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物联网(IOT) A to Z - I 智慧燃气物联网通讯技术
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随着数据时代的到来,燃气集团近千万的终端数据可以通过物联网通信技术上传输到智慧燃气平台,对海量数据进行大数据分析,能使燃气经营安全、效率、资产管理水平、资金使用计划和管网运行维护水平大幅度提高,无疑是一次产业升级,走向智能燃气时代。

当前,大量数据还未形成,通信技术作为连接感知层和数据层的中间环节,其技术和运行方式对整个“智慧燃气”方案产生了重要影响。由于无论知觉层对于数据测量的准确性如何,大数据分析能力有多强,假设通信层面无法满足高覆盖、数据安全、通信可控、快速响应和专业定制化要求,整个智慧燃气系统的质量会有多强。

通过作者5多年来对国内外燃气行业客户的调查与深入交流,整理了燃气客户在以下战略层面的核心诉求:

城域网覆盖;

需要较高的数据安全性;

通信要求迅速反应;

通信专业客户化的需求;

经济与输入输出。

这种远程、双向通信的低功率技术。

能够满足需求的技术有Weightless,NBIOT,LoRa;其它技术不能同时满足远程、双向通信的需求;

有必要部署城市级网络,Weightless和NBIOT能满足需求。

LoRa由于使用ISM频段,因此工信部严格禁止其在ISM频段组网;此外,由于LoRa频谱使用效率不高,组网至少需要1MHz以上的频带部署,且不能满足要求。

在数据安全方面,Weightless以授权频谱为基础成功。

公共网络(运营者网络)远不如专网,因为数据通过公共无线网络传输,数据也进入运营商IOT平台,而运营商很清楚数据是物联网金矿的本质,因此数据所有权问题一直都是双方博弈的焦点;

专用网络分为基于授权频带的专网和基于ISM频带的专网两种模式。与ISM相比,两者的数据安全方面都受到法律的保护,在安全性上大大优于ISM;

这样,利用Weightless技术,就能根据燃气行业申请的230MHz频谱来建造燃气专用通信网络,数据安全是最安全的;这一点可以从国内国家电网建设电力专网以及国电公用事业单位普遍建立专网的情况下得出明确的结论。

在一个标准系统中。

NBIOT和Weightless均为未来可持续发展的标准;LoRa和Sigfox本质上都是私人企业推出的技术,其底层核心并非对外部开放,而是封闭的系统,没有可持续发展的可能。

就通信质量而言,基于授权频谱的专网完全胜过公网。

公共网络为数以百计的用户提供服务,各客户彼此之间没有优先权,使用户对专业、通信要求高的需求难以满足;NBIOT基站声称可以访问50,000个终端,那么假定其覆盖范围内有1000个燃气表,其中2%的覆盖盲点,将无法上载约200个气体仪表数据。电信运营商无法在200个终端上重新架设基站,“公网当然也有其他问题,主要原因是它的网络服务定位为“绝大多数普通用户”;

由于专网专用、百分百为燃气行业客户提供服务,对任何覆盖或通信问题都能迅速作出反应;因此,即使使用ISM频带的LoRa或Weightless,其响应速度和顾客满意度都将大大优于公共网络。此外,Weightless基于授权频谱的技术覆盖范围远远超过ISM频段;因此,就用户满意度而言,专网使用授权频带是最安全的。

就燃气行业对通信的需求而言,存在着大量的个性化需求。

公共网络提供了标准,普遍适用于大批量客户同质化的需要,不同行业的差异化要求也难以实现定制化;LoRa的底层核心由美国Semtech独占,不要对外部开放;一旦需要修改物理层算法或者低层协议,基本上是不可行的;Weightless从底层技术到高层通信协议都是由国内铂讯科技自主掌握,可以对燃气行业进行全方位定制。

此外,定制化也体现在用户可以根据用户需求灵活配置基站,得到全面控制。

在天然气物联网布局中,具有经济意义。

公共网络的NBIOT部署:燃气集团购买NBIOT服务,但存在数据安全隐患,通信服务质量差,无法进行定制。除此以外,这纯属消费行为:燃气集团无法取得增值业务的可能性;

通过部署专用网络,燃气集团不仅能保证数据安全、服务质量,而且还能获得以下经济效益:

用weightless专网技术获得稀缺的230Mhz授权频谱;

能够满足业界各种客户化通信方案;

以230MHz专网专网为基础的城域燃气专网,可有效地利用燃气行业现有的频谱资源和站点,在降低网络建设成本的同时,在天然气专用网充分盘活现有资源的基础上,将使其总体建设和运行成本大大低于公网租用;同时,专用网作为一种不可替代的资源,它的价值无法估计;

在气体行业内完成数据传输工作外,可为同类、无专门网络建设的行业提供通信增值服务。例如,水务集团可申请授权频段,通过燃气通信网络透传水务数据,而不需触摸对方的数据,获取运营收益。

所以建立基于授权频谱的专网是一种扎扎实实的投资行为,不仅让用户最大程度地满足自己的需要,而且还能在未来深入挖掘获取资产性收益。

就其它核心技术细节而言:Weightless在终端功耗、数据通信延迟方面有着明显的优势。

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