新時(shí)代消防企業(yè)自主創(chuàng)新與發(fā)展

王建華

摘要：自主創(chuàng)新是提升企業(yè)核心競爭力的基礎(chǔ)，是實(shí)現(xiàn)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的保障，也是推動行業(yè)技術(shù)水平不斷前進(jìn)的源動力。本文基于我國消防企業(yè)現(xiàn)狀，以鼎信物聯(lián)網(wǎng)為研究對象，闡述其自主創(chuàng)新體系建設(shè)和針對行業(yè)痛點(diǎn)問題而進(jìn)行的關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)，探究新時(shí)代消防企業(yè)科技創(chuàng)新的發(fā)展模式。

關(guān)鍵詞：消防;自主創(chuàng)新;鼎信物聯(lián)網(wǎng)

新時(shí)代，我國消防管理體系和能力建設(shè)，就是要大力推進(jìn)科技自主創(chuàng)新，要加強(qiáng)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)，以信息化推進(jìn)消防管理現(xiàn)代化。物聯(lián)網(wǎng)作為一個(gè)信息系統(tǒng)向物理世界延伸的技術(shù)，極大拓展了人類認(rèn)識和理解物理世界的能力，被稱為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次革命，成為各個(gè)行業(yè)研究和運(yùn)用的熱點(diǎn)技術(shù)。

優(yōu)秀、成功的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)或平臺都是為解決行業(yè)的痛點(diǎn)問題而研究和部署的。鼎信物聯(lián)網(wǎng)（TC-IoT）聚焦智慧建筑領(lǐng)域。首先，以消防報(bào)警為切入點(diǎn)，對行業(yè)問題進(jìn)行垂直整合，探索出一套切實(shí)可行的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與平臺;然后，拓展應(yīng)用到智能安防、智能家居、樓宇自控等其它垂直行業(yè)。

一、鼎信物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)

進(jìn)入工業(yè)4.0時(shí)代，IT（Internet Technology，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)）與OT（Operational Technology，感知&控制技術(shù)）深度融合，繁衍出更多創(chuàng)新應(yīng)用。鼎信結(jié)合企業(yè)自身十多年載波通訊技術(shù)和現(xiàn)場總線技術(shù)優(yōu)勢，提出鼎信物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)：以O(shè)T層的技術(shù)、規(guī)范、平臺、服務(wù)為核心業(yè)務(wù)，重點(diǎn)解決建筑智能化控制“最后一公里”的通信和連接可靠性難題;借助IT層強(qiáng)大的傳輸和管理能力，打造建筑智能化控制全生態(tài)鏈（如圖1所示）。

二、鼎信物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新體系

產(chǎn)業(yè)興起的同時(shí)，問題與挑戰(zhàn)隨之凸顯。

智慧建筑作為智慧城市的重要組成部分，煙霧、溫度等參數(shù)是否能夠精確感知，音頻、視頻等數(shù)據(jù)是否能夠高效采集，連接是否簡單、可靠，通信是否安全，維護(hù)是否便捷……都是新挑戰(zhàn)。在應(yīng)用層痛點(diǎn)是碎片化，協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的缺失或不統(tǒng)一，同樣給該行業(yè)發(fā)展帶來阻力。

創(chuàng)新，是應(yīng)對問題與挑戰(zhàn)的“法寶”。

鼎信自初創(chuàng)至今，緊貼行業(yè)發(fā)展趨勢，重視基礎(chǔ)理論研究、堅(jiān)持自主創(chuàng)新。經(jīng)過不斷的研究、實(shí)踐與沉淀，逐步形成了基礎(chǔ)理論研究、原創(chuàng)技術(shù)、芯片設(shè)計(jì)及協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)四位一體、螺旋式上升的技術(shù)創(chuàng)新體系（如圖2所示）。依靠此創(chuàng)新體系，先后提出了一大批引領(lǐng)行業(yè)的前沿技術(shù)、設(shè)計(jì)了一系列自主知識產(chǎn)權(quán)的IC芯片，制定了一整套原創(chuàng)的OT層現(xiàn)場控制協(xié)議。

三、鼎信物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新

創(chuàng)新，從哪里起步？技術(shù)創(chuàng)新是關(guān)鍵。

技術(shù)創(chuàng)新I：行業(yè)首創(chuàng)全系統(tǒng)雙絞二總線（二線制1.0）

目前，消防自動報(bào)警系統(tǒng)普遍采用雙絞線通信，DC-24V供電。行業(yè)痛點(diǎn)問題是如何在無中繼的前提下增加傳輸距離，同時(shí)兼顧大功率節(jié)點(diǎn)設(shè)備（如火災(zāi)顯示盤、聲光報(bào)警器等）用電。

公司提出行業(yè)首創(chuàng)的全系統(tǒng)二線制解決方案：自主研制的IC芯片（TC100、TC001）代替分離元器件搭建的接口電路提高可靠性;原創(chuàng)的TC-BUS通訊協(xié)議有序控制節(jié)點(diǎn)的休眠與工作降低功耗;節(jié)點(diǎn)端增強(qiáng)型ESD防護(hù)、混合型濾波電路大大削弱長線傳輸反射干擾。多方位的優(yōu)化設(shè)計(jì)保證了產(chǎn)品的超低功耗、綠色節(jié)能、壽命更長，使得整個(gè)系統(tǒng)通信距離更遠(yuǎn)。

技術(shù)創(chuàng)新II：平行二總線（二線制2.0）

在實(shí)際工程中，為施工方便并節(jié)省成本，控制室到各樓宇之間常常不采用雙絞線而使用多芯平行電纜走線。痛點(diǎn)問題是平行線間的容性變大，導(dǎo)致不同回路相互干擾變強(qiáng)，造成系統(tǒng)的通信成功率降低、通信距離變短。目前行業(yè)普遍采用打補(bǔ)丁式方法，例如增加中繼或定制專用電纜等。

鼎信借助十多年電力線載波的技術(shù)優(yōu)勢，提出平行二總線徹底解決方案：創(chuàng)造性引入擴(kuò)頻技術(shù)和正弦波半壓驅(qū)動模型，研制出一套雙絞線和平行線都適用的IC芯片組（TC8751+TC1101、TC8701），節(jié)點(diǎn)端采用微功耗開關(guān)電源調(diào)制技術(shù)降低功耗。平行二總線為行業(yè)新標(biāo)準(zhǔn)下DC-36V智能疏散系統(tǒng)提供了一種大功率無電容全新解決方案。同時(shí)，針對自動報(bào)警系統(tǒng)（DC-24V）與智能疏散系統(tǒng)（DC-36V）混合搭建問題，實(shí)現(xiàn)了DC-36V全兼容。新系統(tǒng)供電能力更強(qiáng)，傳輸距離更遠(yuǎn)。

技術(shù)創(chuàng)新III：融合二總線

技術(shù)創(chuàng)新I、II所提及的技術(shù)主要適用于參數(shù)、開關(guān)量等小信息量傳遞的控制網(wǎng)絡(luò)。對于音頻、視頻等大數(shù)據(jù)量的傳遞情況，行業(yè)普遍采用互聯(lián)網(wǎng)解決方案。互聯(lián)網(wǎng)中有線連接方式多采用水晶頭連接，多次插拔后，連接可靠性下降，因此需要有人值守。直接將此方案應(yīng)用到設(shè)備數(shù)量巨大、無人值守的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，成本、維修和服務(wù)是其最大的痛點(diǎn)。

鼎信結(jié)合公司行業(yè)領(lǐng)先的寬帶載波技術(shù)（包括工藝28nm的工業(yè)級自主寬帶芯片TC9201）和平行總線技術(shù)（技術(shù)創(chuàng)新II），提出高速與低速融合的可供電、遠(yuǎn)距離二線制總線解決方案。高速、大數(shù)據(jù)量采用寬帶載波傳輸，控制信息采用平行總線傳輸，高速與低速實(shí)時(shí)切換。

技術(shù)創(chuàng)新IV：超低功耗無線技術(shù)，助推有線與無線網(wǎng)絡(luò)融合

現(xiàn)代城市的基礎(chǔ)設(shè)施大多部署有線網(wǎng)絡(luò)，這樣可保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃裕膊淮嬖诠╇妴栴}，但擴(kuò)展性不足。采用無線傳輸，不用鋪設(shè)線纜，部署靈活，但通信不穩(wěn)定和設(shè)備功耗大引起電池維護(hù)成本高仍是影響其普及的瓶頸，兩類網(wǎng)絡(luò)也很難真正實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)。

鼎信憑借在現(xiàn)場控制領(lǐng)域領(lǐng)先的技術(shù)能力和對低功耗設(shè)計(jì)的深刻理解，研制出超低功耗無線通訊芯片（TC8601），實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品與電池同壽命，可達(dá)15年免拆換。鼎信的無線創(chuàng)新技術(shù)真正實(shí)現(xiàn)有線和無線網(wǎng)絡(luò)互補(bǔ)、網(wǎng)絡(luò)融合。其成功部署將有效助力產(chǎn)業(yè)的升級換代，助推建筑智能化物聯(lián)網(wǎng)的新舊動能轉(zhuǎn)換。

技術(shù)創(chuàng)新V：AFDD智能電弧檢測技術(shù)

面臨日益嚴(yán)峻的電氣火災(zāi)危害，鼎信研發(fā)出一款具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的28nm工藝、1G采樣率高精度ADC、四核高性能CPU的AFDD專用芯片（TC8501）。其集成小型斷路器、B+型漏電保護(hù)器、故障電弧識別、過欠壓保護(hù)等功能于一體。鼎信AFDD故障電弧信號識別融入AI算法，使決策更智能。

技術(shù)創(chuàng)新VI：以小見大，DIY體驗(yàn)，精準(zhǔn)服務(wù)

鼎信技術(shù)創(chuàng)新秉承“以小見大，為客戶精準(zhǔn)服務(wù)”的理念，這里的小是指細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)。一個(gè)小細(xì)節(jié)的改進(jìn)給客戶帶來的是安全的操作、便捷的施工，對行業(yè)來說甚至是創(chuàng)造性、顛覆性的改變。AC22V錯(cuò)接防護(hù)、免剝線、螺絲防脫……這些創(chuàng)新都是以小見大的典范，紛紛成為行業(yè)追逐、效仿的對象。友好的設(shè)計(jì)、簡單的操作、可靠的連接引起了服務(wù)模式的改變，維保人員由原來枯燥的專業(yè)維修工人變?yōu)橛腥さ腄IY體驗(yàn)者。一名普通維護(hù)人員無需培訓(xùn)，可直接DIY進(jìn)行安裝、拆換。鼎信產(chǎn)品均采用即插即用的入網(wǎng)設(shè)計(jì)，設(shè)備安裝或替換后，迅速進(jìn)入工作狀態(tài)。

鼎信物聯(lián)網(wǎng)重點(diǎn)打造的OT層通訊、連接一體化、系統(tǒng)級解決方案，可快速、有效地實(shí)現(xiàn)園區(qū)級DIY精準(zhǔn)服務(wù)，綜合服務(wù)成本更低。

四、結(jié)語

新時(shí)代應(yīng)急管理體系下，鼎信物聯(lián)網(wǎng)緊貼行業(yè)需求，形成了以“二線制+自主芯片+融合網(wǎng)絡(luò)+DIY精準(zhǔn)服務(wù)”為核心的整體解決方案和發(fā)展模式，旨在打造一個(gè)綠色、智能、交互友好、可持續(xù)發(fā)展的建筑智能化控制全生態(tài)鏈。

參考文獻(xiàn)：

杜永霞.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在消防中的應(yīng)用探討[J].消防科學(xué)與技術(shù)，2016，35（09）：1333-1335.

張玉賢，馬軍海.技術(shù)創(chuàng)新是消防產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心競爭力[J].消防科學(xué)與技術(shù)，2003（04）：331-333.

張培仁，王洪波，朱東杰.二總線遠(yuǎn)程直流供電及信號發(fā)送接收[J].消防科學(xué)與技術(shù)，2000（04）：42-43.