NBIOT为5G保驾护航

5G技术带来的绝不仅仅是更快的网速,而是将万物智能互联成为可能其实,而NB-IoT是5G商用的前奏和基础,因此,NB-IoT的演进更加重要,例如支持组播、连续移动性、新的功率等级等等,只要NB-IOT等基础建设完整,5G才有可能真正实现。NB-IoT技术为物联网领域的创新应用带来勃勃生机,给远程抄表、安防报警、智慧井盖、智慧路灯等诸多领域带来的创新突破。

NBIOT为5G保驾护航插图

一、NB-Iot无线通讯技术概念

NB-IoT是物联网的一个新兴通讯技术。

是在2016年由中国华为科技和中国电信,中国移动,联通联合推出的。2017年开始投入商用的。天网互联是在2017年开始接触NB-Iot技术的,后来几年也一直在从事NB系列产品的研发。

NB-IoT聚焦于低功耗广覆盖(LPWA)物联网(IoT)市场,是一种可在全球范围内广泛应用的新兴技术。具有覆盖广、连接多、速率低、成本低、功耗少、架构优等特点。NB-IoT使用License频段,可采取带内、保护带或独立载波等三种部署方式,与现有网络共存。

二、NB-Iot的优势:

1.传输距离远,覆盖范围更广

NB-IoT在物联网应用中的优势比较显著,是传统的物联网通讯技术蓝牙、wifi、Lora、Zigbee、ASK、FSK等短距离传输技术所无法比拟。首先其覆盖更广,在同样的频段下,NB-IoT比现有网络增益20dB,覆盖面积扩大100倍。

2.支持的连接的数量更多:

NB-IoT的一个扇区能够支持10万个连接。全球有约500万个物理站点,假设全部部署NB-IoT、每个站点三个扇区,那么可以接入的物联网终端数将高达4500亿个。

3.设备的功耗更低:

经过我们实战测试,NB-Iot的待机功耗可以做到4uA,大概是2G的1/10。但和蓝牙,Lora、FSK、Zigbee相比,数据发送的时候,需要的电流更大,数据通讯的电流大概是70-120mA.

4.网络通讯更加方便:

NB-iot可以通过电信公司的基站直接和云平台连接通讯。

传统的Lora、FSK、Zigbee等通讯方式,需要和网关连接,再通过网关和平台通讯。

三、NB-iot 和5G

1.NB-Iot 和5G的功能不一样

5G技术支持语音通话,短信,网络数据传输,网络下载上传的速度更快.NB-iot只有网络数据传输功能,而且,数据传输的速率低。

2.成本不一样

5G模块目前的价格大概在500块左右,但NB-Iot模块目前的成本已小于20块钱。

3.应用场景不一样

NB-Iot最大的优势之一是待机功耗低,可以满足电池供电的终端探测器(配件)产品,是一个最重要的物联网通讯技术。例如:智能路灯,智能门锁,水电表等。5G主要使用在个人手机端业务,包括个人手机,平板,智能手表等。除了以上应用之外,还适用于大数据传输的(语音,图片,视频)的电子产品,例如摄像头、网关、工业控制器等。其实NB-Iot 和5G更多的是一种互补的作用,NB-Iot主要使用在成本低,要求低功耗,传输的数据量小。5G主要使用在传输的内容的比较大,对功耗和成本要求低的应用中。

NB-IoT门锁和水表应用获人民日报点赞:建议全国推广!

 

昨晚,人民日报官方微博发布了一篇《上海:独居老人水表12小时不走自动预警》的推文,不到3小时的时间,超过500万人看了这个视频,收获了15万以上的点赞。记者对上海市长宁区江苏路街道走访时发现,该社区为独居老人安装了门磁、烟感报警、红外监测等系统来促进智慧养老的落地,例如智能水表会将12小时内读数低于0.01立方米设定为预警线自动报警,居委会干部会第一时间上门探视老人,并将核实情况上报街道责任科室。

作为物联网从业者,笔者坚信类似的方案和场景已经比较成熟了,然而看到这一新闻,还是禁不住感慨,科技的发展让老年人越来越孤立的情况下,我们仍然可以通过一些思路的改变和创新,让老年人也能享受科技发展的成果,让新的技术也成为服务老年人群体的工具。

智慧养老,一项势在必行的工作

老龄化是目前我国经济社会发展的一个重大问题,十九届五中全会公报中明确提出“实施积极应对人口老龄化国家战略”,将应对老龄化上升到国家战略的高度,足见其重要性。

2017年,国务院公布的《“十三五”国家老龄事业发展和养老体系建设规划》中提出,预计到2020年,中国全国60岁以上老年人口将增加到2.55亿人左右,占总人口比重提升到17.8%左右;高龄老年人将增加到2900万人左右,独居和空巢老年人将增加到1.18亿人左右。

 1.18亿独居和空巢老人是一个非常惊人的数字,意味着这么大群体的老年人长时间无人陪伴和看护。由于各方面的原因,大部分独居和空巢老人无法获得专门的商业养老服务,因此居家和社区养老成为核心的手段,我国老龄化事业发展目标也是“居家为基础、社区为依托、机构为补充、医养相结合的养老服务体系”。由于缺乏专门的人员对其服务,独居和空巢老人的居家社区养老不一定能得到保障,而通过最新科技手段实现智慧养老或许是服务这1.18亿老年人群体的一个重要方式。

早在2015年,民政部等10部委联合发布的《关于鼓励民间资本参与养老服务业发展的实施意见》中对社区居家养老就明确提出:

推进养老服务信息化建设,逐步实现对老年人信息的动态管理。支持民间资本运用互联网、物联网、云计算等技术手段,对接老年人服务需求和各类社会主体服务供给,发展面向养老机构的远程医疗服务,发展老年电子商务,为老年人提供紧急呼叫、家政预约、健康咨询、物品代购、服务缴费等服务项目。

《“十三五”国家老龄事业发展和养老体系建设规划》中的“居家社区养老工程”中也提到:

实施“互联网+”养老工程。支持社区、养老服务机构、社会组织和企业利用物联网、移动互联网和云计算、大数据等信息技术,开发应用智能终端和居家社区养老服务智慧平台、信息系统、APP应用、微信公众号等,重点拓展远程提醒和控制、自动报警和处置、动态监测和记录等功能,规范数据接口,建设虚拟养老院。

2019年4月,国务院发布的《国务院办公厅关于推进养老服务发展的意见》中也明确提出:推广物联网和远程智能安防监控技术,实现24小时安全自动值守,降低老年人意外风险,改善服务体验。

可见,物联网是智慧养老中一个核心的技术手段,得到政策的大力支持,尤其是针对独居和空巢老人群体,在一定程度上解决养老服务人员短缺的问题。

让老年人有尊严的享受最基本的养老服务

虽然居家社区养老是我国养老服务体系的重中之重,但居家社区养老商业模式并不清晰。去年,著名人口学家乔晓春在一次论坛上曾表示,调查发现目前我国大多数养老机构仍然处于亏损的状态,实现盈余的养老机构只占4%,而社区居家养老服务商的日子更不好过,很多社区中的养老驿站、养老照料中心都是惨淡经营,即使有政府的大力支持,甚至是直接拨款,也难以实现盈利。

当然,专门的居家社区养老服务机构的一次性投入巨大,而采用智能化手段,提供最基本的居家社区养老服务可以探索出一定的商业模式。由于成本较低,一般会通过政府购买公共服务或家庭购买的方式,比如一些智能硬件、穿戴设备的购买。

针对居家智慧养老,多年来物联网从业者从未停止探索。居家智慧养老一般都会涉及到智能硬件的使用,并采集相关的数据,不过数据的采集可以分为有感采集和无感采集两种方式,不同方式决定了物联网方案的落地难易。

有感采集一般是给老人佩戴监测设备,比如手环、手表等穿戴设备、跌倒监测仪、拐杖等。这类设备的优势在于能够精准了解老人体征相关情况,但弊端在于要求老人日常必须使用才能获得数据,而且很多老人总认为自己被时刻监视着,对其有明显的抗拒心理,不会配合佩戴,导致数据获取不准确,而且大部分设备采用WiFi、蓝牙等短距离通信手段,老人主动联网率低,网络配置也有一定复杂度,导致数据无法获取。

无感采集就类似于本文开头所提到的智能水表、门磁等设备方式,虽然获取的不是老人直接的体征数据,但用水、出门等是老人日常起居、饮食过程中必不可少的行为,通过设备获取的都是客观的数据。另一个优势是,这类设备是通过NB-IoT低功耗蜂窝网络接入,开机即联网,保证持续获取数据。

智能水表的数据从一定程度上对独居老人极端情况进行客观反馈,独居老人12小时没有用水就是一个很值得警惕的信号。加上门磁、红外等智能设备数据的交叉验证,对于一些极端情况能够做到精准判别。可以说,这是在无感情况下,让老人有尊严地享受到一个最基本的养老服务。

AI识别、NB-IoT、数据生产要素价值,驱动项目实现

在笔者看来,虽然借助智能水表推进智慧养老服务并不是新鲜事,但其落地是多种技术和商业结合的产物。在上海市长宁区江苏路街道这个案例中,笔者注意到这些水表并非真正意义上的全新智能水表,而是在传统老的机械表基础上加了一个数据采集终端的“盖子”,在不对原有计量表改动的前提下快速实现智能化。

虽然目前智能水表发展迅速,但市场上仍有大量存量的传统水表还在生命周期中,这些表计不能一换了之。大量独居老人居住在老旧小区,其水表大部分为存量传统表,要通过智能水表实现养老服务就只能在存量表计基础上进行创新,最关键一步是对表计读数的精准识别。

存量水表数量巨大,而且类型各异,不同型号、不同规格、不同厂家多达上百种,而且表中的水珠、水泡、水纹等情况,以及表盘脏污、表盘冻裂、灰尘、反光等都可能使读数识别出错,要低成本地实现精准识别,需要大量的深度学习才能胜任。因此,其算法要支持上百种型号表计和不同读数规则,具有预判和自学习能力,而且由于成本、功耗和传输带宽的限制,在识别精度基础上还需要算法支持形成低分辨率、低成像质量的图像。

当然,支持抄表场景最有效的无线通信技术,NB-IoT是这一案例所采取的通信方式,保障网络的覆盖,为智能水表低功耗、免维护打下基础。过去几年,NB-IoT取得长足进步,目前NB-IoT网络覆盖、应用场景、产业生态和成本都能够支撑其规模化发展。这一案例中的门锁、红外、烟感报警器也无一例外采用NB-IoT通信方式,成为智慧养老背后的“功臣“。

这一项目最终形成闭环还依赖于数据的价值挖掘。今年4月,《中共中央国务院关于构建更加完善的要素市场化配置体制机制的意见》发布,其中一个亮点是将数据作为一种新型生产要素写入文件中,与土地、劳动力、资本、技术等传统要素并列为要素之一。在上海市长宁区江苏路街道这一案例中,充分体现出了数据作为生产要素的价值。从传统意义上看,智能水表产生的数据更多是给水务厂商带来智慧抄表和智慧水务的价值,然而这一数据目前也能够用于居家养老,又赋予了公共服务的价值,若再加以挖掘,可能还会对其他领域产生新的价值,数据的生产要素特征让项目能够快速落地。当然,数据生产要素特征是建立在数据隐私保护基础上,这一案例中抄表数据用于智慧养老也不例外。

天网公司(www.tianwang.com)的拥有一套完整的NB/CAT1智能门锁解决方案,是对房屋租客出入权限进行集中管理控制的软硬件全域管理解决方案,广泛适用于公租房、长短租公寓民宿、智慧化校园、房地产前装市场等场景。其中硬件包括基于窄带物联网(NBIoT)通讯技术研发的智能门锁,辅以配套的房屋租赁管理平台(SaaS)、物联网设备管理平台(PaaS)和手机APP、微信小程序等都已开发完毕。

2019年物联网平台的发展前景

物联网正以前所未有的速度发展,可以给企业提供新的机遇,并在相当长的一段时间内持续增长。为什么小编胆敢放此豪言壮语呢?理由如下:

  • 全球有70亿个有效物联网设备(IoT Analytics report)
  • 预计到2020年,物联网设备的数量将增加到100亿台,到2025年将达到220亿台。(IoT Analytics report)
  • 到2021年年底,物联网的价值预计将达到5200亿美元。(Statista)

某些新出现的物联网风口已经为企业提供了数字化转型的机会。物联网的领域很宽泛,这也就意味着在帮助企业获得竞争优势方面有很多可供选择的地方。如果你是一家想把物联网作为核心的企业,那就必须了解,在2019年,物联网平台的最新信息。

01

人工智能应纳入物联网

如前所述,物联网在过去的几年里发展迅速。全球有超过70亿个联网设备,它们中的大多数集成在一个小型处理器上。简而言之,物联网已经变得无处不在。

将先进的人工智能技术整合到物联网中,可以进一步增强物联网的能力。

这将有助于物联网为数据分析和应用创造良好的机会。例如,将人工智能(AI)融入物联网后,自动驾驶汽车不仅可以安全地让乘客下车,还可以利用交通数据做出准确的交通模式预测。因此,这将有助于今后建设效率更高的基础设施和道路。

制造业:利用物联网连接装配线的工厂

这将降低制造过程中的不合格率。总之,把人工智能和机器学习集成到物联网设备中有着巨大的潜在效益。亚马逊(Amazon)、谷歌(Google)、微软(Microsoft)、IBM等大品牌已经在物联网设备中广泛运用人工智能,并从中获取了最佳效果。

交通:人工智能与自动驾驶汽车的合作让人拍案叫绝

例如,特斯拉(Tesla)推出了基于机器学习的自动驾驶汽车,但其自动驾驶能力有限。这里起主要作用的是成熟的编程,它使自动驾驶汽车能够理解交通规则,有效地处理所有障碍。

但是,也有一些缺点。当其他驱动程序混合在一起时,程序员无法为每一个可能的变量编写程序。特斯拉汽车可以收集其他特斯拉汽车的实时数据,这样一来,任何新变量的出现都可以轻松无缝地与其他联网车辆学习和共享,从而可帮助驾驶员确保自动驾驶模式的安全。

02

工业物联网和数字孪生技术会兴起

工业物联网通过分析和集成大量的数据,提高了业务的效率和生产力。事实上,包括工业物联网在内的物联网应用将会以指数速度增长。此外,制造业也可以最大限度地利用这一优势。它不仅使制造业更具竞争力,而且降低了其风险因素,同时提高了其盈利能力。

现代物联网平台必须具备的另一个关键,数字孪生技术。根据Gartner的一项调查,在未来3-5年内,数以十亿计的事物将通过数字孪生技术来实现价值。

数字孪生是一种功能强大的软件,可以作为特定产品、过程或服务的虚拟模型。

将其与物联网相结合将缩小物理世界和虚拟世界之间的差距。

此外,这样可以在监测系统的同时对数据进行彻底的分析。反过来,监测工作甚至在问题发生之前就能解决这一问题。监测控制还将杜绝意外的停机,提供新的机会,并通过模拟促进未来的规划。

这三个好处,防止停机,提供新的机会,并推动未来规划与模拟,使这个虚拟现实的世界高度迫切企业将数字孪生技术整合入物联网。而且,在Gartner十大战略技术趋势中,数字孪生技术将继续存在。因此,不采用这一战略的企业将在激烈的竞争中败下阵来。

03

纳入通用数据保护条例(GDPR)

物联网设备收集大量数据。

因此,采用物联网相关的安全标准变得至关重要,这可以通过“通用数据保护条例”来实现。企业在使用物联网技术时应该牢记,GDPR是处理个人及敏感资料的规例。换句话说,对收集到的数据进行透明和明确的披露是必要的。

物联网开发人员应该在各个级别上负责一个标准级别的合规性和安全性。

这些级别包括数据加密、不同的验证方式、主动同意等。简而言之,物联网设备或企业使用的任何软件的主要目的应该是合法收集数据。应该以一种使其可访问性,处理和存储最小化的方式完成。

如果收集客户数据及收集方式背后的意图是透明的,将增强客户对我们业务的信心,并使我们更具竞争性。

04

云物联网解决方案的使用

物联网云解决方案的普及率空前高涨。

在2018年物联网开发者调查中,亚马逊的AWS和微软的Azure云服务被认为是物联网产品云开发的首选。这两家巨头拥有市场营销能力、基础设施以及任何新物联网设备的即时发布所需的可访问性。

微软于2018年发布的Azure物联网中心平台,有助于在设备和云中实现更安全的通信

它基本上是一种软件即插即用的解决方案,它将物联网固件连接到云上。因此,包括云解决方案在内的物联网设备可以为我们的业务创造奇迹,投资它可以帮助公司最大限度地挖掘其潜力。

05

利用边缘计算处理分析数据

边缘计算作为一个分布式和开放的IT基础结构工作。它处理发生数据生成的网络边缘附近的数据。它不依赖于集中的数据处理中心,相反,它专注于分散处理能力,支持移动计算和物联网技术。

边缘计算有助于设备本身处理数据。

它不适用于通过数据中心传输的数据,这对物联网设备的正常运行至关重要。要知道,云计算并不总是唯一的选择。在某些情况下,当一个持续的连接是不可能实现的时候,那么边缘计算可以派上用场。因为,它具有处理、分析和执行数据的能力,即使在远离完全网络覆盖的情况下也是如此。

微软(Microsoft)、谷歌(Google)、亚马逊(Amazon)等都在广泛采用边缘计算。

它不仅可以替代云计算技术,而且可以安全可靠地将其带到任何地方。因此,如果想通过物联网战略获得助推力,那结合边缘计算可以为你的业务在2019年创造奇迹。

亚马逊的AWS IoT Green grass服务采用了相同的技术。

它利用边缘设备,使开发人员能够使用Lambda函数。而Lambda函数则允许开发人员在计算物联网设备中的任务时利用机器学习。因此,很明显,边缘计算为物联网设备提供了很多,无疑它应该成为任何现代物联网平台不可或缺的一部分。

06

在物联网设备中纳入5G标准可将其价值提高到一个显著的水平。

除了减少延迟之外,它还提高了与嵌入式设备移动通信的可靠性。随着延迟的减少,连接的物联网设备将以更快的方式发送和接收数据。这将进一步实现对数据的无缝分析和管理。

在短时间内需要快速和即时计算的应用程序或服务可以从这种无懈可击的技术中获得巨大的效益。

每个行业都可以利用5G标准,并铺平新的成功道路。因此,如果手头有一个具体的业务计划,应该考虑在现代物联网平台中部署这种高端技术。

07

LPWAN在物联网中的应用

LPWAN可以放大物联网设备的潜力.

LPWAN可以轻松地运行在任何需要较高寿命的小型设备上,这些设备位于偏远地区。具有低传输速率的LPWAN功能的微型传感器可以成功地与LPWAN集成在一起。预计在2023年,通过LPWAN连接的设备将达到10亿以上。

07

近年来,智能音箱市场急剧增涨。

除了智能家居自动化市场外,它还在工业领域有所应用。它不仅利用免提控制和快速跟踪过程,而且同样降低了维护和管理的成本。反过来,精心管理为企业提供了一个机会,包括终端用户和他们各自的设备之间易于通信的方法。

这些语音辅助设备将在哪些方面对企业最有好处?

语音助理的使用率预计到2023年将增长1000%,达到2.75亿台。它无疑是影响企业运作方式一个主要因素。从Alexa到谷歌Home,这些支持语音的物联网产品正在成为一种驱动力,帮助企业获得成功的物联网战略。

08

创新物联网解决方案

将物联网与其他技术结合起来,可以促进各种技术协同工作。因此,它可以帮助企业无缝地实现特定目标。让我们来看看哪些技术,可帮助物联网变得更加高端。

1. 区块链

区块链有助于保护数据不受潜在的不安全设备的影响。它作为一个数字分类账来保存信息,并将数据分发到与链连接的大量设备中。因此,不可能对数据进行任何意外或恶意的更改。

因此,在物联网设备中集成BlockChain将使任何业务更加可靠和安全。

区块链的安全性是许多物联网设备已经集成BlockChain的原因。事实上,20%的物联网设备在其数据收集的方法中加入了某种类型的BlockChain服务。所以,如果说BlockChain已经在物联网设备中得到了广泛的应用,那也没错。

2. WebRTC

WebRTC被称为网络实时通信,它是一个开源项目,可以促进物联网产品之间部署双向通信。它通过一个简单的浏览器来实现,而不需要任何特定的工具或插件。WebRTC以更少的开发时间、更少的精力和更多的辅助工具,实现了丰富的功能。

以下是Amazon最新开发的Sensor和Alexa API的一个例子,它将有助于使这一概念更加清晰。

它不仅允许与终端用户无缝通信,而且还可连接摄像头、门铃和支持Alexa的Echo设备。总之,这些技术的结合使得物联网设备在可在出最少的力的同时,实现最大的效果。

09
物联网2019年能解决的5个行业问题

就像互联网彻底改变了我们思考、感觉、行为、生活和工作的方式一样,物联网及其“物联世界”的概念使世界变得更小、更安全、更智能。不仅如此,物联网还将为医疗、农业、节能、道路交通管理和安全管理等行业问题提供一个更加可行的解决方案。

1. 医疗保健危机

物联网正在应对前所未有的医疗突发事件。

在医疗史上,从未像今天一样,可以方便医护人员监测病人的健康状况。通过联网医疗设施对心脏紧急情况的案例已经实施。在支持物联网的系统中,任何与心脏监护仪相连的患者的健康危机都会自动触发护士站的警报,从而挽救宝贵的生命。

2. 农业问题

虽然农业收成在很大程度上取决于自然因素和条件,但物联网可以帮助农民预测这些情况,并据此规划和采取相应的行动。此外,当温度读数超过规定的极限时,联网驱动的温度传感器可以被农业专家用来打开洒水喷头。

3. 节能

自然资源日益枯竭,而智能家居自动地选择了节能。拥有这些功能使房主不仅可以节约能源,还可以监控它们每天、每周和每月的使用情况。

4. 道路交通管理

随着世界各地的城市在高峰时段的交通拥堵日趋严重,物联网可以成为一个很好的解决方案。交通管理机构、救护车等可以借助与物联网卡相连的设备,如GPS设备、智能手机、照相机、交通灯和汽车,帮助监测交通模式,使司机随时了解交通状况。

5. 安保管理

企业越来越多地依靠物联网等联网系统来管理其工作场所和建筑物的安全。其中最受欢迎的是物联网卡,它可以连接到传感器,如足印传感器,生物识别传感器,面部识别等。

10

结语

包括上述策略在内的物联网平台将有助于企业业绩大幅增长。物联网行业正在经历许多变化。这些仅是许多趋势中的一小部分,可以帮助物联网设备适应现代化的一种方法。此外,这只是2019年物联网行业空前增长的开始。

不久的将来,物联网设备的广泛使用将成为必然,世界将以各种可能的方式互联。

因此,现在是各组织充分利用物联网设备所提供的独特机会和能力的各种优势的时候了。它将帮助企业在物联网连接的生态系统中呈现更多的功能并加速生产力。

总之,有了正确的目标、数字化转型的方法、高端的计划和工具,物联网就能在短时间内达到新的高度。它可以为客户和组织提供实用价值,使其在长期的业务中取得成功,同时具有相对于竞争对手的优势。