线传输协议类型

“物联网”概念在1999年美国麻省理工学院首次被提出,狭义的物联网指的是“物—物相连的互联网”,这里相连的主体既包括物品到物品,也包括物品到识别管理设备。

广义的物联网指的是信息空间和物理空间的融合,也就是虚拟与现实的融合,把所有的物体和事件数字化、网络化,在人与人、人与物、物与物之间实现信息交互,实现物品的自动识别,监控定位和远程管理。物联网以现有的互联网和各种专有的网为基础,传输通过感知层采集汇总的各类数据,实现数据的实时传输并保证数据安全。

目前的有线和无线互联网、2G和3G网络等,都可以作为传输层的组成部分。在智能小区、智能家居等物联网终端普及的未来,为了保证无线传输数据的安全,无线传输协议显得尤为重要。

最全面的智能锁领域常见的无线传输协议类型插图

下面就来看看物联网中常见的无线传输协议类型:

RFID

RFID(Radio Frequency Identification),即射频识别,俗称电子标签。它是一种非接触式的自动识别技术,通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。

RFID由标签(Tag)、解读器(Reader)和天线(Antenna)三个基本要素组成。 RFID技术的基本工作原理并不复杂,标签进入磁场后,接收解读器发出的射频信号,凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息(Passive Tag ,无源标签或被动标签),或者主动发送某一频率的信号(Active Tag,有源标签或主动标签),解读器读取信息并解码后,送至中央信息系统进行有关数据处理。

最全面的智能锁领域常见的无线传输协议类型插图1

RFID可被广泛应用于安全防伪、工商业自动化、财产保护、物流业、车辆跟踪、停车场和高速公路的不停车收费系统等。从行业上讲,RFID将渗透到包括汽车、医药、食品、交通运输、能源、军工、动物管理以及人事管理等各个领域。

红外

红外技术也是无线通信技术的一种,可以进行无线数据的传输。红外有明显的特点:点对点的传输方式,无线,不能离得太远,要对准方向,不能穿墙与障碍物,几乎无法控制信息传输的进度。802.11物理层标准中,除了使用2.4GHz频率的射频外,还包括了红外的有关标准。IrDA1.0支持最高115.2kbps的通信速率,IrDA1.1支持到4Mbps。该技术基本上已被淘汰,被蓝牙和更新的技术代替。

ZigBee

ZigBee是一种新兴的短距离、低功耗、低速率的近距离的无线网络技术。ZigBee 的基础是IEEE802.15.4,这是IEEE无线个人区域工作组的一项标准。但IEEE802.15.4仅处理低级MAC层和物理层协议,所以ZigBee联盟对其网络层和API进行了标准化,同时联盟还负责其安全协议、应用文档和市场推广等。

ZigBee联盟成立于2001年8月,由英国Invensys、日本三菱电气、美国摩托罗拉、荷兰飞利浦半导体等公司共同组成。ZigBee与Bluetooth(蓝牙)、WiFi(无线局域网)同属于2.4GHz频段的IEEE标准网络协议,由于性能定位不同,各自的应用也不同。

最全面的智能锁领域常见的无线传输协议类型插图2

ZigBee有显著的特点:超低功耗,网络容量大,数据传输可靠,时延短,安全性好,实现成本低。 在ZigBee技术中,采用对称密钥的安全机制,密钥由网络层和应用层根据实际应用需要生成,并对其进行管理、存储、传送和更新等。因此,在未来的物联网中,ZigBee技术显得尤为重要,已在美国的智能家居等物联网领域中得到广泛应用。

蓝牙

Bluetooth是1998年5月,东芝、爱立信、IBM、Intel和诺基亚共同提出的技术标准。作为一种无线数据与语音通信的开放性全球规范,蓝牙以低成本的近距离无线连接为基础,为固定与移动设备通信环境建立一个特别连接,完成数据信息的短程无线传输。其实质内容是要建立通用的无线电空中接口(Radio Air Interface)及其控制软件的公开标准,使通信和计算机进一步结合,使不同厂家生产的便携式设备在没有电线或电缆相互连接的情况下,能够在近距离范围内具有互用、互操作的性能(Interoperability)。

最全面的智能锁领域常见的无线传输协议类型插图3

蓝牙以无线LANs的IEEE802.11标准技术为基础。应用了“Plonkandplay”的概念(有点类似“即插即用”),即任意一个蓝牙设备一旦搜寻到另一个蓝牙设备,马上就可以建立联系,而无需用户进行任何设置,因此可以解释成“即连即用”。

最全面的智能锁领域常见的无线传输协议类型插图4

蓝牙技术有成本低,功耗低、体积小,近距离通信,安全性好的特点。 蓝牙在未来的物联网发展中将得到一定的应用,特别是应用在办公场所、家庭智能家居等环境中。

GPRS

通用分组无线服务技术(General Packet Radio Service,GPRS),使用带移动性管理的分组交换模式以及无线接入技术。GPRS可说是GSM的延续。GPRS和以往连续在频道传输的方式不同,是以封包(Packet)式来传输,因此使用者所负担的费用是以其传输资料单位来计算,并非使用其整个频道,理论上较为便宜。GPRS的传输速率可提升至56甚至114Kbps。但GPRS技术不太适合智能家居使用,主要应用在电信网络。

最全面的智能锁领域常见的无线传输协议类型插图5

3G

第三代移动通信技术(3rd-generation,3G),是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术。3G服务能够同时传送声音及数据信息,速率一般在几百kbps以上。

目前3G存在四种标准:CDMA2000(美国版),WCDMA(欧洲版),TD-SCDMA(中国版),WiMAX。国际电信联盟(ITU)在2000年5月确定WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA三大主流无线接口标准,写入3G技术指导性文件《2000年国际移动通讯计划》。2007年,WiMAX亦被接受为3G标准之一。

最全面的智能锁领域常见的无线传输协议类型插图6

CDMA是Code Division Multiple Access (码分多址)的缩写,是第三代移动通信系统的技术基础。第一代移动通信系统采用频分多址(FDMA)的模拟调制方式,而这种系统的主要缺点是频谱利用率低,信令干扰话音业务。

第二代移动通信系统主要采用时分多址(TDMA)的数字调制方式,提高了系统容量,并采用独立信道传送信令,使系统性能大大改善,但TDMA的系统容量仍然有限,越区切换性能仍不完善。而CDMA系统以其频率规划简单、系统容量大、频率复用系数高、抗多径能力强、通信质量好、软容量、软切换等特点显示出巨大的发展潜力。

4G

4G技术又称IMT-Advanced技术。 准4G标准,是业内对TD技术向4G的最新进展的TD-LTE-Advanced称谓。对于4G中将使用的核心技术,业界并没有太大的分歧。总结起来,有正交频分复用(OFDM)技术、软件无线电、智能天线技术多输入多输出(MIMO)技术和基于IP的核心网五种。

由于人们研究4G通信的最初目的就是提高蜂窝电话和其他移动装置无线访问Internet的速率,因此4G通信给人印象最深刻的特征莫过于它具有更快的无线通信速度。此外,4G还有网络频谱宽、通信灵活、智能性能高 、兼容性好 、费用便宜等优点。

4G通信技术并非完美无缺,主要体现在以下几个方面:一是4G通信技术的技术标准难以统一。二是4G通信技术的市场推广难以实现。三是4G通信技术的配套设施难以更新。

最全面的智能锁领域常见的无线传输协议类型插图7

Wi-Fi

Wi-Fi 全称为Wireless Fidelity,又称IEEE 802.11b标准,它最大的优点就是传输的速度较高,可以达到11Mb/s,另外它的有效距离也很长,同时也与已有的各种IEEE 802.11 DSSS(直接序列展频技术,Direct Sequence Spread Spectrum)设备兼容。

最全面的智能锁领域常见的无线传输协议类型插图8

IEEE 802.11b无线网络规范是在IEEE802.11a网络规范基础之上发展起来的,最高带宽为11Mb/s,在信号较弱或有干扰的情况下,带宽可调整为5.5Mb/s、2Mb/s和1Mb/s。带宽的自动调整有效地保障了网络的稳定性和可靠性。Wi-Fi无线保真技术与蓝牙技术一样,属于办公室与家庭使用的短距离无线技术,使用频段是2.4GHz附近的频段,该频段目前尚属没用许可的无线频段,可以使用的标准有两个即802.11ay与802.11b,802.11g是802.11b的继承。

其主要的特性为:速度快、可靠性高。在开放区域,其通信距离可达305m。在封闭性区域其通信距离为76~122m,方便与现有的有线以太网整合,组网的成本更低。

最全面的智能锁领域常见的无线传输协议类型插图9

NB-IoT

NB-IoT即窄带物联网 (Narrow Band -Internet of Things),是物联网技术的一种,具有低成本、低功耗、广覆盖等特点,定位于运营商级、基于授权频谱的低速率物联网市场,拥有广阔的应用前景。NB-IoT技术包含六大主要应用场景,包括位置跟踪、环境监测、智能泊车、远程抄表、农业和畜牧业。而这些场景恰恰是现有移动通信很难的支持的场景。市场研究公司Machina预测,NB-IoT技术未来将覆盖25%的物联网连接。

NB-IoT是3GPP R13阶段LTE的一项重要增强技术,射频带宽可以低至0.18MHz。NB-IoT是NB-CIoT和NB-LTE两种标准的融合,平衡了各方利益,并适用于更广泛的部署场景。其中,华为、沃达丰、高通等公司支持NB-CIoT;爱立信、中兴、三星、英特尔、MTK等公司支持NB-LTE。NB-CIoT、NB-LTE与标准NB-IoT相比都有较大差异,终端无法平滑升级,一些非标基站甚至面临退网风险。

最全面的智能锁领域常见的无线传输协议类型插图10

随着物联网技术和应用的不断发展,无线传输协议将迎来前所未有的发展,其在未来智能化系统中的应用也将会呈现爆发性的增长。

最全面的智能锁领域常见的无线传输协议类型插图11

天网互联科技带您了解中国智能门锁行业半年报

2018年的夏天如约而至,同时,智能门锁行业也迎来了火热的发展时期。2018年上半年,我国智能门锁行业取得了飞速的发展,一举奠定了未来五年高速发展的基础。

智能门锁行业2018年上半年的订单数据同比2017年超出近一倍左右的数量,同时,超过了2017年全年的产、销量,达到830万套左右。

并且有数据显示,真实的出货量也接近了2017年全年的产、销量,乐观的估计,如果按照当前态势发展,预计2018年我国智能门锁增长幅度超过2017年一倍是非常有可能的。如图1所示:

天网互联科技带您了解中国智能门锁行业半年报插图

图1:我国智能门锁近十年产、销量示意图

总体来看,我国智能门锁产业发展迈上了一个崭新的台阶,全行业品牌数量和生产企业数量在进一步增长,截止至2018年6月底,我国智能门锁品牌已经超过3500家,生产企业目前掌握的数量超过1500家,接近甚至超过了传统机械制锁规模以上企业的数量。

其中头部企业发生了较大的变化,从数据上看,上半年头部企业TOP20的月度生产、销售数量已经从6000套,上升到1.2万套起,单体最大企业的月产、销量突破了7万套的大关,这基本上与去年一个TOP20尾部企业的年产、销量数据相差不大。

而且从生产、销售数据上来看,截止至上半年,TOP20的企业整体变化不大,但仍有部分浙江地区的企业进入到TOP20名单当中,其产、销量保持在1万套/月以上。

从产地上看,广东小榄及周边、浙江永康及周边发力非常明显,其产、销量数据上升非常快,浙江温州和广东深圳相对平缓,广东佛山和浙江杭州等地虽企业数量较少,但大企业相对集中,整体发展速度居中。

天网互联科技带您了解中国智能门锁行业半年报插图1

品牌端

从品牌端分析,大部分原有的头部品牌在上半年的发展都非常的良性,比如凯迪仕、德施曼、汇泰龙、曼申、亚太天能、忠恒、巨力樱花、耐特等,巩固了原有品牌的优势;

同时,有一些品牌也取得了较快的发展,如天网互联科技、金指码、黑龙、摩力、杨格、镨安顿,产销量和品牌知名度都有了大幅度的提升。

与此同时,大量的外部品牌纷纷涌入到智能门锁产业当中,智能门锁产业品牌数量还在急速增长中。在这其中以家电、智能家居和互联网企业为主要进入端口,具备互联网基因或者电子产业基因的企业为辅,这些外部品牌进入到智能门锁产业当中发展速度在上半年超过了传统智能门锁品牌。

比如电子产业的优点科技、IT产业的360、家电领域的飞利浦,都是今年上半年进入到智能门锁产业当中的,而且也取得了较快的发展。在其它早前进入到智能门锁的外部品牌中,鹿客、美的、绿米、物联等品牌的发展速度也非常快。

但同时,也有大量的中、小品牌加入到了智能门锁产业当中来,这些品牌大部分是靠着低价格致胜,其技术、生产实力相对较弱,容易产生产品质量风险,这是值得行业关注的。

产品端

从产品端,2018年上半年,中国智能门锁产品出现了“百花齐放,百家争鸣”的新态势,全自动锁经历了两年的积累和储备,在今年上半年异军突起,主要厂家月销量均超过1.5万把左右,个别厂家月销量已经超过2万套,特别是在永康地区,全自动锁的生产企业数量增长幅度最快,产量提升也最快;

其次是电动锁体式自动锁,以推拉锁为主的新品在2018年上半年也有部分厂家开始推出,比如亚太天能、360、名门等企业均纷纷推出推拉式电动锁体的智能门锁,据调研发现,在2017年,我国大量出货的电动式锁体的厂家不超过五家,在2018年上半年有超过十家以上的企业都已经推出;

第三执手式智能门锁产品也在逐步提升智能化水平,自动滑盖式的智能门锁在2018年上半年大量的被各种企业推出。据不完全统计表明,自动或半自动滑盖式的智能门锁在2018年上半年占比已经超过10%,而且比率还在增长。

技术端

从技术端来看,联网技术和半导体指纹模组及人脸识别方案在近半年的发展是非常迅速的,机械结构和机电结构方面的发展相对较为稳定。其中在联网技术当中,WIFI技术的应用越来越广泛,特别是WIFI短联接技术。

目前有很多生产企业的产品中开始逐步应用到了WIFI技术用于联网,特别是智能家居联网,其主要生产企业包括上海庆科等公司,

ZIGBEE联网技术因为智能家居的逐渐普及和智能家居公司不断以智能门锁为切入点,和智能公寓的爆发式增长。

ZIGBEE技术的应用越来越多,其主要方案生产企业以国外的底层芯片解决方案为主,国内相对较少,NB-IOT技术随着近两年来电信运营商的介入,今年年初开始就有大量的企业测试应用NB-IOT技术的智能门锁。

而且近期开始有部分的NB-IOT技术的智能门锁产品推向了市场,取得了一定的效应。蓝牙技术作为联网技术的先行者,目前正趋于应用的稳定期,成为了一种“标配”的现象,但蓝牙技术更多的被应用于产品与移动终端连接。

识别方面

在识别方面,生物识别独占鳌头的现象仍然在持续,其中生物识别中应用量最大的指纹识别技术上,半导体模组应用的范围越来越广泛,开始逐步超过了光学识别模组应用数量,如杭州指安科技的半导体模组出货数量急剧增加,而这其中指纹模组算法上也出现了一些变化.

大部分具备自主研发算法的企业开始走上前台,比如珠海耀阳、上海图正、杭州晟元等公司,传统依靠低端算法的模组生产企业逐步受到了挤压。

而生物识别领域内的人脸识别模组随着市场的逐渐接受,近半年来取得爆发式的增长,珠海耀阳、上海图正纷纷发布自身的人脸识别算法和模组,原有的珠海易胜、天网互联科技等人脸识别方案制造商取得了非常快速的发展。

生产设备

从生产设备及工艺端来看,近半年来,我国智能门锁的生产设备水平和工艺水平都取得了较快的提升。

从生产设备上,绝大部分头部生产企业都在寻求自动化程度更高、精度更高、效率更合理的新型设备,特别是配件生产过程及组装过程的设备。

据调研统计表明,目前一线企业锌合金压铸、抛光等设备已经开始向着半自动化、自动化的设备演进,甚至部分企业已经在今年开始成熟应用一些全自动化的设备,比如机器人抛光、全自动压铸线等。

在智能门锁组装设备上,一些企业已经开始探索半自动化的组装生产线,部分企业已经开始进行上线的工作,不过目前制约组装生产线自动化的主要因素在线检测和如何解决多批次、小产能的柔性化的组装,如能完善解决,自动化组装生产线将会取得更快的发展。

工艺

在工艺上,随着设备层次的提升,带动了整个生产工艺的提升,特别是随着产量的增加,一些具备先进工艺的产业的配套工厂开始进入到智能门锁产业链当中,进一步带动了智能门锁的生产工艺的提高,特别是表面处理工艺、精密铸件的加工工艺和模具生产制造工艺,是这半年内提升最快的工艺水准。

市场端

天网互联科技带您了解中国智能门锁行业半年报插图2
从市场端来看,近半年市场发展是非常迅猛的,四个渠道端增长速度都非常快,总体来看,市场的整体格局并没有发生较大的变化,四大渠道当中,房开、门配渠道仍然占据着主流的位置,但增长速度和体量却有着不同的表现。

其中增长量最大的是房开渠道,截止目前统计到的数据,精装房针对智能门锁的使用或预计使用率已接近或超过三成以上,个别房开商已经超过了五成,占比全行业直接产量的三成左右,间接超过四成以上;

门配渠道,是今年增长速度和增长量两者均衡较快的,截止6月底,门配渠道直接出货量约增长了近百分之一百,达到130万套以上,计算给房开商间接配套的数量达到近200万套左右,其中以浙江省永康市的增长速度和增长量最高;

而增长速度最快的是零售商渠道。据市场调研统计,增长速度超过了百分之百,但由于市场保有量较低,目前总量仍然不算太高,其中电商开始占据零售渠道的重要地位,天猫和京东之间销售渠道之争将会成为电商的主流,线下渠道,将会出现多样化的发展模式。

各种新的销售模式和商业业态出现了井喷,特别是社群营销模式,受到了渠道零售商的追捧,电商与线下渠道间的融合在上半年也开始显现一定的苗头,发展态势良好;安防工程配件渠道增长相对较为平衡,但速度也非常快,据统计也有超过百分之八十左右的增长幅度。

 

综合分析

综合判断,2018年上半年,我国智能门锁产业,从企业规模、数量、技术、工艺、设备、生产、管理、市场等多个层面都取得了较快较好的发展,但从总体上看,虽然智能门锁产业近两年取得了高速度的发展,但仍处于初级阶段,还处于技术、产品、品牌的攻关和积累期.

在此期间我们仍需要注意维护好行业品牌发展的大格局,共同推以产品为基础的品牌发展方向,同时要注意产品发展过程中容易出现的质量问题,特别是智能门锁的结构和电子信息方面等智能门锁产业积累薄弱的质量方面,以及机械结构方面创新的严谨性等。

更要通过技术、工艺上的不断创新,提升产品的体验,真正做到智能门锁“高颜值、黑科技、多年伴我如初心”,有较好的外观,实用、极致的使用体验功能,有质量保障的优良产品。