物聯網(TheInternetofThings,簡稱IOT),即“萬物相連的互聯網”,是互聯網基礎上的延伸和擴展的網絡,將各種信息傳感設備與互聯網結合起來而形成的一個巨大網絡,實現在任何時間、任何地點,人、機、物的互聯互通。
物聯網并不是個新鮮的概念,20多年前,物聯網概念由比爾蓋茨首次在他的《未來之路》中提起。只是當時受限于無線網絡、硬件及傳感設備的發展,并未引起世人的重視。
2005年本人從事電表行業軟件開發工作時,就接觸過電力公司的遠程抄表系統,這其實就是物聯網的一種行業具體應用。傳統的遠程抄表系統均為集中抄讀方式,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備的數據,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存在組網不可控現場通信質量差等。那有沒存在一種通信技術,直接把設備數據上傳到系統平臺呢?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,因而沒有很好地應用普及和推廣。
2016年基于授權頻譜(Licensed)的NB-IoT新型技術,很好的解決了GPRS的功耗問題,也因其大容量、覆蓋廣、高安全性等優勢,在眾多物聯技術中脫穎而出,成為業界關注的焦點。具體來說,NB-IoT優點如下:
廣覆蓋:在同樣的頻段下,NB-IoT比現有的網絡增益20dB,可更好滿足廠區、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,每天可根據程序設定自動喚醒上傳數據,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,通訊穩定可靠。
大連接:同一基站可比現有無線技術提供50-100倍的接入數。
基于以上優點,NB-IoT通信技術可方便應用在以往難以應用遠抄技術的領域,也使得傳統遠抄技術方案變得更簡單,讓設備通信更簡單、更可靠??蓮V泛應用在各種行業中,比如:智能路燈、智慧停車、煙感氣感監測、智慧消防、智能門鎖、智慧水務、智慧井蓋、智慧農業等行業應用。
目前,中國三大運營商正大張旗鼓地進行相關NBIoT通信基礎建設,NBIoT相關行業應用也已初成規模。像NB-IOT在水表市場已小有突破,少數企業2018年出貨實現了百萬量級。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通信技術應用有什么缺點呢?
傳輸數據少。基于低功耗的機制,注定了NBIoT只能傳輸少量的數據到遠端,因此正式應用時要么單次傳輸字節數少,要么傳輸數據間隔長。比如智能水表、氣表,一般是24小時傳輸一次數據。這意味著依靠實時數據分析的行業應用難以推廣此技術。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、華為海思和聯發科,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建設,NBIoT技術還不是很成熟。本人所在公司系統平臺于2017年底就和電信云平臺進行了系統對接,目前接了近萬臺NB-IoT電表和水表。發現電信平臺依然在不斷地更新升級,曾經在某商廈安裝了300多塊NBIoT電表,結果導致基站出現故障,后經電信技術人員積極搶修才恢復正常。誠然,電信云平臺后面是華為公司作為技術支撐,實力強大,想必不久將來技術會成熟穩定。
平臺對接難。電信的IOT平臺走的是CoPA協議,CoPA協議對接方面復雜。雖然華為電信物聯網平臺上資料齊全,要和電信開放平臺對接,還是要花不少時間。2017年公司研發部門安排專人花了2個月才對接好,為兼容傳統tcp、udp通訊,后期又對設備通訊服務進行了優化處理,前前后后花了大概半年時間才完全穩定。因此,這對于一般傳統企業還是有一定技術門檻的。
可以說,物聯網是通向未來智能世界的萬物互聯必由之路,下一個萬億元級的通信業務,蘊育著巨大的市場空間,是未來促進社會發展刺激GDP增長的重要驅動力。NB-IoT通信技術,使得萬物互聯成了可能,將會普及到各個行業中。預計未來幾年,物聯網行業將因技術的更新換代呈現爆發性增長,拭目以待!
責任編輯人:CC
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