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NB-IoT 還需要做大量的工作才能實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的目的

ss ? 來源:物聯(lián)網(wǎng)智庫 ? 作者:趙小飛 ? 2020-11-09 10:43 ? 次閱讀
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實際上,公用事業(yè)及表計行業(yè)的最終目的是數(shù)字化轉(zhuǎn)型,為達(dá)到這一目的,NB-IoT智能表只是一個手段,而且NB-IoT并非無所不能,圍繞NB-IoT這一新的手段,還需要做大量的工作才能實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的目的。

2019年10月,基于NB-IoT的燃?xì)獗沓鲐浟烤瓦_(dá)到了1000萬臺,成為全球首個突破千萬級NB-IoT連接的智能終端。隨著市場教育的不斷深入,加上2G/3G減頻退網(wǎng)的加快,NB-IoT將在各垂直行業(yè)迎來規(guī)?;涞?。根據(jù)中國城市燃?xì)鈪f(xié)會的數(shù)據(jù),我國目前在線運行的居民燃?xì)獗沓^2億臺,即使不考慮新增,以10年更換周期計算,平均每年至少有2000萬臺存量燃?xì)獗砀碌男枨?,在這一背景下,智能燃?xì)獗硪廊皇荖B-IoT規(guī)模最大的應(yīng)用領(lǐng)域之一。

另一方面,目前國內(nèi)NB-IoT智能水表累計出貨量也超過1000萬臺,成為第二個突破千萬級NB-IoT連接的智能終端。我國水表現(xiàn)有保有量在3億臺以上,隨著城鄉(xiāng)供水一體化、智慧城市的發(fā)展,智能水表的滲透率也越來越高,預(yù)計年復(fù)合增長率達(dá)到20%以上。

不過,這一過程還存在一些誤區(qū),很多人認(rèn)為采用NB-IoT就基本上就萬事大吉了。實際上,公用事業(yè)及表計行業(yè)的最終目的是數(shù)字化轉(zhuǎn)型,為達(dá)到這一目的,NB-IoT智能表只是一個手段,而且NB-IoT并非無所不能,圍繞NB-IoT這一新的手段,還需要做大量的工作才能實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的目的。經(jīng)過數(shù)年“摸著石頭過河”的歷程,業(yè)界對這一過程的各類難點、痛點有了深入的認(rèn)識,并圍繞著NB-IoT開始形成端到端的解決方案。

2020年10月,在一年一度的北京通信展上,華為聯(lián)合物聯(lián)網(wǎng)智庫主辦了NB-IoT億發(fā)展峰會,相關(guān)業(yè)內(nèi)專家透露主流燃?xì)獗韽S商智能表中NB-IoT的比例達(dá)到80%,主流水表廠商智能表中NB-IoT的比例達(dá)到60%,標(biāo)志著NB-IoT在智能抄表這個最大細(xì)分市場進(jìn)入了規(guī)?;渴鸬男码A段。伴隨著電信運營商高質(zhì)量發(fā)展的政策落地,幾年前的NB-IoT物聯(lián)卡超低折扣也基本消失,從通信模組廠、智能表廠、公用事業(yè)單位到電信運營商都在重新審視及定位,擺在眼前的理想與現(xiàn)實之間巨大的差距。

公用事業(yè)端到端的變革:以5G為起點,任重而道遠(yuǎn)

今年7月,NB-IoT正式成為5G標(biāo)準(zhǔn)之一,加速傳統(tǒng)表計向聯(lián)網(wǎng)智能表的更新,但對于公用事業(yè)公司和用戶來說,這不僅僅是把傳統(tǒng)機(jī)械表換成聯(lián)網(wǎng)智能表,而是涉及到大量端到端系統(tǒng)的改造和生產(chǎn)經(jīng)營模式的變革。從端到端的系統(tǒng)來看,智能表計形成端、管、云的系統(tǒng)大幅度改變。

(1)終端側(cè):從通用模組集成到智能板卡的升級

多年來,水電氣表是公用事業(yè)公司的核心計量工具,計量的精度和準(zhǔn)確度是傳統(tǒng)表計廠商的競爭力所在。具有遠(yuǎn)傳功能的智能表需要在傳統(tǒng)基表基礎(chǔ)上集成一塊專門的智能板卡才能實現(xiàn),以NB-IoT智能表為例,這塊智能板卡中必須有專門的NB-IoT通信模組,根據(jù)實際需求還會集成處理器傳感器、天線、紅外、藍(lán)牙、按鍵、顯示屏、安全芯片、Sim卡槽等功能組件以及其他外設(shè)。

僅通信功能一項也并非NB-IoT就能包打天下,很多水表/燃?xì)獗聿渴鹪跇欠康墓艿谰敖ㄖ澜?,靠蜂窩物聯(lián)網(wǎng)基站信號也無法很快滿足無縫覆蓋要求,很多廠家在實際部署中采用了樓層集中器、短距無線中繼等組合辦法。

這么一塊智能板卡看似和此前手機(jī)板卡設(shè)計和工藝類似,引來一些獨立電子產(chǎn)品設(shè)計公司基于此前經(jīng)驗進(jìn)入該領(lǐng)域。但是,手機(jī)畢竟是一個獨立、標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品,完成了板卡核心要素的設(shè)計就能實現(xiàn),而智能表計中基表也是核心要素,這是一個專業(yè)性壁壘很高的領(lǐng)域,智能板卡需要和基表配合設(shè)計才能實現(xiàn)相應(yīng)的功能,而且不同客戶對于智能表計的功能需求不同,還需要配合客戶進(jìn)行定制化,因此這并非一個完全獨立、標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品。

舉例來說,由于具備了無線遠(yuǎn)傳功能,無線數(shù)據(jù)安全的形勢就比較嚴(yán)峻,部分客戶可能會要求終端具備安全加密功能;一些場景的智能表計需要對燃?xì)庑孤阂獠鸪M(jìn)行及時告警,則需要表計終端具有專門的傳感器和MCU。所以說,智能表終端開發(fā)需要大量工作去做,集成NB-IoT通用模組實現(xiàn)廣域連接只是其中一個環(huán)節(jié),后續(xù)還需要針對性的做很多定制優(yōu)化的工作,實現(xiàn)從傳統(tǒng)非智能表到聯(lián)網(wǎng)智能表的升級。

(2)管道側(cè):從無到有、從有到優(yōu)

對于公用事業(yè)公司及表計廠家來說,無線網(wǎng)絡(luò)并不是一個新的事物,該行業(yè)曾經(jīng)經(jīng)歷過433/ZigBee聯(lián)網(wǎng)表、2G聯(lián)網(wǎng)表、LoRa聯(lián)網(wǎng)表等多種方案,到如今NB-IoT作為主流的通信傳輸技術(shù),才開始真正大規(guī)模部署并提供每天抄報的業(yè)務(wù),所以對聯(lián)網(wǎng)功能的需求也才變成真正的剛需。

公用事業(yè)公司對通信管道的要求不會僅限于從無到有,而是要求更好的通信質(zhì)量以保證智能表無線遠(yuǎn)傳的成功率,因此對于網(wǎng)絡(luò)覆蓋提出了明確的要求。

NB-IoT廣覆蓋、低功耗的特性非常適合水表/燃?xì)獗磉@類低速率、低頻、小數(shù)據(jù)包業(yè)務(wù)的需求,但從當(dāng)前來看,NB-IoT網(wǎng)絡(luò)的覆蓋還有很多薄弱的地方,雖然運營商根據(jù)需求進(jìn)行按需建網(wǎng)或者開通上電,但并非所有水表/燃?xì)獗戆惭b的場所有達(dá)到抄表需求的網(wǎng)絡(luò)覆蓋,尤其是一些終端數(shù)量較少的區(qū)域,在一定程度上延緩了NB-IoT表計的滲透。

2019年中國計量協(xié)會發(fā)布的《NB-IoT水表自動抄表系統(tǒng)現(xiàn)場安裝、驗收與使用技術(shù)指南 》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)中,明確要求居民區(qū)域安裝區(qū)(空曠區(qū))的路測信號數(shù)據(jù) RSRP(CQT)不小于 -105 dBm,SINR(CQT)不低于 0 dB。

這些專業(yè)指標(biāo)對于水表/燃?xì)獗淼男袠I(yè)客戶,并不具備專業(yè)的通信設(shè)技術(shù)和人才,只能依賴本地電信運營商來解決。而經(jīng)歷了幾年前的低價競爭搶用戶之后,電信運營商專門新建基站、投資網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的意愿也大大降低,無法快速解決管道側(cè)的覆蓋不足問題,引起了實際部署中的不少客戶投訴。

基于這一背景,一方面通過低成本的補盲優(yōu)化手段可以有效解決很多問題,另一方面對三大運營商現(xiàn)有NB-IoT網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行充分整合也能在一定程度上解決問題。

前者可以通過增加NB-IoT小基站、引入專網(wǎng)共建共享的形式,低成本快速在終端部署場所形成覆蓋,目前已經(jīng)成為業(yè)界的共識;后者可以通過eSIM技術(shù)以及異網(wǎng)漫游的形式,讓終端在網(wǎng)絡(luò)覆蓋不足的情況下,自動切換至其他有信號的運營商網(wǎng)絡(luò),不過這一方式需要終端和平臺側(cè)的配合才能實現(xiàn),終端側(cè)要支持eSIM的設(shè)計,更為重要的是由于目前運營商政策的限制,平臺側(cè)需要開發(fā)具備eSIM寫卡功能。

除此之外,可能仍然有少量網(wǎng)絡(luò)邊緣的設(shè)備無法實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳,此時可以考慮近距離通信的方式,使公用事業(yè)公司人員無需進(jìn)入用戶家中也能實現(xiàn)數(shù)據(jù)補抄。比如香港中華煤氣推出的終端側(cè)集成低功耗藍(lán)牙(BLE)的功能,通過手機(jī)直連或MESH多跳形式完成數(shù)據(jù)上傳。

(3)平臺側(cè):生產(chǎn)經(jīng)營方式變革的關(guān)鍵

與傳統(tǒng)方式相比,智能抄表平臺也是一個新生事物。對應(yīng)NB-IoT智能表,水務(wù)/燃?xì)夤拘枰渴疬B接管理平臺、設(shè)備管理平臺以及表計運營計費平臺等平臺形態(tài)。

一般來說,大型公用事業(yè)公司都會開發(fā)自有的IoT平臺,對表計進(jìn)行計費和運營,并將第三方提供的連接管理和設(shè)備管理功能納入自有的IoT平臺中。不過,大量中小公用事業(yè)公司并不具備自行開發(fā)IoT平臺的資金和人才資源,還是需要第三方機(jī)構(gòu)為其提供低成本且成熟的平臺支持。

就以連接為例,正如前文所述,為了實現(xiàn)智能表計數(shù)據(jù)的有效上傳,可能采取了多家電信運營商NB-IoT網(wǎng)絡(luò)、小基站或?qū)>W(wǎng)基站、eSIM空中寫卡等方式,要對大量的終端以及多種技術(shù)、多形態(tài)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理,公用事業(yè)公司需要一個統(tǒng)一的平臺對所有智能表流量使用狀況進(jìn)行查詢和操作,并及時了解各類異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)狀況。

借助NB-IoT智能表的契機(jī),可實現(xiàn)大量中小公共事業(yè)公司資產(chǎn)和數(shù)據(jù)上云,基于此在平臺側(cè)采用人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù),實現(xiàn)行業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營方式的變革,從而達(dá)到數(shù)字化轉(zhuǎn)型的目標(biāo)。

作為公用事業(yè)運營商,通過終端側(cè)、管道側(cè)、平臺側(cè)端到端的變革,傳統(tǒng)的水務(wù)/燃?xì)夤旧a(chǎn)經(jīng)營模式發(fā)生根本變革,不僅僅通過遠(yuǎn)傳替代人工抄表方式、節(jié)省了運營成本,更是發(fā)揮了數(shù)據(jù)的價值,讓智慧服務(wù)、智慧調(diào)度、智慧生產(chǎn)得以實現(xiàn),并基于能源大數(shù)據(jù)探索創(chuàng)新商業(yè)模式。

端到端解決方案,破解公用事業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型痛點

2020年11月,國內(nèi)規(guī)模最大的燃?xì)饧夹g(shù)設(shè)備展和城鎮(zhèn)水務(wù)技術(shù)博覽會分別在成都和杭州舉辦,參展廠家中除了傳統(tǒng)的管道、閥門、表計廠家外,也出現(xiàn)了NB-IoT芯片商、通信模組廠、電信運營商及專業(yè)技術(shù)服務(wù)商等物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈公司。

可以看出,傳統(tǒng)公用事業(yè)向智能化發(fā)展過程中,NB-IoT是一個紐帶,圍繞這一紐帶還需要做大量工作才能實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型目標(biāo)。其中,智能模組、通信網(wǎng)絡(luò)、連接管理平臺、設(shè)備管理平臺等都有很多痛點需要破解,公用事業(yè)公司及表計廠家并非這些領(lǐng)域的專家,還需要第三方專業(yè)技術(shù)服務(wù)為行業(yè)客戶提供從端到云的端到端解決方案,利用新技術(shù)和新模式來消除這些痛點。

終端側(cè)智能板卡定制化能力、管道側(cè)低成本快速的提供覆蓋、平臺側(cè)統(tǒng)一界面管理,賦能公用事業(yè)行業(yè)數(shù)字化的服務(wù)商需要綜合考慮這三方面的因素。筆者與首次參加燃?xì)饧夹g(shù)設(shè)備展的一家物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)技術(shù)服務(wù)商信物科技創(chuàng)始人深入溝通后,獲悉該公司推出端到端的連接優(yōu)化服務(wù)方案,正是從表計行業(yè)端、管、云三方面痛點出發(fā),致力于成為該行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型快速落地的賦能者。

具體來看,在終端側(cè)該公司推出了專為公用事業(yè)物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)定制的eSIM安全通信模組,這款模組eSIM功能可實現(xiàn)產(chǎn)線寫卡和安裝現(xiàn)場寫卡能力,解決生產(chǎn)和使用環(huán)節(jié)終端通信需求;內(nèi)置的定制MCU集成顯示驅(qū)動IC,實現(xiàn)基于傳感器響應(yīng)的快速喚醒;而內(nèi)置的具有MESH功能的BLE芯片,可以實現(xiàn)NB-IoT網(wǎng)絡(luò)邊緣少量終端自組網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)回傳。

另外,面對公用事業(yè)數(shù)據(jù)敏感性越來越高的背景,該模組集成的安全芯片支持新國密標(biāo)準(zhǔn)的密鑰運算和存儲,實現(xiàn)關(guān)鍵完整性驗證和可信身份驗證。該通信模組是在某大型燃?xì)夤緦嶋H需求基礎(chǔ)上進(jìn)行的定制開發(fā),定義了新的智能燃?xì)獗矸桨赴?,降低燃?xì)夤菊聿少彸杀窘?/3,同時增強(qiáng)了融合通信及安全能力。

在管道側(cè),針對公用事業(yè)用戶推出NB-IoT定制白盒基站,可以進(jìn)行按需部署和混合組網(wǎng)。一方面,在高層建筑、地下室、城鄉(xiāng)結(jié)合部等NB-IoT網(wǎng)絡(luò)覆蓋不佳但是大量表計部署的區(qū)域,利用小基站提供快速的補盲;另一方面,面向偏遠(yuǎn)農(nóng)村、廠礦等尚未覆蓋的區(qū)域提供邊緣計算(MEC)+小基站組合,邊緣計算網(wǎng)關(guān)同時兼具核心網(wǎng)功能,提供本地鑒權(quán)和接入服務(wù),直接形成專網(wǎng)覆蓋。通過這兩類按需部署的方案,基本解決智能表連接的痛點。

在平臺側(cè),將提供一個用戶可彈性配置的連接服務(wù)平臺,實現(xiàn)智能表計所需的通信相關(guān)的功能都在同一界面展示和操作,融合了跨運營商的連接管理、不同制式終端管理、通信資源管理、專用網(wǎng)絡(luò)管理等功能。例如,連接管理已實現(xiàn)了跨網(wǎng)絡(luò)、跨區(qū)域eSIM管理、空中寫號等功能;通信資源管理能讓用戶對自己訂購的流量卡資源進(jìn)行管理操作,形成流量池平臺;網(wǎng)絡(luò)管理包括對專用小基站的管理。

可以預(yù)見,隨著NB-IoT智能抄表這一目前最大細(xì)分市場走向成熟規(guī)模商用,越來越多的專業(yè)技術(shù)挑戰(zhàn)需要不同的企業(yè)來解決,傳統(tǒng)通信行業(yè)巨頭承擔(dān)了基礎(chǔ)研究和標(biāo)準(zhǔn)化的工作,以及骨干通信網(wǎng)絡(luò)的升級建設(shè),智能表終端企業(yè)也要快速吸收新技術(shù)推出產(chǎn)品,公用事業(yè)單位最終會走向大數(shù)據(jù)和人工智能的綜合運營,在其中仍有大量的微創(chuàng)新機(jī)會留給很多跨界技術(shù)創(chuàng)新型企業(yè)。

今年5月,工信部發(fā)布的《關(guān)于深入推進(jìn)移動物聯(lián)網(wǎng)全面發(fā)展的通知》中明確提出,“面向能源表計等重點領(lǐng)域,推進(jìn)移動物聯(lián)網(wǎng)終端、平臺等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)的制定與實施”以及“以能源表計等領(lǐng)域為切入點,助力公共服務(wù)能力不斷提升”。在公用事業(yè)領(lǐng)域推進(jìn)移動物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用的實施,不僅僅是更換一個NB-IoT表計就能實現(xiàn),而是需要深入該行業(yè),從終端、管道、平臺多個環(huán)節(jié)進(jìn)行創(chuàng)新、解決痛點,業(yè)界需要更多能夠提供端到端方案的廠商。

責(zé)任編輯:xj

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    工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型是一個復(fù)雜而全面的過程,涉及技術(shù)升級、流程優(yōu)化、組織變革等多個方面。根據(jù)搜索結(jié)果,以下是實現(xiàn)工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的一些關(guān)鍵步驟和策略
    的頭像 發(fā)表于 11-20 09:41 ?593次閱讀

    數(shù)字化轉(zhuǎn)型:重塑企業(yè)未來的創(chuàng)新引擎

    多維度的全面變革。本文將深入探討數(shù)字化轉(zhuǎn)型的核心內(nèi)涵,并闡述實現(xiàn)這一轉(zhuǎn)型的最佳實踐方法論,旨在為企業(yè)提供一條清晰、可行的轉(zhuǎn)型之路。 一、
    的頭像 發(fā)表于 11-13 10:33 ?740次閱讀

    高校轉(zhuǎn)型數(shù)字化的原因有哪些

    高校轉(zhuǎn)型數(shù)字化的原因可以歸結(jié)為多個方面,這些原因共同驅(qū)動著高等教育機(jī)構(gòu)向數(shù)字化方向邁進(jìn)。以下是幾個主要的原因: 適應(yīng)科技發(fā)展趨勢: 隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展,數(shù)字化已經(jīng)成為各行各業(yè)不可逆
    的頭像 發(fā)表于 09-26 10:39 ?547次閱讀

    如何快速實現(xiàn)工廠向數(shù)字化轉(zhuǎn)型

    如何快速實現(xiàn)工廠向數(shù)字化轉(zhuǎn)型 在當(dāng)今的工業(yè)4.0時代,物聯(lián)網(wǎng)(IoT)技術(shù)已成為推動工廠向數(shù)字化轉(zhuǎn)型
    的頭像 發(fā)表于 09-25 16:40 ?486次閱讀
    如何快速<b class='flag-5'>實現(xiàn)</b>工廠向<b class='flag-5'>數(shù)字化</b><b class='flag-5'>轉(zhuǎn)型</b>

    數(shù)字化轉(zhuǎn)型對企業(yè)的意義

    在日新月異的數(shù)字時代,企業(yè)的生存與發(fā)展已不再僅僅依賴于傳統(tǒng)的商業(yè)模式和管理手段。數(shù)字化轉(zhuǎn)型,這一全球性的趨勢,正以前所未有的速度重塑著企業(yè)的面貌,成為推動經(jīng)濟(jì)增長和產(chǎn)業(yè)升級的關(guān)鍵力量,為企業(yè)開辟出
    的頭像 發(fā)表于 08-30 15:55 ?988次閱讀

    企業(yè)如何數(shù)字化轉(zhuǎn)型

    數(shù)字技術(shù)和創(chuàng)新能力,重新定義企業(yè)的業(yè)務(wù)模式、運營流程、組織架構(gòu)和企業(yè)文化,以實現(xiàn)效率提升、成本降低、服務(wù)優(yōu)化和競爭力增強(qiáng)的目標(biāo)。 一、明確轉(zhuǎn)型目標(biāo)與愿景 企業(yè)數(shù)字化
    的頭像 發(fā)表于 08-27 16:55 ?874次閱讀

    數(shù)字化轉(zhuǎn)型大勢所趨,華為云 Flexus X 實例云服務(wù)器亮相 828 企業(yè)節(jié)

    第一步,持續(xù)提升自身信息、智能數(shù)字化水平,才能迅速響應(yīng)市場變化,從而在激烈的商業(yè)競爭中占據(jù)有利地位。 在數(shù)字化
    的頭像 發(fā)表于 08-13 22:09 ?633次閱讀
    <b class='flag-5'>數(shù)字化</b><b class='flag-5'>轉(zhuǎn)型</b>大勢所趨,華為云 Flexus X 實例云服務(wù)器亮相 828 企業(yè)節(jié)