物聯(lián)網(wǎng)(TheInternetofThings,簡稱IOT),即“萬物相連的互聯(lián)網(wǎng)”,是互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴展的網(wǎng)絡(luò),將各種信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來而形成的一個巨大網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)在任何時間、任何地點,人、機、物的互聯(lián)互通。
物聯(lián)網(wǎng)并不是個新鮮的概念,20多年前,物聯(lián)網(wǎng)概念由比爾蓋茨首次在他的《未來之路》中提起。只是當(dāng)時受限于無線網(wǎng)絡(luò)、硬件及傳感設(shè)備的發(fā)展,并未引起世人的重視。
2005年本人從事電表行業(yè)軟件開發(fā)工作時,就接觸過電力公司的遠程抄表系統(tǒng),這其實就是物聯(lián)網(wǎng)的一種行業(yè)具體應(yīng)用。傳統(tǒng)的遠程抄表系統(tǒng)均為集中抄讀方式,即使用集中器通過485/MBus/PLC/Lora/Zigbee等有線或無線方式抄讀目標設(shè)備的數(shù)據(jù),如水表、氣表、電表、傳感器等。但是,有線存在布線困難問題,無線存在各種通信質(zhì)量問題:如PLC難以避免噪聲干擾、Lora通信速度較慢、點對點傳輸、ZigBee存在組網(wǎng)不可控現(xiàn)場通信質(zhì)量差等。那有沒存在一種通信技術(shù),直接把設(shè)備數(shù)據(jù)上傳到系統(tǒng)平臺呢?這也是有的,一般方案是通過GPRS模塊通信。但GPRS模塊依然存在供電功耗和流量資費問題,因而沒有很好地應(yīng)用普及和推廣。
2016年基于授權(quán)頻譜(Licensed)的NB-IoT新型技術(shù),很好的解決了GPRS的功耗問題,也因其大容量、覆蓋廣、高安全性等優(yōu)勢,在眾多物聯(lián)技術(shù)中脫穎而出,成為業(yè)界關(guān)注的焦點。具體來說,NB-IoT優(yōu)點如下:
廣覆蓋:在同樣的頻段下,NB-IoT比現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)增益20dB,可更好滿足廠區(qū)、管道井、井蓋等這類對深度覆蓋有要求的地方。
低功耗:模塊在平時處于休眠狀態(tài),每天可根據(jù)程序設(shè)定自動喚醒上傳數(shù)據(jù),若沒有收到請求的命令,模塊會自動進入休眠,終端模塊待機時間可長達8年。
低成本:與LoRa相比,NB-IOT無需自建基站,通訊穩(wěn)定可靠。
大連接:同一基站可比現(xiàn)有無線技術(shù)提供50-100倍的接入數(shù)。
基于以上優(yōu)點,NB-IoT通信技術(shù)可方便應(yīng)用在以往難以應(yīng)用遠抄技術(shù)的領(lǐng)域,也使得傳統(tǒng)遠抄技術(shù)方案變得更簡單,讓設(shè)備通信更簡單、更可靠。可廣泛應(yīng)用在各種行業(yè)中,比如:智能路燈、智慧停車、煙感氣感監(jiān)測、智慧消防、智能門鎖、智慧水務(wù)、智慧井蓋、智慧農(nóng)業(yè)等行業(yè)應(yīng)用。
目前,中國三大運營商正大張旗鼓地進行相關(guān)NBIoT通信基礎(chǔ)建設(shè),NBIoT相關(guān)行業(yè)應(yīng)用也已初成規(guī)模。像NB-IOT在水表市場已小有突破,少數(shù)企業(yè)2018年出貨實現(xiàn)了百萬量級。燃氣表龍頭金卡智能,2017年全年試掛不足2萬臺,中間經(jīng)過客戶小批量試掛、中批量驗證,2018年其出貨量達到70萬臺。
凡事有利就有弊,那NBIoT通信技術(shù)應(yīng)用有什么缺點呢?
傳輸數(shù)據(jù)少。基于低功耗的機制,注定了NBIoT只能傳輸少量的數(shù)據(jù)到遠端,因此正式應(yīng)用時要么單次傳輸字節(jié)數(shù)少,要么傳輸數(shù)據(jù)間隔長。比如智能水表、氣表,一般是24小時傳輸一次數(shù)據(jù)。這意味著依靠實時數(shù)據(jù)分析的行業(yè)應(yīng)用難以推廣此技術(shù)。此外,還存在壽命到期電池更換的麻煩。
通信成本貴。目前NBIoT通信模塊還是偏貴,主流芯片廠家主要有紫光展銳、華為海思和聯(lián)發(fā)科,一塊NBIoT模組在20~50元左右。通信流量上,電信是20元一年,包年時間多相對便宜,中國移動資費差不多,若設(shè)備量大還有議價空間。一塊水電表零售價也就一兩百元,NBIoT模組就吃掉了一大塊成本。
技術(shù)待成熟。雖然中國各大運營商號稱投入大量人力物力財力進行相關(guān)建設(shè),NBIoT技術(shù)還不是很成熟。本人所在公司系統(tǒng)平臺于2017年底就和電信云平臺進行了系統(tǒng)對接,目前接了近萬臺NB-IoT電表和水表。發(fā)現(xiàn)電信平臺依然在不斷地更新升級,曾經(jīng)在某商廈安裝了300多塊NBIoT電表,結(jié)果導(dǎo)致基站出現(xiàn)故障,后經(jīng)電信技術(shù)人員積極搶修才恢復(fù)正常。誠然,電信云平臺后面是華為公司作為技術(shù)支撐,實力強大,想必不久將來技術(shù)會成熟穩(wěn)定。
平臺對接難。電信的IOT平臺走的是CoPA協(xié)議,CoPA協(xié)議對接方面復(fù)雜。雖然華為電信物聯(lián)網(wǎng)平臺上資料齊全,要和電信開放平臺對接,還是要花不少時間。2017年公司研發(fā)部門安排專人花了2個月才對接好,為兼容傳統(tǒng)tcp、udp通訊,后期又對設(shè)備通訊服務(wù)進行了優(yōu)化處理,前前后后花了大概半年時間才完全穩(wěn)定。因此,這對于一般傳統(tǒng)企業(yè)還是有一定技術(shù)門檻的。
可以說,物聯(lián)網(wǎng)是通向未來智能世界的萬物互聯(lián)必由之路,下一個萬億元級的通信業(yè)務(wù),蘊育著巨大的市場空間,是未來促進社會發(fā)展刺激GDP增長的重要驅(qū)動力。NB-IoT通信技術(shù),使得萬物互聯(lián)成了可能,將會普及到各個行業(yè)中。預(yù)計未來幾年,物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)將因技術(shù)的更新?lián)Q代呈現(xiàn)爆發(fā)性增長,拭目以待!
責(zé)任編輯人:CC
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