智慧校园高速发展的同时自身也在不断升级

智慧校园是以物联网技术为基础,融合了大数据、云计算、人工智能等技术的智能化校园系统。教育部印发的《教育信息化“十三五”规划》显示:全国中小学校互联网接入率已达87%,多媒体教室普及率达80%,全国有6000万名师生通过“网络学习空间”探索网络条件下的新型教学、学习与教研模式。显然,智慧校园已成为当下教育信息化发展的趋势与潮流,并逐步转向校企合作的发展模式。

智慧校园高速发展的同时自身也在不断升级插图

现如今越来越多的智慧校园平台涌上来,天网互联科技在智慧校园领域也是潜心钻研,仔细调研学校的真正痛点,以及如何设计出一套真正可以帮助学校解决问题的管理中控平台。现如今,已经有一整套完善的智慧校园方案,并且搭配智慧管理终端进行使用,使得学校智慧化管理事半功倍效果达到最大化。深圳大学城多所高校研究生院,智能门锁改造范围包含上千个宿舍以及图书馆、办公室房间,原先的老旧门锁分为普通刷卡锁,牛头锁以及其它机械钥匙锁,不能集中管理。

改造后满足校园一卡通刷卡、指纹、密码、二维码、蓝牙、远程、钥匙等多方式开门的需求,通过对接一卡通系统、宿舍管理系统实现定期查询进出记录、自动下发凭证等功能,给客户建设了一套集中管控且本地化部署的5G物联网智能门锁系统,极大提升管理效率的同时也方便用户无钥匙开门。

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教育信息化正在由封闭走向开放,孤岛式的教育信息化平台无法实现教学资源的共享,传统多媒体教室尚停留在教育信息化的“温饱”阶段,传统pc教学和性能单一的多媒体教室功能延展性较差,难以满足多教学场景应用,此外教学方式缺乏互动性和接入能力,也阻碍了教学效率和管理模式的进一步提升。教育信息化亟需注入更多先进技术实现“小康”阶段的跨越,而通关密码则是物联网和云计算。

如果将物联网比作整个系统的主机,云计算就是它的CPU,两者结合支撑起整个系统的运作,将过去分散化、单点化的资源规模化、集中化,将教学系统、管理系统融为一体,以简化操作,提高资源利用效率。

随着我国教育改革的稳步升级,“智慧校园”或将成为实现教育现代化的燎原星火。而科技作为教育升级的“润滑剂”,通过信息化手段去挖掘新的场景红利,可以进一步提升教学效率和质量。

随着5G、人工智能、VR/AR等技术在教育领域的应用,整个智慧教育产业链还将迎来新的高速增长点。在国家大力推动“新基建”的时代背景下,全新的教育时代或已悄然而至。

 

2G物联网向NB-IoT+4G+5G进化论

蜂窝物联网的发展其实是受移动通信网络发展影响。

未来几年蜂窝物联网会从2G连接为主向NB-IoT+4G连接切换,但是切换过程非一蹴而就,需要通过NB-IoT和LTE Cat.1互补的产品迭代实现平滑迁移。

根据Counterpoint数据显示:2020年之前蜂窝物联网连接数存量和新增部分大多数均来自于2G物联网,到2025年2G/3G物联网连接数已接近忽略不计。

也就是说:2G物联网向NB-IoT+4G+5G迁移,或五年内完成。

1.未来路线明确:NB-IoT+4G+5G协同发展

2020年5月7日,工信部发布《关于深入推进移动物联网全面发展的通知》。

通知指出:推动2G/3G物联网业务迁移转网,建立NB-IoT(窄带物联网)、4G(含LTE-Cat1,即速率类别1的4G网络)和5G协同发展的移动物联网综合生态体系。

在深化4G网络覆盖、加快5G网络建设的基础上,以NB-IoT满足大部分低速率场景需求,以LTE-Cat1(简称Cat1)满足中等速率物联需求和话音需求,以5G技术满足更高速率、低时延联网需求。

到2020年底,NB-IoT网络实现县级以上城市主城区普遍覆盖,重点区域深度覆盖;移动物联网连接数达到12亿;推动NB-IoT模组价格与2G模组趋同,引导新增物联网终端向NB-IoT和Cat1迁移;打造一批NB-IoT应用标杆工程和NB-IoT百万级连接规模应用场景。

也就是说目前国内对于蜂窝物联网的发展规划很清晰:NB-IoT针对低速率,Cat.1针对中低速率+语音,5G针对高速率+低延时+高可靠性。

而在蜂窝连接的市场分布中,高速连接占据10%的份额、中速率连接占比30%、低速窄带连接占比60%。

此前,国际电信联盟(ITU)已经宣布宣布3GPP 5G技术(含NB-IoT)正式被接受为ITU IMT-2020 5G技术标准。

同时,在刚刚冻结的R16版本中,3GPP已将NB-IoT作为5G技术融入标准的整体演进,如NB-IoT可以与NR频谱共存部署、NB-IoT R16终端可以接入5G核心网等。

也就是说未来NB-IoT将在物联网体系中占最大比重。

截至今年4月全球已经有71个国家投资建设了129张移动物联网,其中NB-IoT网络达到93张。

华为方面预测:到2025年,NB-IoT芯片出货规模将达到3.5亿,在整个蜂窝物联网芯片出货量中占比近50%。

2.NB-IoT面前的待解功课

虽然NB-IoT在未来物联网体系中占很大比重,且今年2月国内NB-IoT连接数突破1亿,这也标志着NB-IoT产业迈过历史拐点,进入爆发式增长阶段。

但在昨日举行的“中国移动Cat.1线上研讨会”上,紫光展锐工业物联网副总裁鲜苗指出:“2G物联网出货巅峰将过,终端用户需要平滑平移。虽然2G GSM模组发货进入下行趋势,但保有量和年出货量依然巨大。”

因此,NB-IoT面前还有许多待解功课:

第一,目前我国大部分NB-IoT连接集中在少数城市,在全国范围内得到普遍程度还有所欠缺,大量基站处于轻载、空载状态。

第二,与NB-IoT、4G、5G等先进技术相比,2G、3G技术的普遍利用效率较低,但是现有存量物联网连接中,2G、3G连接仍占较大份额,在新增物联网连接中的占比也接近20%,还需要加快形成以NB-IoT、4G、5G技术梯次承接各类物联网连接的发展格局。

第三,NB-IoT网络覆盖还有待进一步完善,部分地区NB-IoT网络覆盖水平还不能完全满足承载2G连接迁移的要求,但局部覆盖深度方面还需加强。

3.三大运营商一手抓NB-IoT,一手加码Cat.1

目前中国电信NB-IoT市场占有率超50%,位居行业第一,NB-IoT连接规模近6000万,NB-IoT终端设备接入中国电信物联网开放平台近3000万。未来还将发力NB-IoT R14版本的部署,以提升大数据包和高速移动的应用体验。

据了解,目前中国电信已经在5省18市开展NB-IoT R14版本业务测试,未来还将在更大范围内推广。

从2018年10月份开始,中国移动正式开始发展NB-IoT业务,截止到今年2月底,用户数突破4300万。

而且中国移动已经达到成熟的业务发展点,做到全国346个城市的主要覆盖,业务具备一点开卡、全网可用的能力,同时有几十万个站点,在900M频段已完成FDD改造,可以实现软件开通,将能够支撑到今年和未来按需建网的快速响应能力,为后续发展NB-IoT提供了非常好的基础设施。

跟电信、移动实际情况不同,由于中国联通900MHz频谱资源带宽只有6MHz,所以80%的NB-IoT基站部署在1800MHz频段。

但是1800MHz频段覆盖范围比电信的800MHz和移动的900MHz小很多,因此发展起来更加吃力。2019年中国联通财报显示累计开通NB-IoT基站20万个。

与此同时,三大运营商也都开始加码Cat.1。

这其中,以中国电信最为积极,早在2016年就提前布局LTE Cat.1生态,推出LTE Cat.1 DTU,并借助自主研发的统一云平台,实现“终端+通道+平台”的端到端整体解决方案,该方案已在全国多类场景成功落地。

中国移动推出了自主品牌Cat.1模组OneMO ML302,并融合OneNET平台、OneOS操作系统以及物联网安全等自主核心产品与服务,打造了基于Cat.1技术的一体化运维服务体系。

天网公司的拥有一套完整的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。

物联网技术对未来的重要性

导  读:随着物联网技术在消费者的日常工作和生活中越来越普及,许多人可能会思考:“物联网的未来是什么样子的?”
企业物联网、消费物联网与时间跨度

为了缩小范围,我们可以从以几种不同的方式划分物联网开始。Stacey Higginbotham将物联网分为消费物联网、企业物联网和工业物联网。但是,这些细分市场之间并没有明确的界限(即消费者物联网产品可以进入企业,行业通常由企业驱动)。本文根据消费对象(组织还是个人)进行区分,只选择企业物联网和消费者物联网这两个细分领域进行分析。

消费者物联网是指消费者直接购买的产品和服务。包括智能灯、智能音箱、智能汽车、智能手机、平板电脑、笔记本电脑等。

企业物联网是指组织采用的解决方案和服务,以提高效率、改进业务、获得市场洞察力和创造新的产品和服务。这包括获取重要资产位置的实时信息或远程监视业务流程。

为了进一步缩小范围,还需要确定预测的时间范围。时间跨度越长,预测的准确性就越低。时间跨度越短,发生的重大改变就越少。所以,小编把“未来”定义为未来5年。

在未来5年内,由于网络基础设施的大范围建设、传感器成本的降低以及有效管理大规模物联网系统所必需的软件工具的引入,企业物联网将迎来重大的变化。

LPWANs+低成本传感器+软件工具=企业物联网爆炸式增长

对企业而言,投资回报(ROI)就是一切。从长远来看,企业需要赚更多的钱,否则,他们就会破产。这就意味着企业的宗旨是:赚更多的钱,花更少的钱。这两个方面是企业比较关注的,但鱼和熊掌,可否兼得?企业物联网可以使企业两者兼而有之:利用物联网创造新的、可盈利的产品和服务,在降低成本的同时提高效率。

在大多数情况下,物联网的投资很高,获取ROI的周期却很长。在未来5年里,预计大型企业将率先采用物联网。然而,物联网大规模应用的关键是投资成本的降低,这将在三个领域得到解决:LPWANs、低成本传感器和软件工具。

LPWAN代表低功耗广域网,是物联网众多连接技术之一。由于当前的技术和市场前景,小编将连接技术锁定在LPWANs的范围,不讨论WiFi和蓝牙(BLE)等技术。WiFi和BLE虽然已经不断优化,但它们都是相对成熟的技术,由于它们的覆盖范围有限,只适用于特定的用例。而LoRa和NB-IoT等LPWANs技术相对较新,且用例范围比较宽广。

目前而言,LoRa的市场占有量处于领先位置,但NB-IoT的增长速度更快,预计到2019年年底将超过LoRa,之后它将在未来几年保持领先。NB-IoT和LoRa目前已经占据了市场份额的70%左右,预计在未来5年内,它们的市场份额将增长到85%。“

对于非授权的LPWAN网络,LoRa在美国的市场占有率方面遥遥领先于其它技术,但仍然面临着大规模采用的挑战。在接下来的一年里,预计一家或多家大公司会加倍投资,真正推动LoRa发展。

对于授权的LPWAN网络,NB-IoT适用于诸多用例。然而,虽然运营商已经宣布NB-IoT的部署已经完善,但从个人经验来看,网络的地理覆盖、易用性和可靠性仍在进行中。预计2020年将是运营商实现必要的建设以支持广泛应用的一年。

为了充分利用低成本、低功耗的广域网,用户需要相应的无线电传感器(例如LoRa芯片组)才能使用特定的连接技术。随着LPWAN基础设施建设逐步完善,越来越多的公司正在为LoRa和NB-IoT技术研发传感器,这将降低物联网系统的成本。此外,硬件制造通常的网络的组件会变得更便宜、更可靠,并且从构思到生产的时间进程也更快。

但是,大规模物联网系统也会带来一些问题,比如说系统本身的管理。当管理员处理数百、数千甚至数百万台只报告少量数据的设备时,必须主动快速地识别且迅速解决问题。如果没有这样的工具,像更换设备电池和处理有漏洞的设备这样的操作任务可能会失控,仅用于管理系统的人力资本成本就比系统节省的成本高的多。

物联网平台公司正在利用他们建立和管理大型物联网系统的经验,继续开发和完善软件工具,这些工具首先可以缓解问题,其次可以找出问题发生的根源,再次,可为终端客户和终端用户提供有效的解决方案。就像网络和硬件一样,这些工具也变得更普及、更可靠、更便宜。

好了,现在终于可以回答最初的问题了!

物联网的未来是什么?

物联网的未来是数以十亿计的低成本、小型、低功耗的设备,这些设备可以实时洞察每一个对特定组织都很重要的资产、流程和系统。它是无形的,无处不在的。

在未来,物联网将隐藏于生活中。物联网的真正价值在于,当你能够自动访问对业务非常重要的所有方面的实时数据时,就会启用洞察力和自动化。如果不能对组织的各个方面进行实时的了解,就是一件不寻常的事情。数据和见解将在后台流动,永远存在,但却看不见,直到需要人工输入。

人工检查其状态将变得不常见。为什么要被迫记住什么时候需要发出警报?物联网将主要由通知驱动,在正确的时间提醒适当的人做适当的事情。这些通知将包括有效的洞察力(例如:“库存在过去30天里增长了X%,可能需要增加产能”),需要采取的业务行动(例如:“车辆Y需要更换其电池”)和必要的行动,以管理系统本身(例如。“设备Z已停止工作,应接受调查”)。

在未来的5年里,企业物联网将迎来爆炸式增长。技术基本上是中立的。它有它的发展趋势,但最终,这取决于我们如何应用技术。

天网公司的拥有一套完整的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。

Zigbee、 Lora难以向5G演进、唯有NB-IoT拥抱5G

如今物联网产业已经进入大规模快速发展阶段,垂直行业从事物联网建设的企业越来越多。不过在低速率物联网技术NB-IoTLoRa方面,企业的选择出现了分歧。貌似LoRa在中国会与NB-IoT分庭抗礼,但是事实真的会是这样吗?

Zigbee、 Lora难以向5G演进、唯有NB-IoT拥抱5G插图

芯片是物联网产业的“种子”,决定了整个产业将“长”成什么样。在芯片研发和供应方面,LoRa芯片制造商只有Semetch一家美国公司,属于独家垄断,这对整个产业的发展而言是个不好的兆头。

前段时间中国一家通信设备企业被美国禁售芯片,导致企业正常运营停滞,付出巨大代价。该事件的惨痛教训历历在目,我们为何还要力推被人能随时扼住咽喉的发展道路?

而NB-IoT是3GPP定义的标准协议,全球主流芯片厂商都能够提供NB-IoT商用芯片,比如高通、MKT、RDA、三星ARM华为等,都可以推出符合全球开放协议的产品。另据笔者了解作为NB-IoT芯片专利的主要贡献者华为,计划不收取海思NB-IoT芯片专利费用。这对物联网的产业规模发展是一个巨大的利好消息。

在价格方面,随着NB-IoT芯片发货量的增多,NB-IoT模组价格已逐渐逼近GSM模组价格,刚刚开标的中国联通300万NB-IoT模组,NB模组价格已经降到了23元/pcs,与LoRa模组类似,与GSM仅相差5元不到。相信随着NB-IoT的连接数不断增多,NB-IoT模组的价格还会进一步降低。

网络:运营商支持NB-IoT网,企业自建LoRa网性价比低

再看具体的网络建设,LoRa阵营宣称有50多张商用网络,但是缺少主流运营商参与,前期支持LoRa的Orange、比利时Proximus等,也均开始转型做NB-IoT。LoRa网络需要完全新建设备,初期投资大,任何一家厂商难以在短时间内做到连续覆盖。

这里值得提下韩国运营商SKT的物联网发展经历,颇具戏剧性。SKT过渡追求建网成本的降低,2016-2017年在韩国首尔建设了数万个LoRa基站,但覆盖很差,终端设备仅能在马路上接收到信号,在室内几乎无信号。这样糟糕的结果,导致SKT在物联网领域无法与韩国另外两家运营商KT和LG U+竞争(这两家运营商部署了NB-IoT网络)。

而NB-IoT是全球主流运营商支持的标准技术。Vodafone、德国电信、日本软银等56家运营商均已经部署了NB-IoT商用网络。在美国,T-Mobile已经宣布商用了NB-IoT,AT&T、Verizon也积极进行NB-IoT的商用试点。在中国,三大运营商也已经部署了接近100万个NB-IoT基站。NB-IoT可以依赖现有运营商设备软件升级完成,投资少,保护存量资产,可以快速完成网络部署。

再看各类垂直行业客户。垂直行业客户自己建设LoRa网络性价比并没有想象中那么高。LoRa需要行业客户自己部署网络或委托第三方,也就导致LoRa网络需要行业客户自己维护。但是行业客户一般都不是通信方面的专家,那么在维护网络的时候主要会依赖第三方,这时会产生大量的维护成本,同时行业客户对技术的更新方向和节奏把控不是特别好,不像运营商网络比较专业而且网络质量比较稳定,所以从这个角度来讲,对行业客户而言,NB-IoT网络会比LoRa更好。

频谱技术:LoRa工作在非授权频段,不稳定

LoRa工作在非授权频段,有点类似于Wi-Fi,任何人都可以使用,频段本身干扰不可控,干扰会导致通信质量下降。中国政府对于非授权频谱的管理征求意见稿,也一直想对国内的非授权频谱进行有效管理,比如限制发射机连续发射时间、不能用于组网等,虽然征求意见稿未正式对外发布,但是这对工作在非授权频谱的LoRa是潜在的不确定监管政策因素。

除了频谱方面,在技术上LoRa技术的通信质量也难以保证。LoRa基于Aloha机制,有点类似于Wi-Fi,需要抢信道发,比如先尝试发一下,如果发现跟其他人碰撞,那么只好过一段时间再发,一发生碰撞就要回退回去对时延和发包成功率都有较大影响。——这种机制会导致大量无效的碰撞,发送接收效率低。

而NB-IoT基于授权频谱,所有的频谱使用是有专业规划的,且受到法律保护,干扰等因素可控。NB-IoT是基于调度的技术,哪个用户在哪发是由基站进行调度的,资源使用效率比较高,不会发生很多碰撞。所以基于调度的系统可以进一步提升通讯质量。

演进:LoRa难以向5G演进,NB-IoT将演进到5G

在探讨技术未来演进时,我们可以发现,NB-IoT是面向5G的物联技术,将在长时间之内与NR mMTC共存,并在未来长时间之内向5G演进。具体而言,NB-IoT在持续演进, 3GPP Release 13是首版本,之后Release 14以及Release 15将再持续增强,最终面向5G。

而LoRa是单个公司的私有协议,难以实现面向未来长期的技术演进。要知道,如果一个创新技术无法持续演进,就是没有未来的。企业对网络投资成本保护和现有资源最大化利用是非常重视的。

同时面对5G这个巨大的市场增长机会点,运营商必然不会错过,他们会在5G进入规模发展前,精细算清楚每笔投资的方向——不仅要有益当前,还要有益未来。

应用:LoRa未见百万连接项目 NB-IoT应用进入爆发期

在商业实践方面,NB-IoT已近出现了百万级应用,而LoRa至今未见较大项目。在智慧城市方面,如杭州NB-IoT烟感已经签约100万片NB-IoT模组;中部某省市的NB-IoT电动车监控已经开始规模试点,当前已部署15万台NB-IoT设备,20XX年目标是300万;深圳燃气也公布了160万NB-IoT智能燃气表的部署计划。在智能家电方面,2018年10月,天网互联科技(深圳)有限公司旗下的必歌铠NB-IoT智能锁终端再昆明某地区公租房成功部署了一千三百套终端并运营至今,成为了国内首个千量级NB-IoT终端的标杆项目。而在2019年2月,天网互联科技(深圳)有限公司旗下的必歌铠NB-IoT智能锁已完成中国移动产品引入,并在采购订单意向成功破万!最后2019年5月,天网互联科技(深圳)有限公司协手链家和百米生活等企业共同推进NB-IoT终端应用的落地,重点推进的方向以深圳本地城中村和公寓为主,并在6月中旬深圳龙华区某个城中村中全面部署NB-IoT的智能门锁、水表和电表终端应用。