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创新成长


华体物联网项目可行性报告

发布日期:2012-02-03
第一部分 概述
   一、项目概述
   项目概述
   华体物联网管理系统是将各种形式的终端通过信息传感设备与互联网连接起来,实现智能化管理, 成功地将控制网络技术,绿色能源,智能城市和物联网等的新概念结合在一起,加以更新完善。
   将通信,监控和拥有专利的计量技术融合,使控制终端成为一个功能和经济效能的完美结合体。控制终端使用嵌入式应用软件,将传统终端的功能融入到一片智能收发器之中。成功地克 服了传统上使用三个以上芯片, 结构复杂,体积大,价格高,数据传输易受外界噪声影响的缺点。
   智能控制终端独特的辅助开关电源设计,巧妙的避开了电力线载波的通信频段,将通信功能发挥到极致, 成功地减小传导电磁干扰。控制终端还加入了高效滤波电路,用最少元件达到了最理想的滤波效果,保证了电力线载波通信不受用电设备的干扰。这些独特的设计保证了控制终端能够通过各种复杂认证和检测。
   华体还根据中国电力网络复杂度高噪音源多的现状,成功的将低功耗的无线通信和电力线载波通信无缝结合,达到最理想的效果。
   由于理念新技术难度大,国内没有成熟过硬的产品, 而国际上的类似产品由于业务模式不同, 性价比低, 难以打入中国市场。华体的质量与性价比远远超越目前世界最先进的类似产品, 为国内市场量身定制,并拥有自主知识产权。跨节能环保和物联网两大战略新兴产业,无论华体在何处落地,必将在政府的支持下带动当地物联网的发展, 进而提升地方的可循环经济。 
   
   
   
   
   
   
   二、产业机遇概述
   产业机遇
   “十二五”期间中国在节能减排的总投资将达3.1万亿, 环保产业的市场规模将达2万亿人民币以上。目前空前的市场需求和强大的政策推进为切入市场提供了绝佳时机。
   华体的核心产品开发和系统集成已经完成, 目前需要大约400万人民币的投资主要用于产品产业化和市场开拓资金, 以及开展下一代产品的研发, 延续华体在技术上的领先地位。 
   公司的核心技术团队长期在世界知名的节能减排领军企业担任重要技术骨干工作,与国际水平接轨。 管理团队都曾在世界顶尖的学府接受教育,并在著名跨国公司担任重要职务,积累了丰富的国际企管,高级研发和人事管理经验,熟悉行业特征,信息化决策和实施。
   产品和技术的毛利率高,投资小,可迅速实现赢利的目标。经过周密的筹备,我们与国内外的行业龙头企业建立了牢固的渠道伙伴关系, 市场营销取得了重大突破, 已经销售出2万套智能控制系统。 这一成就充分证明了华体的技术实力以及市场可行性, 为公司大规模发展和迅速占领市场份额奠定了良好的基调。 
   
   
   第二部分 开发和管理团队
   一、团队能力
   开发能力
   公司的研发团队以在美国留学和长期工作的博士和硕士为主。开发负责人在美国节能减排行业的知名企业Echelon 公司有十多年开发和项目组织经验。 合作公司华体灯业有限公司为华体公司提供了先期的开发资金。 
   我们的核心产品和技术开发全部完成, 拳头产品智能路灯华体管理系统的开发工作已经初步完成,目前投入使用的试点样板项目得到积极热烈的反馈, 已经向国家申报了相关技术的专利。我们正在申请UL等国际标准的认证,为开拓国际市场做出准备。
   
   营销能力
   为了布局华体市场,我们一直对国内外情况及市场最新动态保持高度关注,并已经取得了显著的成效。公司在市场上已经进行的实质性的营销活动,为公司工作的顺利开展奠定了坚实基础。
   在国内市场,与双流市政府实施了样板项目。国外市场方面,我们已经与埃施朗(Echelon)公司达成技术合作和共同市场协议。Echelon 公司将利用遍布全球的销售渠道,用我们的产品配套其成熟的智能控制系统,在全世界进行推广。该公司是我们在海外市场的理想合作伙伴。
   
   其他能力
   产品认证检测:智能控制器通过了相关专业检测,包括Echelon公司的chapter 7 电力线载波功能和EN50015 电磁感应测试,并正在申请专利以及UL,CE和FCC等重要的相关测试。
   生产能力:我们将使用相关专业生产厂家作为硬件产品的代加工厂。短期内可达到日产数千台的生产规模。
   
   
   
   第三部分 项目技术与产品实现
   
   第一章 项目技术方案
   一、项目总体技术概述
   (一)总体技术方案
   项目所依据的技术原理
   公司的项目包括控制网络系统集成和网络节点的开发两个部分。其技术原理如下。
   1、建立稳定,高效,经济的网络技术是众所周知难题,需要花费大量的时间和人力不断的根据实际的情况不断调整即便是看似已经完善了的网络技术。特别是对于拥有成千上万个节点的网络,保证每一个节点都能在需要的时候被实时有效的管理是一个非常复杂的系统工程。这也是诸如Cisco,Echelon之类的公司投入大量研发资金的原因
   华体控制网络是基于开放式平台LonWorks® 开发的。LonWorks 技术是Echelon 公司创造的世界知名的控制网络技术。在全世界已安装了过亿控制节点,应用范围包括楼宇控制,自能电网,工业节能控制,监视系统等。最著名的使用实例是意大利的Enel智能电网项目。以LonWorks®系统为基础的,实时,有效的管理了两千七百万个智能节点。成为了业界的标志工程。
   2、华体公司有效的在LonWorks系统上嵌入了自己的创新技术,使用了Echelon公司以LonWork为标准的智能载波芯片,围绕其开发了一系列的应用。既充分利用了LonWorks®系统固有的稳定和成熟性,又为其注入了新的含义,使其更适合中国的实际情况。不仅避免了在网络基础研发上的大量资金和时间的投入,而且开创了利用已有网络技术为新兴的绿色能源和智能城市等高附加值行业的先例。同时为了解决通信信号不能通过变压器等电力线载波通信的固有局限性,我们引入了无线通信节点作为网络的中继,成功的扩展了我们的网络的应用范围。
   3、华体的网络节点的技术涵盖了控制网络的各个部分。包括智能终端,智能区段控制器,和功能强大的后台管理软件。
   a、智能终端是集通信,控制和监视技术于一体的终端设备。以电力线载波为通信方式的终端使用了Echelon公司的智能载波芯片,体积小,功能强大,耗电少,稳定可靠。无线通信终端使用了TI公司的Zigbee方案,通信距离远,性能可靠。作为辅助通信节点,成功了弥补了电力线载波通信的不足。我们的智能终端可以灵活的集成到现有的设备中,如路灯,厨房设备,电网监控设备,太阳的发电机的逆变器…,对这些设备进行实时控制,搜集其运行状态的各项数据,实时将突发情况上报到控制终端。
   b、区段控制器是华体网络的枢纽。是集LAN和WAN,通信和控制于一体智能设备。LAN端以电力线载波通信为主,能够灵活有效的管理各个智能终端。WAN端,提供GPRS,电话线等通信方式的接口,保证数据及时的上传到管理中心。华体公司现阶段使用Echelon 公司的功能强大的iLon®智能区段控制器。同时也在根据不同的工程需要,华体正在开发各种专用控制器。这些控制器使用功能强大的ARM微处理器,以嵌入式Linux为操作系统,提供包括Web Server,GPS等多种功能。
   c、华体的后台管理软件,是一个企业级的Web Based的应用程序。针对政府职能机构,社区管理单位,企业的运行管理部门而设计。从设计之初我们就将开放式系统这个新概念贯彻到我们的开发中。致力于实现中国的控制网络的管理标准化,模块化。管理软件包括终端控制,数据分析,网络操作台,网络维护人员工作调度等模块。根据不同的用户的不同需要选取不同的模块,并能根据一些用户的特定要求量身,同时也提供接口,共有开发能力的用户使用和用以连接到现有管理软件系统。
   
   主要技术与性能指标
   经过不懈的创新和完善,华体的智能控制终端和区段控制器达到和超过了EN50061, EN55015,UL1310,FCC Part 15B 等标准。
   华体智能控制终端独特的辅助开关电源设计,巧妙的避开了电力线载波的通信频段,将通信功能发挥到了极致。也成功的减小传导电磁干扰。控制终端还加入了高效的滤波电路,用最少的元件达到了最理想的滤波效果。保证了电力线载波通信不受用电设备的干扰。这些独特的设计保证了控制终端能够通过各种复杂认证和检测。
   
   (二)项目创新内容
   项目创新内容
   凭借深厚的行业经验和对低碳经济的深入了解,我们的智能华体控制网络技术业已成熟, 可有效地节省能源消耗。我们的创新包括了系统层次和网络设备的创新。我们的创新技术主要不是着重于理论的研究,而是为了使我们的系统和产品更加可靠,经济和适用。我们的主要创新包括一下几点。
   1. 在系统层次上,华体管理系统是将各种形式的终端通过信息传感设备与互联网连接起来,实现智能化的管理。在物联网产业链结构的六大环节中,我们占了价值含金量最高的四个环节,集芯片与技术,应用设备,软件与应用开发,和系统集成为一体。首创的以电力线载波通信为主,无线通信为辅的控制网络填补了这一领域的空白。将控制网络的低能耗,低污染,使用时间长,维护方便等特点及价格优势发挥到极致。
   
   华体管理系统的技术及产品跨“十二五”规划的七大战略性新兴产业的两项-节能环保和新一代信息技术(物联网),目前巨大的市场需求和强大的政策推进为切入市场提供了绝佳时机。 
   华体的技术创新还体现在其将现有的控制网络技术和绿色能源,智能城市和物联网等的新概念结合在一起,并将多种网络控制技术融合在一起,加以更新完善。比如华体根据中国电力网络的复杂度高,噪音源多的实际情况,成功的将低功耗的无线通信技术和电力线载波通信无缝的结合在一起,取长补短,达到了最理想的效果。
   2. 在网络设备方面,我们将通信,监控和拥有专利的计量技术融合在一起,使我们的控制终端成为一个功能和经济效能的完美结合体。
   传统的控制终端的机构如下:
   
   这个传统终端的设计使用了3个或以上的芯片,其缺点在于结构复杂,体积大,价格高,芯片之间数据传输易受外界噪声影响。
   我们的控制终端使用了利用嵌入式应用软件,成功的将传统终端的功能融入到一片智能收发器之中。客服了上述的缺点。
   华体智能控制终端独特的辅助开关电源设计,巧妙的避开了电力线载波的通信频段,将通信功能发挥到了极致。也成功的减小传导电磁干扰。控制终端还加入了高效的滤波电路,用最少的元件达到了最理想的滤波效果。保证了电力线载波通信不受用电设备的干扰。这些独特的设计保证了控制终端能够通过各种复杂认证和检测。
   在半年多的路灯管理系统的是运行中,我们认真的寻找,发现并改正问题,在这过程中,我们也有了一系列的创新。如根据中国旧城区实际情况开发的三相载波通信的耦合和滤波器,既将电力线不同相的通信信号耦合在一起,又将线路上的噪音滤掉,从而保证通信质量。
   
   
   (三)与项目相关的知识产权情况
   权利人相关说明:
   我们的自主产权已经向中华人民共和国国家知识产权局申报了专利,专利技术的名称是: 基于电力载波通信的智能LED电源 
   专利申请号是: 201010544398.7
   摘要: 
   本发明公开了一种基于电力载波通信的智能LED电源,该智能LED电源包括:耦合电路,电力载波通信模块,MCU模块,检测电路,滤波电路,可调光恒流模块等,与原来的LED电源相比,增加了电力载波通信模块并且电力载波通信模块与MCU模块进行双边通讯。本发明在LED电源上使用电力载波通信技术进行远程控制,利用现有的供电线路通信:无需另布线、易施工、成本低。有线通信不受天气和地形影响,保证了系统可靠性。
   
   二、项目技术开发可行性
   (一)项目技术发展现状
   国内外相关技术的研究、开发现状 
   控制网络几乎是与通信网络同时起步,经过几十年的发展,通信网络深深的融入了社会的各个角落,而控制网络却严重的滞后了。其中重要的原因之一是人们在过去很长的一段时间里没有感受到能源短缺的压力,追求的是速度更快,功率更大,能耗更多网络,通信网络的发展正验证了这种追求。诚然在互联网这样的应用上,我们需要追求更快速度。但在其他很多的应用中,一个合理的通信速度已足以满足需要,而这种适当的通信速度换来的是低能耗,低电磁污染,低排放和更加优化的管理。在能源日益缺乏的今天,控制网络这个几年前看似将被淘汰的概念又重新被大家提起,在短短的几年里经历了爆炸性的增长。
   近几年来,以智能电网为突破口,控制网络得到了迅速和广泛的应用。许多相关公司在短时间里发展壮大,并不断的寻找新的突破口。各国政府也纷纷出台鼓励措施,希望加速了低能耗的控制网络推广,从而合理的管理各种用电设备,更进一步的降低能源消耗。
   窄带电力线载波通信和低能耗无线通信技术是控制网络的核心。各大公司都在增加在这方面的基础研究,不断推出新的标准。如刚刚推出的电力线载波的G3标准,和稍早些时候的无线Zigbee标准。同时,应用这些标准的产品也在不断的完善。慢慢的渗入到生活的各个角落。智能电网,智能大楼,和智能家庭这些概念也越来越多的被提及。
   在未来几年到几十年里,随着能源的进一步短缺,控制网络技术将得到更快的发展。在电力,照明,交通等行业得到更广泛的应用。也会出现在普通人的家居里。
   华体正是想抓住这一契机,利用其对控制网络的深刻理解,为国家达到节能减排的目标做出贡献。
   公司的核心技术团队长期在世界知名的节能减排领军企业担任重要技术骨干工作,与国际最高水平接轨, 并且拥有自主知识产权。专利技术成果在埃施朗等公司的世界运作中得到肯定和褒奖,在样品检测和成果产业化方面也有可靠保证。
   
   (二)项目主要研究内容
   项目研究开发内容及涉及的关键技术及技术指标描述
   技术与产品 – 华体管理系统
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