案例-NB-IoT智能燃气表应用部署方案
中国移动-NB-IOT智能燃气表解决方案白皮书-2018.12-30页
中国移动-NB-IOT智能燃气表解决方案白皮书-2018.12-30页
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1. 序言
本文主要介绍NB-IOT在燃气行业的应用,行业目前存在的问题,及NB-IOT技术针 对燃气行业的痛点提供的解决办法。介绍了NB-IOT智慧燃气整体解决方案,并对相关 技术规范应用、业务功能及流程的进行了设计与约束、定义NB-IoT燃气表的基本功能 集、实现流程,并提供方案设计建议。
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4.4 用户缴费........................................................................................................................... 17 4.5 异常信息处理流程 ........................................................................................................... 18 5. 方案设计.................................................................................................................................. 19 5.1 低功耗设计 ....................................................................................................................... 19 5.2 覆盖&性能 ....................................................................................................................... 20 5.3 错峰离散........................................................................................................................... 21 5.4 话务模型........................................................................................................................... 22 5.5 问题定位........................................................................................................................... 22 5.6 安全................................................................................................................................... 23 5.7 FOTA 升级........................................................................................................................ 23 5.8 IoT 应用使能平台............................................................................................................ 23 5.9 连接管理平台 ................................................................................................................... 24 6. NB-IOT 智慧燃气应用价值 .................................................................................................. 25 7. 业务场景及商业模式.............................................................................................................. 27 7.1 业务场景........................................................................................................................... 27 7.2 商务模式 .......................................................................................................................... 29 8. 应用最佳实践.......................................................................................................................... 29
【整理】NB-lot天燃气抄表解决方案
NB-lot天燃气抄表解决方案二〇一七年十一月中国电信金昌电信分公司一、市场背景分析2003年10月,随着西气东输一线工作的投入运营,西部产出的天然气经过长途跋涉,走进上海等东部城市。
2014年3月21日,国家发改委出台阶梯气价指导意见。
燃气表从传统的机械表到现在的物联网智能表可以分为四个阶段;第一阶段:传统机械表;第二阶段:IC卡预付费燃气表;第三阶段:局域网远传燃气表;第四阶段:无线远传智能燃气表(短信表)。
目前大部分生产燃气表的厂家处于第二阶段,少部分厂家处于第三阶段。
真正要走到第四阶段的厂家,目前才逐步在增加。
二、现状需求分析提高抄表及时准确性,降低人力成本,人工抄表劳动强度大,效率低,且不可避免地会出现错抄、估抄、漏抄、人情抄等情况。
燃气公司需提高抄表及时性和准确性,同时减少人力资源成本,降低劳动强度,提高生产效率。
需要实时掌握用量,提升管理水平:因无法实时掌握每个用户,每个单元、每栋楼、每个小区,每条管线按小时、天、周、月、季度、年或任意周期的燃气用量数据,燃气公司的网络规划及决策缺乏精确依据。
需要及时发现故障和安全隐患,无法获取线损以及流量数据变化的实时分析数据,从而不能及时发现线路故障和安全隐患,以及跑、冒、滴、漏等异常现象。
需要便于费率调整、解决收费难;无法将燃气费率调整及时反映到客户使用过程中;由于用户欠费现象严重,燃气公司希望通过远程实施断、送控制,解决收费难问题。
三、系统方案3.1、NB-lot网络特点1)广覆盖,将提供改进的室内覆盖,在同样的频段下,NB-IoT比现有的网络增益20dB,相当于提升了100倍覆盖区域的能力,电信800M网络为CDMA2000军网演变,信号更强;2)海量连接,NB-IoT一个扇区能够支持10万个连接,支持低延时敏感度、低设备功耗和优化的网络架构;3)低功耗,NB-IoT终端模块的待机时间可长达10年;4)低成本,企业预期的单个接连模块不超过5美元;3.2、NB-lot抄表网系统的特点系统设计充分考虑燃气使用的实际情况,最大程度地实现相关功能,满足用户的相关要求,体现系统的各项技术特点。
NB-IoT助力智慧燃气抄表系统
燃气作为国民经济重要组成部分,与居民生活息息相关。
抄表收费管理随着技术更迭,经历了人工、半自动、远程全自动抄表等过程,终于进入智慧化管理新时代。
NB-IoT助力智慧燃气抄表系统文/王浩文 桂云松 杨 旸《上海市推进智慧城市建设“十三五”规划》提出,到2020年,上海信息化整体水平继续保持国内领先,部分领域达到国际先进水平,初步建成以泛在化、融合化、智敏化为新特征的智慧城市。
作为城市核心基础设施的燃气行业,进一步提高其智能化水平,也成为推进上海智慧城市建设的重要一环。
从燃气公司的角度来看,抄表收费是日常供气管理中一项繁琐而复杂的工作。
传统的燃气抄表收费方式是人工抄表,此方式存在入户难、管理费用高、数据实时性差、管网调控能力差等弊端。
随着社会经济建设日益加快,燃气自动抄表技术得到快速发展,但是在目前的燃气自动抄表系统中,抄表方式采用较多的是点对点抄表和集中抄表,故工作效率还是相对较低,也未达到实时性要求,并且抄表成本高;基于燃气表级联和基于采集器汇总的无线远程集抄方式,虽然解决了燃气表数出户和数字远传后台,但还是存在通信成功率不稳定、运行维护困难等问题。
因此,如何进一步提高抄表效率、保证数据传输准确性,以及降低抄表成本成为燃气行业普遍关注的问题。
燃气抄表 NB-IoT来帮忙为了解决上述问题,基于警、远程关断、能效管理等精动作用。
更进一步,还有助于间,基于云技术和大数据分析技术,可对智能燃气前端收集的数据进行智能化、精确化分析,实现对全网管网设备监控、气量峰谷调配等管网优化,智能化分析客户使用行为习惯等信息。
智慧燃气在实施过程中存在集中器安装位置难、取电困难,实时性差,网络覆盖难保证,网络维护附加成本高等痛点。
NB-IoT技术具有深度覆盖、超大链接、超低功耗、高可靠性和安全性的特点,帮助燃气应用等物联网行业进行智能化改造、升级已经是必然趋势。
与小无线表、GPRS(General Packet Radio Service,通用分组无线服务技术)表相比,NB-IoT燃气表在综合成本、网络建设成本、维护成本、抄表成功率与一次性抄表率、低故障率、公网电信级服务等方面占有优势。
NB-IoT在智能燃气表领域的探索应用
NB-IoT在智能燃气表领域的探索应用摘要:现阶段,社会经济不断进步,技术水平提高,在燃气企业发展过程中,其需要面临更加激烈的市场竞争,因此在发展阶段具备安全高效的监测措施、产销手段效果突出以及开展价格调控措施是十分重要,需要结合企业实际情况改进燃气表。
通过梳理燃气表的发展情况,发展具备科技水平的燃气表形式,分析无线技术应用过程中的优势,综合性分析NB-IoT技术的应用有效性。
本文通过对NB-IoT在智能燃气表领域的探索应用措施进行分析,结合其中的问题,提出针对性措施,为技术应用发展提供参考意见。
关键词:NB-IoT;智能燃气表;应用在IoT领域中应用较为先进的技术一种为NB-IoT,这一技术将蜂窝网络作为基础,形成窄带物联网,在使用过程中其可以实现处于广域网中的低功耗设备完成蜂窝数据连接,技术完成高效连接阶段,可支持较长时间待机,同时针对网络连接较高的设备可提供支持。
同时,技术设备应用产生的功耗数值小,电池寿命可延长至十年以上,过程中可以提供更具全面性的室内蜂窝数据连接覆盖网。
现阶段,物联网网络中的重要分支之一是蜂窝基础上的窄带物联网形式,这一技术构建基础为蜂窝网络,过程中消耗带宽数值较低,可直接部署在网络中,降低成本,实现现存基站的优化升级。
1.智能燃气表系统中技术应用构成分析1.终端层功能发挥在物联网运行过程中,其基础性的载体位置属于终端设备,伴随物联网技术不断发展进步,终端网位置设置传感器以及通信模块,以此发挥其控制作用,具备可靠性,凸显智能化趋势。
终端设备中主要内容有管网监控设备以及燃气探测器设备等,过程中其可以连接基站,完成通信传输,处于基站,传输信息到平台,可有效上传设备数据[1]。
1.平台层功能发挥基于物联网平台,其选择性相对较多,例如阿里巴巴的阿里云等,平台层位置可发挥承上启下的作用,下方作用为为不同的厂家和型号等提供支持,进行燃气表接入,上方可开放数据,推送数据后完成燃气系统连接,平台层位置也可实现设备升级,实现海量连接,转换协议等功能,智能燃气系统结构可集合业务逻辑和功能。
NB-IoT技术在智慧燃气中的应用实践
图1 NB-IoT智慧燃气系统总体结构图
NB-IoT智慧燃气实践方案
3.1 NB-IoT智慧燃气技术标准制定
(1)市场调研。
NB-IoT作为一种新兴技术,在天津市区大面积推广之前,天津华润燃气集体带头调研全国各大燃气集团及各大单体燃气公司实施应用情况。
最终确定由津燃华润制定统一技术标准。
(2)标准制定。
和三大运营商、智慧燃气管理平台软件公司、多家终端厂商进行探讨,制定统一软件规范,体现标准的科学性和前瞻性。
1)基于NB-IoT的智能燃气表
将 NB-IoT 技术与传统的膜式燃气表结合起来,可具备以下传统膜式燃气表所不具备的优势:计量数据可无线传输到云平台,实现大数据分析;实时在线的实现燃气表远程抄表,为我国阶梯气价提供技术保障;用气余量以及电量不足时可实时报警,同时具备防拆、泄漏报警等功能;燃气企业可对燃气表进行远程监控;另外,NB-IoT物联网燃气表比传统物联网燃气。
27078892_具有NB-IoT通信双网关的物联网智能燃气表
① 燃气表功能结构
图4为方案4的燃气表功能结构。后置网关与 微控制单元直接电性连接,前置网关与通信单元电 性连接,实现双向通信。此方案中前置网关与天线
无直接连接。
微控M制CU单元 后置网关 通信单元 天线
前置网关
图4 方案4 的燃气表功能结构
② 信息流转步骤 a.感知信息上传
方案4结合了方案1、方案2和方案3的信息流 转方式。智能燃气表感知单元的感知信息传输给微 控制单元,微控制单元会优先将感知信息传输给后
关与微控制单元和通信单元间的通信口可以用
UART、SPI、I2C等.协议可以用AT指令或串口协
议。 3 方案2
① 燃气表功能结构 图2为方案2的燃气表功能结构。后置网关以 电性相连的方式设置在通信单元与ห้องสมุดไป่ตู้控制单元之 间,前置网关与通信单元电性连接,且为双向通信。 此方案中前置网关与天线无直接连接。
微控制单元 AMCT 置网关 通信单元 天线
表在信息通信和业务管理过程中存在的安全隐患。
笔者及团队提出了一种具有 NB-IoT通信双
网关的物联网智能燃气表(简称双网关智能燃气
表),包括微控制单元、表端各种感知单元、操作单 元、安全控制单元、显示单元、指示单元、前置网关、
后置网关、通信单元和天线等。根据前置网关和后 置网关的位置和连接方式不同分为4 种设计方案。
b.控制信息下发 方案3中远程管理平台控制信息的下发与方案 1和方案2类似,区别在于前置网关将控制信息通
过通信单元传输至微控制单元,微控制单元无法对
接收到的控制信息进行验证,不能识别出控制信息
内容,无法知道控制信息数据的准确性,此时微控制
单元会将控制信息传输至后置网关。后置网关对控 制信息处理后传输给微控制单元。
基于NB-IoT的智能膜式燃气表系统设计与实现
・243・智能仪器与传感技术计算机测量与控制■ 2021. 29 (3)Computer Measurement & Control文章编号:1671 - 4598(2021 )03 - 0243 -05DOI : 10. 16526/j. cnki. 11 — 4762/tp. 2021. 03. 048中图分类号:TP391.8 文献标识码:A基于NB—IoT 的智能膜式燃气表系统设计与实现陶 陶1,梅金东2, 王小林2,王爱国1(1-安徽工业大学计算机科学与技术学院,安徽马鞍山243002;2.安徽工业大学工程研究院,安徽 马鞍山243002)摘要:针对目前机械式的膜式燃气表存在的抄表效率低、数据管理困难等问题,设计了一种基于NB —IoT 数据传输方式的智能膜式燃气表远程抄表系统,该系统以STM32作为主控制器进行数据处理与指令控制,使用OV7670图像传感器采集燃气表刻度值,通过NB —IoT 方式实现数据的传输,最后在物联网云端进行数据的集中分析与持久化存储,给出了远程抄表系统详细 的软硬件设计方法;经实验测试表明,该系统可以准确地获取燃气表数据,稳定高效的运行,解决了传统膜式燃气表存在的问 题,满足远程抄表应用场景的要求,具有良好的应用前景。
关键词:NB —IoT ; STM32;膜式燃气表;远程抄表;嵌入式系统Design and Implementation of Intelligent Membrane Gas MeterSystem Based on NB —IoTTao Tao 1 , Mei Jindong 2, Wang Xiaolin 2 , Wang Aiguo 1(1. School of Computer Science and Technology , Anhui University of Technology , Ma'anshan 243002 , China ;2. Engineering Research Institute , Anhui University of Technology , Ma'anshan 243002 , China )Abstract : Aiming at the problems of low meter reading efficiency and difficulty in data management of current mechanical mem brane gas meters , a remote meter reading system for smart membrane gas meters based on NB —IoT data transmission is designed.The system is based on STM32. The controller performs data processing and command control , uses the OV7670 image sensor to col lect gas meter calibration values, realizes data transmission through NB —IoT, and finally conducts centralized analysis and persistent storage of data in the Internet of Things cloud , giving remote meter reading. The detailed software and hardware design method of thesystem is presented. Experimental tests show that the system can accurately obtain gas meter data , operate stably and efficiently , solve the problems of traditional membrane gas meters, meet the requirements of remote meter reading application scenarios, and has agoodapplcatonprospect.Keywords : NB —IoT ; STM32 ; membrane gas meter ; remote meter reading ; embedded systemo 引言随着物联网通信技术的快速发展和加快建设智慧城市的需求,智能燃气表开始在千家万户中普及开来[1\由于 早期部分小区的天然气管道铺设限制,部署了传统膜式燃气表的用户无法更换新型的燃气表,膜式燃气表是多年前 就投入使用的一种基于滚轮计数法的机械表,燃气的使用量通过滚轮上面的刻度标识岀来,需要专门的工作人员上门查看燃气表数据,然后纸质记录。
中国电信智慧燃气解决方案
中国电信智慧燃⽓解决⽅案中国电信智慧燃⽓解决⽅案⼀、⽅案概述1.⾏业背景天然⽓因其低碳、环保的特征被发达国家作为清洁能源的主要替代品,其已成为世界上发展潜⼒最⼤的能源。
《中国天然⽓发展报告(2016)》⽩⽪书显⽰,全球天然⽓消费约占⼀次能源消费的24.1%,⽽中国天然⽓的占⽐为6.2%,未来中国天然⽓的产量有较⼤提升空间。
中国城镇化、天然⽓发电、⼯业燃料、交通运输⾏业等领域的深化推进,促使天然⽓市场规模不断增长。
《中国天然⽓发展报告(2016)》指出,截⽌2016年我国城镇化率达到57%,预计2020年达到60%,2030年达到70%,未来城镇燃⽓发展包括民⽤⽓、天然⽓采暖、重点地区以⽓代煤等⽅向,天然⽓市场发展潜⼒巨⼤。
天然⽓主要通过管道运输⾄各个家庭、商场、加⽓站等场所,这⼀过程由燃⽓运营商来完成,燃⽓表则是燃⽓使⽤量计量和收费的依据。
国内的燃⽓运营商市场主要由中国燃⽓、昆仑燃⽓、华润燃⽓、港华燃⽓、新奥燃⽓五家全国性质的企业以及深圳燃⽓、北京燃⽓、重庆燃⽓等地⽅燃⽓企业组成。
国内销售规模较⼤的燃⽓表公司有⾦卡股份、威星智能仪表、先锋电⼦、思凯电⼦、航天动⼒、新天科技、新奥能源等。
随着天然⽓市场的扩⼤和燃⽓运营商能⼒的提升,智能燃⽓表⽐例持续攀升。
⽬前我国正处于传统膜式燃⽓表向智能燃⽓表的转换阶段,国内待替换的传统机械燃⽓表6000万台,IC卡燃⽓表4000万台,存量改造市场仍然很⼤。
2016年智能燃⽓表的渗透量为5000万台,新增⽤户数量约占燃⽓表新增⽤户数量的60%。
2.⾏业痛点1)抄表成功率低、客户体验差:燃⽓公司通过管⽹天然⽓输送给⽤户,燃⽓表作为计量和结算的器具,能否及时准确地上传数据,在很⼤程度上影响了燃⽓公司的营收利润。
燃⽓公司处于⼈⼯抄表、半智能IC卡表、短距离⽆线燃⽓表技术、⽆线远传技术共存的状态,短距离⽆线燃⽓表技术及⽆线远传技术很好地降低了⼈⼯抄表的⼈⼒成本;但是⽬前的很多抄表技术存在信号覆盖不够、功耗⾼、运⾏维护成本⾼等问题,上传的数据经常丢失,导致抄表成功率低,这给⽤户带来不好的使⽤体验。
中国电信联手深圳燃气集团试点NB—loT物联网应用
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[ 4 】 书 乐平 S D N 的战略 性思考【 J _电 信科 学 . 2 0 1 5 ( ¨ 【 5 】 张志强 S DN 和N F V对 网 络 变 革 发 展 影 响 综 述 【 J j . 现 代电 信 科 U
取 条 件成 熟 的 地 区进 行 有 规 模 、 有 目标 的阶 段 性 尝试 和
探 索。 据悉 ,这 是 N B — l o T 技 术在 国 内燃 气行 业 的首次 应
用 。深圳 市副 市长 陈彪 、 中国电信 广东 公司 总经 理钟平 出 席签 约仪 式。
燃 气 集 团 、华 为 公 司及 金 卡 高 科技 公 司 签 署 合作 协 议 ,
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nb物联燃气表使用建议
nb物联燃气表使用建议
NB物联燃气表是一种基于NB-IoT技术的智能燃气表,具有远
程监测、自动抄表和安全报警等功能。
针对NB物联燃气表的使用建议,我会从以下几个方面进行回答:
1. 安全使用建议,首先,用户在安装和使用NB物联燃气表时,应当严格按照产品说明书和相关安全标准进行操作,确保安装牢固、连接正确。
此外,定期检查燃气表的连接管路和阀门,确保没有泄
漏隐患,以保障使用安全。
2. 功能使用建议,用户在使用NB物联燃气表时,可以充分利
用其远程监测和自动抄表的功能,通过手机App或者Web平台实时
查看燃气使用情况,避免因漏抄或者错误抄表导致的问题。
同时,
可以设置报警功能,当燃气使用量异常或者出现泄漏时能及时收到
提醒,保障家庭安全。
3. 维护保养建议,定期对NB物联燃气表进行维护保养是非常
重要的,包括清洁表面、检查电池电量、保证信号稳定等。
另外,
注意避免在燃气表周围堆放杂物,避免影响其正常工作。
4. 省能节能建议,通过监测燃气使用情况,用户可以更加直观地了解家庭燃气消耗情况,从而采取相应的节能措施,比如合理安排燃气使用时间、优化家庭燃气设备等,降低能源浪费。
总的来说,NB物联燃气表作为智能化燃气管理的重要工具,用户在使用过程中需要充分发挥其功能优势,同时重视安全和维护保养,以确保其长期稳定运行,并且为家庭能源管理带来更多便利和安全保障。
窄带物联网膜式燃气表
窄带物联网膜式燃气表
窄带物联网 (Narrowband Internet of Things, NB-IoT) 是一种低功耗的物联网 (IoT) 通信技术,它可以为设备提供连接性,使其能够在网络上发送和接收数据。
窄带物联网通常适用于需要低功耗和低成本的应用场景,例如智能家居、智能农业和智能城市。
膜式燃气表是一种测量天然气流量的仪器,它通常由一层膜片和一个电机组成。
当气体流过膜片时,膜片会膨胀或收缩,从而产生动力,使电机转动。
电机的转速可以用来计算气体流量。
膜式燃气表可以用于各种不同的应用场景,例如工业、商业和家庭。
窄带物联网膜式燃气表是将窄带物联网技术应用于膜式燃气表的一种解决方案。
它可以通过窄带物联网技术将膜式燃气表的数据传输到网络上,使其能够远程监测和管理。
例如,公用事业公司可以使用窄带物联网膜式燃气表来远程监测和控制天然气流量,从而提高运营效率并降低成本。
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江苏电信NB-IOT智能燃气表应用部署方案摘要目前,全国户用(家庭用)燃气表总量近4亿台,智能燃气表占比不足10%,2015年智能燃气表新增1300万只,预计未来5年复合增长率可达20%。
随着燃气抄表数量大幅增长,出现如下几种问题:1.国内很多燃气表安装在用户室内厨房内,人工抄表存在困难;2.可能引发治安问题(如冒充抄表人员入室抢劫);3.国内很多地区水费由物业代收,存在乱加价,计量不准等问题,容易引发纠纷;4.老小区管网老旧无人维护,小区内管网泄漏无法发现。
NB-IOT燃气智能抄表终端的应用可解决以上部分问题,NB-IOT 智能抄表主要由气表基表、智能控制模块、NB-IoT通讯模块和电机组成,一般具有无线远程抄表、无卡预付费、阶梯气价、实时调价、远程阀门控制五大功能。
其中阶梯气价、实时调价由平台实现,而无线远程抄表、无卡预付费、远程阀门控制三项功能与无线交互相关。
关键词:NB-IOT 燃气表无线网配置目录1 场景概述 (1)1.1 背景介绍 (1)1.2 应用需求 (2)1.2.1 建设目标 (2)1.2.2 功能需求 (2)2 智能燃气表解决方案概述 (4)2.1 系统组网 (4)2.1.1 组网框架 (4)2.1.2 组网说明 (4)2.2 终端侧配置 (5)2.2.1 通用配置 (5)2.2.2 业务配置 (5)2.3 无线侧与核心网配置 (6)2.3.1 无线侧配置 (6)2.3.2 核心网配置 (7)2.4 IoT平台配置 (7)2.4.1 IoT业务上线前置要求 (7)2.4.2 终端和应用集成方案总体交流 (8)2.4.3 IoT平台创建北向应用Application账户 (8)2.4.4 开发profile文件和编解码插件 (11)2.4.5 上传终端profile适配文件 (11)2.4.6 添加编解码公钥文件 (12)2.4.7 查看设备数据 (14)2.4.8 验收策略 (15)2.4.9 业务日常开通 (15)2.4.10 维护和问题定位 (16)3 常州维格智能燃气表测试用例分析 (18)3.1 业务介绍 (18)3.1.1 业务模型 (18)3.1.2 业务流程 (19)3.2 性能测试及分析 (21)3.2.1 场景覆盖测试 (21)3.2.2 测试场景 (22)3.2.3 测试方案 (23)3.2.4 测试结果 (24)3.2.5 小结 (28)4 效益评估及后续优化 (29)附录1:中国电信江苏分公司NB-IOT终端入网质检报告 (30)1场景概述1.1背景介绍据统计,全国户用(家庭用)燃气表总量近4亿台,智能燃气表占比不足10%,2015年智能燃气表新增1300万只,预计未来5年复合增长率可达20%。
目前燃气表抄表存在如下问题:1. 国内很多燃气表安装在用户室内厨房内,人工抄表存在困难;2. 可能引发治安问题(如冒充抄表人员入室抢劫);3. 国内很多地区水费由物业代收,存在乱加价,计量不准等问题,容易引发纠纷;4. 老小区管网老旧无人维护,小区内管网泄漏无法发现。
NB-IOT燃气智能抄表终端主要由气表基表、智能控制模块、NB-IoT通讯模块和电机组成,一般具有无线远程抄表、无卡预付费、阶梯气价、实时调价、远程阀门控制五大功能。
其中阶梯气价、实时调价由平台实现,而无线远程抄表、无卡预付费、远程阀门控制三项功能与无线交互相关。
民用表商用表通信模块1.2应用需求1.2.1建设目标在江苏电信CRM系统中开卡,同时在第三方应用服务器(简称NA:Network Application)上进行进行燃气表开户,完成与IoT平台设备关联和应用关联,匹配对应的解析插件。
江苏电信NB-IOT智能燃气表应用部署主要分四个层面,其建设目标如下:终端层:终端设备包括居民侧的智能燃气表(小表)、工商业用户的智能燃气表(大表)。
电池寿命需要满足10年的要求,本地网络维护简单或免维护。
网络层:网络侧采用NB-IoT网络,帮助智能燃气表实现低功耗、深度覆盖的诉求。
平台层:通过IoT平台实现不同厂家燃气表的统一接入,数据的统一融合,向燃气公司应用提供统一的数据开放。
应用层:主要负责设备状态管理、燃气表抄表,抄表分为月度抄表(用于计费)、日抄(用于数据分析),具备户内漏损分析,小区漏损分析功能。
1.2.2功能需求智能燃气表安装一般为现有小区内替换旧表,需要支持尽量小的减少安装时间。
安装要求达到PnP(尽量减少配置)。
智能燃气表终端要求支持安装场景的小区重选:1) 上电时(燃气表出厂前在厂区内进行装备测试,并选择工厂当地NB-IoT小区入网;安装时在住宅小区需要重新更换NB-IoT小区入网),如果不在一个国家,在发货前切换到目标国家的SIM卡。
2) 智能燃气表故障,重选到新的小区(燃气表故障更换场景),后续建议开发燃气表支持红外/蓝牙等无线近端维护功能。
2智能燃气表解决方案概述2.1系统组网2.1.1组网框架2.1.2组网说明设备层:与燃气表厂商合作,直接将NB-IoT模组集成到燃气表中,由运营商提供网络服务,解决燃气公司无线网络维护难问题,同时标准的通信协议,使得燃气公司燃气表备货灵活。
网络层:扁平化的网络结构,节省了中间网络调测改造成本,没有线路老化改造问题,减少布线工程,使得NB-IoT的综合改造成本相对最低。
相对比GPRS,更低的功耗,更强的信号穿透力,保证一跳NB-IoT的实用性。
平台层:统一的IoT平台,可以使运营商承接不同的物联网应用,同时可为燃气公司应用屏蔽多家供应商协议的多样性,简化不同供应商的集成复杂度。
应用层:由燃气表公司、燃气公司或专业抄表软件供应商提供,负责抄表业务,进一步增加漏损分析等扩展功能。
2.2 终端侧配置2.2.1 通用配置2.2.2 业务配置 终端相关配置核查硬件终端各组件硬件连接正确要求正确连接芯片芯片固件版本要求最新版本芯片扰码开关打开要求打开芯片重选开关打开要求打开芯片上电自动开机附着要求打开芯片频段参数配置需band5芯片频点配置不配置或视网络配置芯片PLMN 参数配置要求配置芯片APN 参数配置客户选择的APN芯片PSM 、eDRX 功能开关配置要求全部打开程序控制开机与附着操作的时间间隔1、开机成功后才可进行附着操作2、开机操作后至少等待15S 才可进行附着操作附着与发包操作的时间间隔1、附着成功后才可进行发包操作2、附着操作后至少等待15S 才可进行业务操作天线终端天线支持频段要求支持band5平台表具上报数据至厂家平台是否包括RSRP/SINR 需包含2.3 无线侧与核心网配置2.3.1 无线侧配置基站侧需保证将eDRX 开关与终端卡APN 匹配一致,MME 下发的寻呼消息到达基站侧后,基站可正常接收。
同时,可通过无线侧网管开展信令跟踪(小区级信令跟踪),保证无线网络质量优良,确保无线侧不丢包。
无线性能指标要求如下:1)支持在 MCL<132时,一次传输丢包率<2%2)支持在 MCL<137时,一次传输丢包率<2%3)支持在 MCL<142时,一次传输丢包率<3%4)支持在 MCL<147时,一次传输丢包率<3%5)支持在 MCL<152时,一次传输丢包率<5% 业务上报周期12小时以上上报时刻客户自主选择单次在线时长建议发包完后立即下线单次上传数据包终端等待timeout 时间15~22s 单次上传数据包大小小于512字节单次上传失败后重发次数不超过3次重发时间间隔厂家自主选择并发用户数控制机制打散发包APN 选择不支持edrx 、支持PSM TAU 选择24小时加10分钟6)支持在 MCL<157时,一次传输丢包率<5%7)支持在 MCL<162时,一次传输丢包率<5%8)支持在 MCL<164时,一次传输丢包率<10%2.3.2核心网配置IoT平台下行控制包下发至MME,通过核心网侧M2000信令跟踪,可查询MME及时下发寻呼消息至eNodeB,通过寻呼消息的目标IP地址,可确认寻呼消息下发的范围。
2.4IoT平台配置IOT平台对接包括11步,如下图:2.4.1IoT业务上线前置要求IoT平台自身的正常运行对EPC和无线侧无版本、功能、特性的严格要求,正常情况下,IoT平台在完成了安装后,需要将IoT平台的公网对外开通,外部网元如EPC、Web Portal均可以通过公网访问到IoT平台的IP,即可满足业务开通的条件。
2.4.2终端和应用集成方案总体交流在IoT平台安装完成,并且开通了外部Portal访问之后,已经具备了和外部终端、应用的集成的条件。
由于南向终端和北向应用由生态合作伙伴或者客户开发和提供,而多数生态合作伙伴以及客户并不了解在IoT平台的框架下如何开发终端和应用,因此华为IoT平台提供了指导流程和相应的工具、开发指南文档用于指导客户和生态合作伙伴,协助他们快速完成集成开发。
此时需要项目组组织三方交流会,包括华为、客户、第三方应用厂商共同梳理各方的职责和任务,主要包括:✓南向和北向的接入IP和端口号提供✓IoT平台上创建应用Application账户✓终端profile文件开发✓编解码插件开发✓终端和应用接入IP和端口✓终端和应用的OpenLab认证2.4.3IoT平台创建北向应用Application账户1. 通过https://x.x.x.x8643登录Operation平台,创建SP用户在“SP用户系统配置”菜单下,注意选择“自注册开关”为“打开”。
在短信系统未对接到IoT平台前,将“登录短信验证”和“注册短信验证”均设置为“关闭”。
2. 使用上一步骤中创建的账户,通过 https://x.x.x.x:8843登录到SP系统,IP为IoT平台的公网地址3. 进入SP页面后,选择“应用管理”->“应用”-> “创建应用”,完成新应用的创建4. 应用创建后,即生成App ID和密钥,提交给应用厂商用于应用开发。
2.4.4开发profile文件和编解码插件此步骤主要依靠应用厂商编码开发,华为通过技术文档支撑应用厂商的开发。
应用厂商根据华为提供的终端和应用开发指南文件描述文档,完成Profile文件、编解码插件开发,以及终端、北向应用的编码和调测工作开发指南包:/hi/group/3063705/wiki_4750425.html 更多指导:/ict/cn/site-oceanconnect/2.4.5上传终端profile适配文件1)通过 https://x.x.x.x:8843 登录SP应用页面,选择“设备管理”->“模型”->“导入模型”,选择“上传”,将厂商开发的profile 上传到系统2)登录8843 SP页面,通过“应用”选择当前需设置的Application,选择“NB-IOT设置”,确定省电模式,需和无线协商当前使用哪一种省电模式(PSM、DRX、eDRX)以及相应的参数。