【儀表網(wǎng) 行業(yè)應(yīng)用】本文從實(shí)際應(yīng)用出發(fā)，在闡述實(shí)施智能燃?xì)猬F(xiàn)實(shí)意義的基礎(chǔ)上，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的特點(diǎn)進(jìn)行了深度分析，同時(shí)，描述了LoRa技術(shù)及其優(yōu)勢(shì)、燃?xì)鈶?yīng)用場(chǎng)景、智能燃?xì)獗?/a>的主要功能，并就貴州全省LoRa網(wǎng)絡(luò)部署情況和貴燃集團(tuán)智能燃?xì)鈶?yīng)用實(shí)例進(jìn)行了分享。
隨著通訊技術(shù)和窄帶物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，使用基于窄帶物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的遠(yuǎn)程智能表具也得到廣泛應(yīng)用。積極推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程智能表具的應(yīng)用，并在LoRa技術(shù)與NB-IoT技術(shù)狼煙四起的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境中，深入分析研究燃?xì)獬響?yīng)用場(chǎng)景，進(jìn)而胸有成竹，準(zhǔn)確把握技術(shù)方向，正確決策，對(duì)管理決策者而言是極其重要的。
實(shí)施智能燃?xì)獗淼默F(xiàn)實(shí)意義
產(chǎn)業(yè)政策，促進(jìn)住宅建筑節(jié)能產(chǎn)業(yè)進(jìn)程
國(guó)家建設(shè)部在《2000 年小康型城鄉(xiāng)住宅科技產(chǎn)業(yè)工程城市示范小區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)則(修改稿)》中明確提出“推廣應(yīng)用戶外計(jì)量(含水、電、暖、燃?xì)獗?技術(shù)”，提出在二十一世紀(jì)住宅小區(qū)規(guī)劃要“統(tǒng)一實(shí)現(xiàn)三表遠(yuǎn)傳”、“實(shí)現(xiàn)方便查表、不干擾住戶、使人工查表工作逐步過(guò)渡到數(shù)字化傳送”的要求，進(jìn)而推進(jìn)住宅產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化。
住宅智能抄表系統(tǒng)的推廣應(yīng)用，將進(jìn)一步推動(dòng)公共能源的計(jì)量與抄收自動(dòng)化，逐步實(shí)現(xiàn)能源供應(yīng)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控，推動(dòng)我國(guó)自來(lái)水、燃(煤)氣、熱力、電力公司的管理升級(jí)，提高職能部門城市能源管理能力，進(jìn)而提高住宅的科技含量，推動(dòng)我國(guó)智能化住宅的建設(shè)，促進(jìn)我國(guó)住宅建筑節(jié)能產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。
社會(huì)進(jìn)步和服務(wù)文明的具體體現(xiàn)
一方面，對(duì)燃?xì)狻㈦娏径裕怼⑹召M(fèi)是永恒的話題，為貫徹“以人為本、用戶至上”“充分尊重用戶隱私”的服務(wù)理念，提高公司的服務(wù)品質(zhì)，有必要在現(xiàn)代建筑中，推廣安裝住宅智能抄表系統(tǒng)，從而逐步實(shí)現(xiàn)國(guó)家建設(shè)部提出的二十一世紀(jì)住宅小區(qū)規(guī)劃要“方便查表、不干擾住戶、使人工查表工作逐步過(guò)渡到數(shù)字化傳送”的要求。
另一方面，從使用安全需要出發(fā)，燃?xì)馀c水電不同，計(jì)量表具安裝的特點(diǎn)是入戶安裝，傳統(tǒng)方式均為入戶抄表。因此，推廣安裝遠(yuǎn)傳抄表系統(tǒng)，可以避免因入戶抄表而對(duì)用戶產(chǎn)生的不必要的打擾，也有利于避免因不法分子假借入戶抄表而引發(fā)的治安問(wèn)題，有利于和諧社會(huì)的構(gòu)建，是小區(qū)物業(yè)服務(wù)和公益性行業(yè)公司服務(wù)文明上臺(tái)階的具體體現(xiàn)，也是社會(huì)進(jìn)步和家居文明的象征。
社會(huì)老齡化的智慧化服務(wù)需求
根據(jù)全國(guó)老齡委公布的《中國(guó)人口老齡化發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)研究報(bào)告》，本世紀(jì)中國(guó)人口老齡化可劃分為三個(gè)階段：快速老齡化階段、加速老齡化階段、重度老齡化階段。“從2001年到2020年是我國(guó)快速老齡化階段。到2020年，老年人口將達(dá)到2.48億，老齡化水平將達(dá)到17.17%”。
因此，隨著我國(guó)社會(huì)老齡化程度不斷上升，房屋空置和空巢現(xiàn)象不斷涌現(xiàn)，對(duì)物業(yè)管理等公共服務(wù)的化和個(gè)性化、完整化、便捷化、主動(dòng)化、智慧化，提出了新的要求。智慧小區(qū)、智慧社區(qū)、智慧城市是歷史趨勢(shì)，特別是加上生活方式的變化，工作壓力的增加，客戶個(gè)性化需求在不斷提高，在小區(qū)服務(wù)方面，需求更加豐富，而智能抄表形成的真實(shí)的大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，可以為智慧小區(qū)的溫馨服務(wù)，提供更多的決策依據(jù)，以滿足社會(huì)老齡化的智慧化服務(wù)需求。
住房品牌提升和小區(qū)物業(yè)管理升級(jí)
一方面，進(jìn)一步提高住宅的科技含量，推動(dòng)我國(guó)智能化住宅的建設(shè)，有助于促進(jìn)我國(guó)住宅建筑節(jié)能產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，是房開(kāi)企業(yè)擔(dān)負(fù)的歷史使命。
另一方面，各地實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明，智能抄表系統(tǒng)已得到燃?xì)庥脩艉头课蓍_(kāi)發(fā)公司的廣泛認(rèn)同，在新建住宅小區(qū)中，安裝智能抄表系統(tǒng)，是住宅小區(qū)智能化的重要標(biāo)志，市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)下的，能極大地提升住宅小區(qū)的住房品味，提高同業(yè)銷售競(jìng)爭(zhēng)力，提升住宅銷售價(jià)格，促進(jìn)住宅銷售，還能為日后的物業(yè)管理打下良好基礎(chǔ)，用戶和物業(yè)可就近查詢用氣情況，做到心中有數(shù)。
提高燃?xì)馄髽I(yè)的經(jīng)營(yíng)、管理效益
燃?xì)馄髽I(yè)具有公益事業(yè)與社會(huì)產(chǎn)業(yè)雙重屬性，其核心業(yè)務(wù)本身關(guān)系國(guó)計(jì)民生，公共性、公益性、基礎(chǔ)性特征突出。服務(wù)民生，是燃?xì)馄髽I(yè)公益性的核心體現(xiàn)，做好客戶服務(wù)工作，在提供社會(huì)公益服務(wù)的同時(shí)，創(chuàng)造利潤(rùn)，是燃?xì)馄髽I(yè)生存和發(fā)展的根本。
推動(dòng)遠(yuǎn)傳抄表系統(tǒng)在新型智能化住宅的應(yīng)用，將極大地推動(dòng)燃?xì)庑袠I(yè)的企業(yè)信息化建設(shè)，幫助企業(yè)解決抄表難、收費(fèi)難，抄表工作條件差、效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、不可控等普遍問(wèn)題，幫助企業(yè)創(chuàng)新客戶服務(wù)管理模式和信息傳輸模式，降低溝通成本，提高資源利用率和顧客忠誠(chéng)度，增強(qiáng)公司競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，突出企業(yè)公共性、公益性、基礎(chǔ)性特征，提高燃?xì)馄髽I(yè)的經(jīng)營(yíng)、管理效益，進(jìn)而幫助燃?xì)馄髽I(yè)實(shí)現(xiàn)公益事業(yè)與社會(huì)產(chǎn)業(yè)的雙重屬性。
同時(shí)，輕松實(shí)現(xiàn)“預(yù)付費(fèi)”、“階梯氣價(jià)”、“順價(jià)銷售”、供氣安全，提升燃?xì)赓M(fèi)回收率 、有效降低運(yùn)營(yíng)成本。同時(shí)，使燃?xì)夤咀鴵砣細(xì)饪蛻舳舜髷?shù)據(jù)，為公司開(kāi)展衍生業(yè)務(wù)方便搭建得天獨(dú)厚的大平臺(tái)。特別是，在對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的分類、清洗、收集的基礎(chǔ)上，通過(guò)客戶用氣大數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用開(kāi)發(fā)，能提供與用戶高度關(guān)聯(lián)的、跨行業(yè)的、特異性服務(wù)。
毫無(wú)疑問(wèn)，使用智能抄表系統(tǒng)，可以形成一個(gè)用戶、房開(kāi)、燃?xì)夤尽⑸鐣?huì)、政府多贏的良好局面。
物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)特點(diǎn)深度分析
(圖1 物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)特點(diǎn)分析)
LoRa與NB_IoT的技術(shù)比較
LoRa技術(shù)及其特點(diǎn)
超遠(yuǎn)距離無(wú)線傳輸
LoRa 是LPWAN通信技術(shù)中的一種，是美國(guó)Semtech公司采用和推廣的一種基于擴(kuò)頻技術(shù)的超遠(yuǎn)距離無(wú)線傳輸方案。
特別適用電池供電終端
LoRa技術(shù)具有遠(yuǎn)距離、可雙向通訊、低成本且低功耗，LoRa信號(hào)對(duì)建筑的穿透力很強(qiáng)，針對(duì)電池電力運(yùn)作的終端(如燃?xì)獬響?yīng)用環(huán)境)，具有不可替代的核心優(yōu)勢(shì)。
端到端的安全加密
在網(wǎng)絡(luò)安全性上，LoRa具有端到端的安全網(wǎng)絡(luò) (AES128安全加密)，而LoRaWAN的端到端加密架構(gòu)中，終端有多個(gè)會(huì)話密鑰。采用LoRaWAN的網(wǎng)絡(luò)層密鑰和應(yīng)用層密鑰分離，網(wǎng)絡(luò)無(wú)法知悉應(yīng)用層的數(shù)據(jù)格式和內(nèi)容：
(1)網(wǎng)絡(luò)層密鑰用于終端 -- 網(wǎng)絡(luò)間的接入認(rèn)證；
(2)應(yīng)用層密鑰用于終端 -- 應(yīng)用間的數(shù)據(jù)加解密，應(yīng)用層密鑰由應(yīng)用自主控制；
圖2 應(yīng)用層端到端的加密AppKey架構(gòu)圖
圖3 LoRa技術(shù)應(yīng)用拓?fù)鋱D
LoRa與NB-IoT技術(shù)比較
圖4 LoRa與NB-IoT技術(shù)比較圖
智能燃?xì)獗戆l(fā)展方向和通訊選擇
智能燃?xì)獗響?yīng)用的大致歷程
IC > 有線遠(yuǎn)傳IC+遠(yuǎn)傳 > 無(wú)線(自主網(wǎng)無(wú)線)> 2G物聯(lián)網(wǎng) > LoRa(小擴(kuò)頻)> IoT表。
有線遠(yuǎn)傳的缺陷
現(xiàn)有有線出戶產(chǎn)品，其可靠性并不高，復(fù)雜的安裝施工和高維護(hù)成本，集中器對(duì)市電的依賴以及不能解決預(yù)付費(fèi)欠費(fèi)的關(guān)斷問(wèn)題，注定將斷送其發(fā)展前景。
技術(shù)選擇的三重境界
①喜歡某種技術(shù)
其實(shí)是“被喜歡”，基于技術(shù)水平局限或技術(shù)經(jīng)歷慣性思維，也可能是一己私利或行政暗示。
②技術(shù)崇拜
崇拜迷戀新技術(shù)，不思進(jìn)取，缺乏全面的適應(yīng)性研判。
③綜合研究
以應(yīng)用為驅(qū)動(dòng)，深入研究應(yīng)用場(chǎng)景的真實(shí)需求和對(duì)技術(shù)的敏感性，有效進(jìn)行技術(shù)的前瞻性研判，對(duì)應(yīng)用項(xiàng)目的可持續(xù)性、特異性進(jìn)行深入研究，在行業(yè)內(nèi)(業(yè)主、設(shè)備商)廣泛交流，通過(guò)成果分享，有更多的行業(yè)共識(shí)。
燃?xì)鈶?yīng)用場(chǎng)景的需求特點(diǎn)
圖5 燃?xì)鈶?yīng)用場(chǎng)景的需求特點(diǎn)
LoRa與NB-IoT誰(shuí)主沉浮
總體研判原則
(1)沒(méi)有一種技術(shù)可以滿足IoT所有的需求；
(2)業(yè)界焦點(diǎn)是NB-IoT 和 LoRa。但它們具有不同 的技術(shù)和商業(yè)特性，應(yīng)用場(chǎng)景自然有別；
(3)更重要的是，不同的應(yīng)用場(chǎng)景，對(duì)不同的通訊技術(shù)具有完全不同的敏感度。技術(shù)選擇，需認(rèn)真研究、仔細(xì)考量。
NB-IoT的適應(yīng)性分析
(1)NB-IoT由原有基站升級(jí)而來(lái)，升級(jí)成本高；
(2)原有基站的覆蓋，以“人跡可到”為基礎(chǔ)，終端移動(dòng)性很強(qiáng)，沒(méi)有反向適應(yīng)性；
(3)功耗問(wèn)題存疑。
結(jié)論
毫無(wú)疑問(wèn)，使用基于窄帶物聯(lián)網(wǎng)通訊技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)燃?xì)獗恚侨細(xì)膺h(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的發(fā)展方向，而基于燃?xì)鈶?yīng)用場(chǎng)景，在具體通訊技術(shù)的選擇上，LoRa技術(shù)是“情投意合的婚姻伴侶”，無(wú)疑是選擇。
案例分析
項(xiàng)目背景
中安云網(wǎng)是在貴州省政府的大力支持下，由貴州燃?xì)饧瘓F(tuán)股份有限公司發(fā)起，貴州廣電網(wǎng)絡(luò)股份有限公司，中興克拉科技(蘇州)有限公司，貴州華芯集成電路產(chǎn)業(yè)投資有限公司等八家大型企業(yè)合資，于2017年7月24日正式成立。公司聚焦LoRa物聯(lián)網(wǎng)端到端解決方案的研發(fā)與交付，提供專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃咨詢及運(yùn)維等服務(wù)，具有巨大的產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)能力。
貴州全省LoRa網(wǎng)絡(luò)部署情況
目前，部署網(wǎng)關(guān)880臺(tái)，已成為全國(guó)大的LoRa網(wǎng)絡(luò)，基本實(shí)現(xiàn)貴州全省省、地市兩級(jí)覆蓋，已啟動(dòng)縣級(jí)覆蓋的網(wǎng)關(guān)部署工作，未來(lái)，全省將實(shí)現(xiàn)省、地市、縣、區(qū)(鄉(xiāng))、鎮(zhèn)(村)五級(jí)覆蓋，預(yù)計(jì)部署網(wǎng)關(guān)6,000臺(tái)，投資1.2億。
圖6 貴州全省LoRa網(wǎng)絡(luò)部署情況
傳統(tǒng)有線智能燃?xì)獗響?yīng)用
(1)智能化率65%以上；
(2)2005-2018年期間，安裝使用有線方式：60萬(wàn)戶，以貴陽(yáng)地區(qū)為主。
LoRa智能燃?xì)獗響?yīng)用
(1)出臺(tái)了貴州燃?xì)饧瘓F(tuán)《居民用戶LoRa技術(shù)智能燃?xì)獗砭呒夹g(shù)要求》；為先進(jìn)、、安全的抄表方式，標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用提供保障條件；
(2)從2018年4月開(kāi)始，貴州燃?xì)鈫?dòng)智能燃?xì)獗淼纳?jí)工作，目前已安裝并投用8萬(wàn)戶，抄表成功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其它通訊技術(shù)；
(3)新安裝用戶使用LoRa(無(wú)線)方式，每年新增使用量為20萬(wàn)戶；
(4)貴州全省推廣應(yīng)用。
總體研判原則
(1)沒(méi)有一種技術(shù)可以滿足IoT所有的需求；
(2)業(yè)界焦點(diǎn)是NB-IoT 和 LoRa。但它們具有不同 的技術(shù)和商業(yè)特性，應(yīng)用場(chǎng)景自然有別；
(3)更重要的是，不同的應(yīng)用場(chǎng)景，對(duì)不同的通訊技術(shù)具有完全不同的敏感度。技術(shù)選擇，需認(rèn)真研究、仔細(xì)考量。
(原文標(biāo)題：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在燃?xì)獬響?yīng)用中的選擇)
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