導(dǎo)讀:智能表計作為NB-IoT拓展時間最早、接入體量最大的細分領(lǐng)域,我們必然也會產(chǎn)生很多疑問~
關(guān)于NB-IoT的終端接入量,以下是目前公開信息中可追溯的最新進展:
截至2020年2月底,國內(nèi)三大運營商NB-IoT連接數(shù)突破1億。從運營商分布看,中國電信、中國移動的NB-IoT連接數(shù)各自實現(xiàn)4000多萬,中國聯(lián)通達到1000萬。
在這上億的連接量中,智能表計獨占鰲頭,約有70%的接入終端為表計終端。
智能表計作為NB-IoT拓展時間最早、接入體量最大的細分領(lǐng)域,我們必然也會產(chǎn)生很多疑問,比如:
NB-IoT在表計領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀如何?
為什么偏偏是在表計領(lǐng)域取得如此快的發(fā)展?
表計智能化升級改造過程中遇到哪些問題與挑戰(zhàn)?
如何更好地進行改造?
智能化升級改造的價值在哪、進展及效果如何?
最新的政策方向給NB-IoT在表計應(yīng)用帶來了哪些影響?
…….
在經(jīng)過與多位表計領(lǐng)域的專業(yè)人士深入訪談之后,我們將所得以文章的形式輸出,本文試圖對以上的問題一一作出解答,現(xiàn)將成果分享出來以饗讀者。
1、現(xiàn)狀:水氣表智能化程度不足30%,NB-IoT智能表計占比不大
圖片來源:網(wǎng)絡(luò)(侵刪)
所謂的表計實際上包含了電表、水表、燃氣表和熱表。然而,通常情況下,當(dāng)我們在談智能表計的時候,熱表又經(jīng)常因其區(qū)域性的原因鮮少被提及。因此,我們簡單了解下前三類表計終端的智能化情況:
電表
在三表中,電表最早進行智能化改造,從2005年開始發(fā)展至今已有十幾年的歷史。它也是智能化程度最高的細分領(lǐng)域,目前95%的電表已實現(xiàn)智能化抄表。
在電表智能化改造過程中,遠程抄表主要采用基于公網(wǎng)的無線通信技術(shù)包括2G、4G等。從表計終端到集中器環(huán)節(jié)主要采用PLC,目前還有少量應(yīng)用到小無線通信技術(shù),如 SRD、ZigBee、WiFi和藍牙等。
由于電表對功耗要求不高,所以在電表行業(yè)需求沒有像水/氣表強烈NB-IoT技術(shù)在電表行業(yè)主要應(yīng)用于非國網(wǎng)統(tǒng)招的分戶表、鐵塔電表等應(yīng)用場景??傮w數(shù)量也不在少數(shù),且處于快速增長中。
因電表行業(yè)的特殊性,當(dāng)我們說NB-IoT表計相關(guān)的內(nèi)容時,我們主要說的是其在水表及燃氣表的應(yīng)用情況,下文如無特別指出,即指的是水表及燃氣表的情況。
水表與燃氣表
相比電表,水表與燃氣表的智能化之路開始得較晚,起初主要采用的是M-bus有線、2G甚至LoRa等技術(shù)。直到三四年前,NB-IoT制定標(biāo)準(zhǔn)且網(wǎng)絡(luò)完成部署之后,NB-IoT才正式加入其中。
據(jù)了解,水表、燃氣表的智能化程度都不足30%(該數(shù)據(jù)主要是通過表計終端企業(yè)的出貨量計算所得),且水表的智能化程度要低于燃氣表。
但在這兩個細分應(yīng)用領(lǐng)域里,NB-IoT及LoRa無疑是當(dāng)下呼聲最高的兩種通信技術(shù),這也很容易造成一種錯覺:如今的智能表計都是采用NB-IoT及LoRa這兩種技術(shù)嗎?30%的智能表計都是NB-IoT或LoRa終端么?其實不然。事實上,在這30%的智能表計終端中,還包括了IC卡表、藍牙表等,而目前NB-IoT及LoRa表計終端占比介于5-8%之間。
值得一提的是,在水表市場中并非完全舍棄有線通信方式,實際上對于有線通信的需求仍然不低,在新樓盤建設(shè)中仍然會預(yù)留有線通信方式的入口。
2、原因:剛好表計智能化改造需求強勁,也剛好NB-IoT技術(shù)發(fā)展成熟
圖片來源:網(wǎng)絡(luò)(侵刪)
“表計智能化改造需求的強勁與NB-IoT技術(shù)本身發(fā)展相對成熟,兩者的碰撞所帶來的化學(xué)反應(yīng)使得NB-IoT在表計領(lǐng)域得到了快速發(fā)展,這是兩個行業(yè)融合的最好效果?!?strong>匯中股份副總裁馮大鵬對物聯(lián)傳媒記者表示。
確實,近兩年,NB-IoT在表計領(lǐng)域的發(fā)展速度,我們有目共睹。在2019年增加的智能表計終端中,主要以NB-IoT終端為主,數(shù)量就達到了4000萬只。
從市場規(guī)模的角度來看,目前水表保有量超過3億只,燃氣表保有量也已超過1.5億,而整個表計市場容量預(yù)計有5-7億只。而與之形成鮮明對比的是,目前NB-IoT表計終端的占比仍然較低。此外,表計的存量市場仍然是一個不可忽視的存在,按照表計終端6-10年的壽命計算,未來每年還會產(chǎn)生6千萬的替換需求。這也意味著表計智能化需求是長期存在且體量巨大的市場。
智恒科技智能硬件產(chǎn)品總監(jiān)雷睿表示:“農(nóng)村供水、舊城改造、城市節(jié)水項目、智慧水務(wù)應(yīng)用建設(shè)、產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能自身的發(fā)展都在加速催生智能表計的需求、推動表計的增長。一旦計量功能以外的應(yīng)用需求被激活,必將產(chǎn)生更大的需求市場,因此也并不會出現(xiàn)空窗期?!?/p>
再深入去看增量市場及存量市場現(xiàn)狀,國內(nèi)目前呈現(xiàn)的情況是前者相對穩(wěn)定于后者,這也反映出了我國表計行業(yè)智能化的成熟度有待提高。
再說說NB-IoT的技術(shù)本身,其發(fā)展速度之快也是眾所周知的,從2017年下半年開始有少量應(yīng)用開始算起,至今不過短短兩三年的時間,卻走過了其他同類技術(shù)可能需要花十來年走的路。截至2019年年底,我國已建成NB-IoT基站超過70萬個,實現(xiàn)全國主要城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)以上區(qū)域連續(xù)覆蓋。同時,根據(jù)規(guī)劃,未來NB-IoT網(wǎng)絡(luò)建設(shè)將以需求為導(dǎo)向,而不會進行大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)建設(shè),可以預(yù)計短期內(nèi)NB-IoT基站規(guī)模不會出現(xiàn)大幅上升,但在支撐重點項目、重點應(yīng)用中將會保障性更強。
總而言之,發(fā)展到如今,NB-IoT技術(shù)已經(jīng)相對成熟,在各個領(lǐng)域也積累了不少成熟的應(yīng)用案例。
所以說,不是NB-IoT技術(shù)的發(fā)展主動掀起這場智能化改造,也不是表計的智能化改造的浪潮催生出其對NB-IoT的需求,而是兩個行業(yè)的發(fā)展剛好融合在一起,從而產(chǎn)生了強烈的化學(xué)反應(yīng)。如果早幾年國家大力推廣表計的升級改造,又或者NB-IoT技術(shù)發(fā)展速度略微慢一點,那么應(yīng)該就會是另外一種局面。
3、NB-IoT脫穎而出,問題與挑戰(zhàn)接踵而來
圖片來源:網(wǎng)絡(luò)(侵刪)
從前文的介紹中也可以看出,在表計領(lǐng)域(水表與燃氣表)應(yīng)用到不少通信技術(shù),主要應(yīng)用到技術(shù)包括2G、NB-IoT、LoRa、藍牙、M-BUS有線等。而在這眾多的技術(shù)中,NB-IoT能夠脫穎而出的原因或許在于:
政策方面,受到政策、運營商等大力支持;
市場方面,經(jīng)過前幾年的發(fā)展已經(jīng)積累的足夠的客戶群、足夠的經(jīng)驗、硬件及運維成本都在走低,且客戶的接受程度一直在提升;
技術(shù)方面,新NB-IoT標(biāo)準(zhǔn)在頻譜效率、耗流和網(wǎng)絡(luò)覆蓋上已優(yōu)于2G;
運營方面,全國性覆蓋網(wǎng)絡(luò)、可靠性穩(wěn)定性高、企業(yè)節(jié)約人力抄表成本。
然而,雖然NB-IoT在短短幾年之內(nèi)走過了其他通信技術(shù)走了十來年的路程,但在前進的路上仍然面臨著一些問題和挑戰(zhàn):
首先,是網(wǎng)絡(luò)覆蓋問題。這是目前面臨著的最大問題,而其解決辦法有二:其一,增加基站部署,在弱信號點增加皮基站、微基站進行補盲,經(jīng)過前幾年的網(wǎng)絡(luò)鋪設(shè)之后,未來NB-IoT基站將會實行按需部署的方式;其二,NB-IoT標(biāo)準(zhǔn)持續(xù)演進,性能提升,不斷優(yōu)化網(wǎng)絡(luò),提高基站部署密度、調(diào)整天線的角度和功率等優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的措施。
其次,終端密度達到一定程度之后對網(wǎng)絡(luò)端形成較大的壓力。這一點可從抄表機制的管理上著手,讓有限的信號達到最高的效率與平臺有比較大的關(guān)系,實現(xiàn)有效傳輸。另外,隨著2G退網(wǎng)和NB-IoT小區(qū)用戶數(shù)的增長,運營商會增加小區(qū)載頻。
當(dāng)然了,NB-IoT是否能夠長期發(fā)展是困擾企業(yè)的因素之一,也是NB-IoT發(fā)展過程中的一大障礙。尤其水力作為一個微利/保本行業(yè),升級改造需要巨大的成本投入,因此也造成客戶對于改造的效果有很強的擔(dān)憂,擔(dān)心遇到技術(shù)更迭以及出現(xiàn)問題。
但是,事實上,根據(jù)中國物聯(lián)網(wǎng)通信發(fā)展的相關(guān)規(guī)劃來看,目前并沒有能夠替代NB-IoT技術(shù)的相關(guān)規(guī)劃,當(dāng)前NB-IoT已經(jīng)成為5G物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)之一,NB-IoT作為5G的一個分支,從這點出發(fā),NB-IoT將會是一個長期應(yīng)用的抄表技術(shù)。而前不久工信部辦公廳發(fā)布的《關(guān)于深入推進移動物聯(lián)網(wǎng)全面發(fā)展的通知》,進一步證明了這一觀點,這表明了未來將形成4G/5G/NB-IoT等網(wǎng)絡(luò)共同發(fā)展的格局,這在一定程度上幫助消除了企業(yè)的顧慮。
4、無論多少問題、挑戰(zhàn)與顧慮,歸根結(jié)底無非是如何提高抄表效率
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對于智能表計的客戶來說,一個表計終端中采用的是NB-IoT,還是LoRa,或者是2G等技術(shù),這一點并不重要,客戶真正在意的是應(yīng)用這些技術(shù)之后,數(shù)據(jù)能否抄上來、抄表成功率如何、在解決收費問題上能提供怎樣的幫助,其次才是成本以及數(shù)據(jù)附加價值的問題,比如能否利用數(shù)據(jù)進行管網(wǎng)監(jiān)控及水的調(diào)度。
就抄表效率而言,目前NB-IoT的抄表效率已經(jīng)達到98%以上,而當(dāng)重傳機制也發(fā)揮效用的時候,成功率基本能夠達到100%。
正如移柯通信副總經(jīng)理潘峰所說,表計的智能化并不僅僅在于終端實現(xiàn)智能化,而是整個產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)都要實現(xiàn)智能化。
同樣的,保證NB-IoT在競爭中保持良好的競爭力,提高抄表效率是重中之重,實現(xiàn)這一點也需要全產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)的企業(yè)共同努力,在與移芯通信副總裁楊月啟及金卡智能市場部總經(jīng)理肖靜溝通中,我們總結(jié)出了以下幾點:
芯片廠商:首先,芯片性能的提升是一個長期的追求,芯片廠商還需從降低功耗、延長待機時間、提升通信性能(比如接收靈敏度)、增強信號穿透力等方向上不斷努力;其次,成本的進一步降低也將同樣重要。
模組廠商:在通信芯片持續(xù)改進的基礎(chǔ)上,持續(xù)做產(chǎn)品迭代,不斷提高模組穩(wěn)定性,保證模組的功耗下降、靈敏度提升、弱信號下通信能力增強、成本降低等。
運營商:網(wǎng)絡(luò)不斷迭代、優(yōu)化,無論是室內(nèi)的還是室外的;提高網(wǎng)絡(luò)覆蓋率,實現(xiàn)更深的網(wǎng)絡(luò)覆蓋;增加小區(qū)頻點,提高接入用戶數(shù)。
終端廠商:根據(jù)信號的強弱選擇不同制式的表計終端部署,在沒有NB-IoT網(wǎng)絡(luò)覆蓋的少數(shù)信號盲區(qū)下,可以選擇與其他技術(shù)結(jié)合應(yīng)用;同時充分應(yīng)用NB-IoT網(wǎng)絡(luò)的特點,對所有終端數(shù)據(jù)上報的時間進行錯峰設(shè)計,結(jié)合終端的重傳機制,可以充分保障所有終端的抄收率;另外持續(xù)加大研發(fā)在數(shù)據(jù)分析上的投入,如通過算法分析在壓縮終端上報頻次的同時,不會減少展示有效數(shù)據(jù)和信息的數(shù)量與質(zhì)量。
總而言之,物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的應(yīng)用很核心的一個環(huán)節(jié)就是聯(lián)網(wǎng),當(dāng)設(shè)備數(shù)據(jù)上傳失敗時很多的原因都是沒有信號或者網(wǎng)絡(luò)擁塞。而這些客觀的問題最終還是要通過和運營商密切溝通來解決。當(dāng)遇到信號覆蓋問題時,產(chǎn)業(yè)鏈上的模組廠商、應(yīng)用廠商與運營商之間需要更多的協(xié)調(diào)、更多的互動、更緊密的結(jié)合,以便客戶更愿意使用新技術(shù)產(chǎn)品,正向推動技術(shù)的應(yīng)用,形成良性循環(huán)。
5、肉眼可見的經(jīng)濟價值,顯而易見的“絆腳石”,數(shù)據(jù)歸屬問題或成最大的攔路虎
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在分析NB-IoT表計帶來的好處及經(jīng)濟價值之前,我們不妨先來看看疫情期間一個真實的案例:
疫情期間,為了加強疫情防控,孝感市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)局下發(fā)了《關(guān)于協(xié)助做好疫情防控大數(shù)據(jù)排查的通知》,《通知》要求各級自來水公司根據(jù)居民水表的日用量統(tǒng)計功能,核查用戶居家用水情況,從而協(xié)助分析用戶軌跡。最終通過遠程運維系統(tǒng)平臺大數(shù)據(jù)分析,篩查了7個社區(qū)共計1379戶。在本案例中,在線篩查有效的避免傳統(tǒng)上門排查方式帶來的交叉感染的風(fēng)險,提升了疫情防控效率。此外,運用智能儀表獲取的豐富用水?dāng)?shù)據(jù)進一步挖掘分析,助力相關(guān)部門作出更加精準(zhǔn)決策。(本案例來自匯中股份)
從這個案例中,我們也能夠感受到表計終端升級改造所帶來的便利性、有效性。
在與金卡智能市場部總經(jīng)理肖靜及移遠通信NB-IoT產(chǎn)品經(jīng)理陳峰溝通中,我們了解到了相比原先人工抄表的方式,NB-IoT表計終端帶來的價值有以下幾點。
首先,改變了長期以來的傳統(tǒng)抄表模式,無需安排人工抄表,從長遠來看,這是一個降本增效的必要手段。
其次,由于智能表的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率高、信息上報及時,更容易發(fā)現(xiàn)是否存在偷水漏水、哪個環(huán)節(jié)存在漏損等問題,也因此在管損方面能提供更好的幫助,減小產(chǎn)銷差。
然后,采用NB-IoT技術(shù)的水司及燃氣公司能夠及時方便的獲取數(shù)據(jù)進行分析,以便加強管理、提升運營效率,提供附加服務(wù)。
以上都是從企業(yè)角度去分析NB-IoT所能帶來的經(jīng)濟價值,而對于家庭用戶而言,也有著不可忽視的作用,比如用戶可以線上繳費、實時查詢使用情況。
設(shè)想雖好,但而目前主要收集管網(wǎng)壓力數(shù)據(jù)以及用水量數(shù)據(jù),能實現(xiàn)的功能相對有限,比如做夜間流量監(jiān)測、漏水提醒、管網(wǎng)修護等。但有些想法實現(xiàn)起來并不容易,問題在于:
第一、自來水公司、燃氣公司對于數(shù)據(jù)的需求單一,僅在于收費上,而以收費為核心的技術(shù)應(yīng)用無法發(fā)揮NB-IoT在表計領(lǐng)域的應(yīng)用價值。數(shù)據(jù)應(yīng)用上的價值才能真正給行業(yè)帶來變化:如幫助自來水公司提升管理水平和管理效率。
第二、擁有數(shù)據(jù)的自來水公司、燃氣公司對數(shù)據(jù)分析需求不大、挖掘數(shù)據(jù)背后的價值的意愿不強烈,而對數(shù)據(jù)有分析需求的政府部門卻沒有數(shù)據(jù)使用權(quán)之間的矛盾仍沒有化解途徑。
第三、下游應(yīng)用NB-IoT技術(shù)的企業(yè)研發(fā)投入不到位、產(chǎn)品不夠硬。
第四、綜合性數(shù)據(jù)(與其他系統(tǒng)數(shù)據(jù)的結(jié)合還能提供更加人性化的應(yīng)用)的應(yīng)用提供更加準(zhǔn)備的判斷,但是不同數(shù)據(jù)掌握在各方手里,數(shù)據(jù)難以實現(xiàn)融合。
歸根結(jié)底,數(shù)據(jù)歸屬問題成了智能表計價值最大化的一只“攔路虎”,導(dǎo)致短期內(nèi)其經(jīng)濟價值或?qū)o法實現(xiàn)。
這也間接說明了必須從當(dāng)下的功能疊加階段(主要實現(xiàn)水質(zhì)監(jiān)測、純度檢測、集成更多傳感器等)跨越到數(shù)據(jù)價值挖掘階段的重要性和緊迫性,在這個過程中政府如何引導(dǎo)水司以及燃氣公司在數(shù)據(jù)脫敏之后進行應(yīng)用也便成了行業(yè)發(fā)展關(guān)鍵點,是NB-IoT技術(shù)落地表計行業(yè)體現(xiàn)社會價值的核心。
6、堅定企業(yè)進行智能化升級改造的信心,促進企業(yè)All in NB-IoT的發(fā)展
圖片來源:網(wǎng)絡(luò)(侵刪)
無論是全智能化或者是半智能化,表計智能化終歸是一個大趨勢。
值得注意的是,無論是水務(wù)物聯(lián)網(wǎng)還是燃氣物聯(lián)網(wǎng),應(yīng)用創(chuàng)新才是發(fā)展的核心,除了通信技術(shù)本身的演進迭代之外,資費、模組、網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定度、項目配合度等方面也需要同步提升。
按照目前的情況來判斷,未來3-5年,NB-IoT表計將以20-30%的增長率實現(xiàn)增長,并在未來形成以NB-IoT、LoRa、有線三種方式同步增長,其他小無線同步發(fā)展的技術(shù)應(yīng)用格局。
在新基建浪潮下,加之《深入推進移動物聯(lián)網(wǎng)全面發(fā)展的通知》(以下簡稱“通知”)的發(fā)布,給NB-IoT在表計領(lǐng)域發(fā)展也帶來了巨大的影響。在與移遠通信NB-IoT產(chǎn)品經(jīng)理陳峰的溝通中,我們總結(jié)出了以下兩點:
首先,明確了通信技術(shù)的發(fā)展方向,未來將會形成4G/5G/NB-IoT共存的格局,這樣一來,廠商在技術(shù)選擇上會更有方向,打消終端應(yīng)用廠商的顧慮,從而能夠更加集中精力發(fā)展某種技術(shù)。
其次,表計終端屬于長周期運營的產(chǎn)品,在《通知》發(fā)布之前,廠商做了各種嘗試。而《通知》的發(fā)布,給企業(yè)以堅定的信心進行智能化升級。
只不過,從確定方向到落到實處仍然需要時間。
感謝以下NB-IoT行業(yè)的大咖對本文的支持(按訪談時間順序):
上海移芯通信科技有限公司副總裁 楊月啟
金卡智能集團股份有限公司市場部總經(jīng)理肖靜
上海移柯通信技術(shù)股份有限公司副總經(jīng)理 潘峰
智恒科技股份有限公司智能硬件產(chǎn)品總監(jiān) 雷睿
上海移遠通信技術(shù)股份有限公司NB-IoT產(chǎn)品經(jīng)理 陳峰
匯中儀表股份有限公司副總裁 馮大鵬
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會議主題:IOTE 2020深圳移動物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)生態(tài)大會
會議時間:7月29日上午09:30
會議地點:深圳會展中心(福田)·6樓桂花廳
擬定議程:
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