來源:時間:2018.09.20 03:28
在水務(wù)領(lǐng)域,最近沒有什么比NB-IoT更“NB”的消息了。2017年3月份,深圳水務(wù)全球第一個NB-IoT智慧水務(wù)正式規(guī)模商用,在2020年之前將完成58萬NB-IoT智能水表部署;6月份,福州智慧水務(wù)項目宣布正式啟動規(guī)模商用部署,30萬NB-IoT智能水表將啟動部署;10月份,鷹潭10萬NB-IoT智能水表商用上線,標志著全球第一個萬量級的NB-IoT智能水表商用項目在鷹潭正式落地。
NB-IoT究竟是何方神圣,緣何在短短的一年時間能在水務(wù)智能抄表領(lǐng)域快速走紅,受到大家青睞?
回答這個問題之前,我們先了解一下水表的現(xiàn)狀。目前,普通的機械水表依然是主流,市場占比約為70-80%,但由于智能遠傳水表(以下簡稱智能水表)具有如下的幾大優(yōu)點,業(yè)內(nèi)人士普遍認為將成為水表的主流演進,其占比也將從20%發(fā)展到80%左右。
智能水表優(yōu)點:
? 解決人工抄表上門難、收費難問題
? 水質(zhì)、水壓、用水量實時化、可視化、精細化管理
? 水表網(wǎng)格化,實時監(jiān)控、快速定位管網(wǎng)問題,降低漏損率
近年來,雖然各種智能水表紛紛涌現(xiàn),諸如LoRa、各種小無線、M-BUS等等,但是其市場占比空間始終無法提升,保持在20%左右,這是什么原因呢?
我們知道智能水表的發(fā)展主要受三個因素的影響:數(shù)據(jù)采樣技術(shù),數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)和商業(yè)環(huán)境。時至今日,光電、超聲波等技術(shù)的興起使數(shù)據(jù)采樣技術(shù)得以成熟;而數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)和商業(yè)環(huán)境成為影響智能水表發(fā)展的關(guān)鍵要素,商業(yè)環(huán)境(比如智能水表的價格)隨著市場的發(fā)展會逐漸走向成熟,數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)則成為了關(guān)鍵中的關(guān)鍵,本文將重點從數(shù)據(jù)傳輸維度分析智能水表當前的問題和發(fā)展趨勢。先讓我們看看當前一些智能水表在部署和使用中的一些問題:
第一,網(wǎng)絡(luò)部署難度大、維護復(fù)雜:
對于有線水表,由于部署過程中需要要“穿墻打洞”、“拉網(wǎng)布線”,基本已被市場否決。
對于小無線水表,由于其部署靈活,在NB-IoT出現(xiàn)之前收到大家關(guān)注,各水表廠家也紛紛投入嘗試,但正由于其網(wǎng)絡(luò)的靈活性,也導(dǎo)致了各種各樣的問題。
首先,部署需要新建網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施,網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和優(yōu)化周期長,難度大。針對樓宇密集區(qū)、普通住宅去等各種不同的場景,網(wǎng)絡(luò)建設(shè)需要因地制宜,進行不同的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和建設(shè),方案無法復(fù)制,實施難度大。最典型的就是集中器的安裝問題,既要考慮網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍,又要考慮“立桿”、“拉電”難度,同時要考慮雷電、雨雪等天氣的影響,這個過程漫長而復(fù)雜。
其次,從網(wǎng)絡(luò)維護上看,表廠需要成立專門的網(wǎng)絡(luò)維護專家團隊,水表的生命周期是6年,也就意味著整個網(wǎng)絡(luò)的維護周期至少6年,人員技能要求高、維護成本高。
現(xiàn)網(wǎng)最大的問題就是干擾問題。小無線使用的是免授權(quán)ISM頻段,免授權(quán)意味著每個人都可以使用,水表可以用,氣表可以用,電表也可以用,導(dǎo)致的后果就是,安裝時網(wǎng)絡(luò)調(diào)測OK,但隨著網(wǎng)絡(luò)使用者的增加,隨時可能出現(xiàn)后來者對當前網(wǎng)絡(luò)造成干擾的問題。據(jù)某水表廠反饋,這種問題沒有固定的解決方案,只能通過降低功耗、改變集中器位置等臨時方案動態(tài)調(diào)整,故障查找過程復(fù)雜,問題修復(fù)困難。
另一個問題則是天氣、電源等對集中器的影響,比如雷擊導(dǎo)致集中器損壞,雨雪導(dǎo)致集中器發(fā)射信號變化,集中器電源故障等,這些問題都需要很長的排查周期。
如果由第三方部署和維護,則第三方的資質(zhì)則成為關(guān)鍵點,曾經(jīng)出現(xiàn)承包商中途退出,項目被迫中止的案例。那么無論是作為民生、非盈利機構(gòu)的水司還是政府,都難以接受在水表乃至整個公共事業(yè)的建設(shè)上出現(xiàn)“爛尾樓”現(xiàn)象。
對于GPRS水表,由于GPRS原本是為人設(shè)計的網(wǎng)絡(luò),帶寬為200K(去除保護帶,實為180K),而物聯(lián)網(wǎng)單載波對上行帶寬要求不高,僅為15K左右,實際上是“殺雞用了牛刀”,導(dǎo)致的問題就是發(fā)射功率被高帶寬浪費,覆蓋強度不夠、功耗大等問題。此外,GPRS也面臨退網(wǎng)的風(fēng)險。
第二,從產(chǎn)業(yè)視角看,分散的市場將影響規(guī)?;M展:
由于市場的分散性,各個RF水表廠家所使用的傳輸協(xié)議、數(shù)據(jù)協(xié)議、射頻標準等各有不同,可謂百花齊放、百家爭鳴,這對整個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來不利的影響。
比如,傳輸協(xié)議不同導(dǎo)致水表和集中器的綁定,使得備件維護復(fù)雜化;數(shù)據(jù)協(xié)議不同導(dǎo)致業(yè)務(wù)平臺不同,業(yè)務(wù)運營復(fù)雜化;射頻標準不同導(dǎo)致質(zhì)量標準不同,質(zhì)量保證難;等等。這一切使得水表行業(yè)陷于軍閥混戰(zhàn),群雄割據(jù)的局面。
從以上兩點可以看到,之前各種智能水表在建網(wǎng)、部署等方面面臨著各種各樣的問題,導(dǎo)致市場規(guī)?;逃玫倪M展緩慢,接下來讓我們看看到底NB-IoT智能智能水表為何方神圣?又是如何解決這些問題的?
NB的全稱是Narrow Band,NB-IoT的完整解釋就是“窄帶物聯(lián)網(wǎng)”。打個比方來說,原來的運營商網(wǎng)絡(luò)是給我們的手機使用的,而NB-IoT就是給“物”來使用的,水表是“物”的一種。借用NB-IoT聯(lián)盟秘書長解運洲先生對NB-IoT的一句話闡釋:“NB-IoT為什么中間有一個“-”,就是要用NB技術(shù)來撬動物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),撬動整個物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)”。從技術(shù)上看,NB-IoT主要有以下幾個特性:
ü 低功耗:NB-IoT使用PSM、eDRX等創(chuàng)新低功耗技術(shù),讓終端的待機時間可長達10年。
ü 深覆蓋:相比于2G、3G、4G網(wǎng)絡(luò),NB-IoT能夠提供20dB的網(wǎng)絡(luò)增益,這意味著具備了比原來的網(wǎng)絡(luò)多穿透一堵墻的能力。
ü 大連接:相比于4G網(wǎng)絡(luò),NB-IoT的連接數(shù)擴大100倍,意味著已有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施無需改造就可以滿足用戶密集區(qū)等水表接入場景。
了解了NB-IoT的技術(shù)特性,現(xiàn)在讓我們看看NB-IoT智能水表究竟是如何解決傳統(tǒng)各種RF水表的各種問題的?
第一,NB-IoT是在原有的運營商網(wǎng)絡(luò)上升級,由運營商進行網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和維護,這意味著運營商提供“保姆式”服務(wù),而且是優(yōu)質(zhì)的服務(wù),不用擔(dān)心中途“拍屁股走人”。這解決了各種RF水表在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方面的各種問題。
在政策方面,中國政府對NB-IoT網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)給予了大力支持,中國工業(yè)和信息化部在2017年6月初下發(fā)《關(guān)于全面推進移動物聯(lián)網(wǎng)(NB-IoT)建設(shè)發(fā)展的通知》,要求到2020年,中國NB-IoT網(wǎng)絡(luò)的基站規(guī)模要達到150萬個,實現(xiàn)對于全國的普遍覆蓋以及深度覆蓋。國內(nèi)三大電信運營商也加快了建設(shè)的步伐,預(yù)計到2017年底,會在全國部署超過50萬個NB-IoT基站。全球的20多個國家在今年底前會建設(shè)30多張NB-IoT網(wǎng)絡(luò)。
第二,由于NB-IoT是3GPP的標準協(xié)議,“根正苗紅”,是典型的“富二代”,在傳輸和射頻信號等方面天生就是“標準”的,這為水表的各種驗收、測試提供了統(tǒng)一的依據(jù),為整個智能水表的產(chǎn)業(yè)發(fā)展和規(guī)?;峁┝擞辛Φ谋U?。
第三,為推動整個智能水表行業(yè)乃至智慧水務(wù)的發(fā)展,政府和運營商對NB-IoT水表提供了大力的支持。日前,在2017 年 9 月 15 日《中國電信股份有限公司 2017 年物聯(lián)網(wǎng)模塊聯(lián)合促銷項目比選文件》中聲明補貼政策:為中選的 NB-IoT 模塊提供一次性 30 元 / 片的補貼,這意味著NB-IoT通信模塊的價格已經(jīng)下降到之前宣稱的5美金目標。
NB-IoT智能水表憑借著以上優(yōu)勢迅速“走紅”水務(wù)抄表市場,但是,NB-IoT從“走紅”到“巨星”的成長之路并非一蹴而就,運營商強大的運營和網(wǎng)絡(luò)維護能力解決了水司對網(wǎng)絡(luò)部署和維護上的擔(dān)憂,華為和寧水、三川、匯中等TOP級的水表廠商的強大生態(tài)解決了水表質(zhì)量和標準問題。但是,在規(guī)?;M程中依然存在著一些問題:
成本問題:目前NB-IoT智能水表在機械水表基礎(chǔ)上增加了100RMB左右(含通信資費),長久看來,表廠的目標成本應(yīng)在40-50RMB。通過各方面的努力,目前NB-IoT模組的價格已經(jīng)成功降低到之前宣稱的5美金,隨著市場的發(fā)展,相信成本會逐步降低。
此外,由于三個運營商在資費上沒有打通,導(dǎo)致各地的費用相差比較大,比如國內(nèi)某地區(qū)整表的費用增加是100RMB,而另一地區(qū)僅資費定價就在100RMB左右,這導(dǎo)致表廠缺少盈利空間。
功耗問題:目前,NB-IoT水表每天一次數(shù)據(jù)上報,電池壽命為7年左右,理想中每天上報兩次數(shù)據(jù)為佳,這對功耗提出更高的要求。
隨著NB-IoT技術(shù)在智慧水務(wù)、智慧燃氣、智慧停車、智慧物流等越來越多的行業(yè)中的發(fā)展,成本、功耗等關(guān)鍵性特性將會得到進一步優(yōu)化和增強,NB-IoT在智能水表行業(yè)也將從“走紅”發(fā)展到“巨星”,據(jù)國內(nèi)某知名水表廠表示,他們明年NB-IoT水表的產(chǎn)量將提升到30萬,和其他類型水表總量持平。據(jù)其預(yù)測,未來3-5年內(nèi),NB-IoT智能水表占比從目前的20%份額到80%,巨大的市場蛋糕空間,你還在猶豫么?