物联网急需升级，NB-IoT能否堪此重任？

随着 科技 的发展，物联网已经成为了大多数人所不能离开的一项高新技术，它通过各式各样的传感器实实在在地改变了我们日常生活，在生活中的几乎所有场景都可以见到它的身影。无论是家居、交通还是物流、工业领域，都因为物联网技术而变得更加智能化。

物联网究竟是什么

物联网，顾名思义就是万物相连的互联网，它是由互联网引申出来的含义，目前广泛运用在工业、农业、交通、家居、安保等领域内，有效推动了这些领域的智能化发展，也进一步拓展了发展潜力，将智能与数据化慢慢渗透于这些行业内。

同时物联网不仅可以提供信息传递功能，还具备对信息智能处理功能。它通过每一个传感器上的信息获取能力，通过互联网的方式进行有效传达，做到实时更新数据信息，并与智能分析、AI等技术进行结合，使其通过智能处理技术分析获取的海量信息，实现更有意义的传递。

不过物联网并不能脱离互联网而单独存在，它的核心仍然是互联网。它所收集的海量信息以及分析结果都需要互联网进行传递，这才能够实现万物互联的效果。

物联网当前所遇到的难题

根据GSMA（全球移动通信系统协会）预测，在2020年物联网的连接数将达到126亿，2025年物联网的连接数将达到252亿。虽然已经达到如此体量，但是从物联网推进到普及的过程中，仍遇到不少难题，这也为物联网之后的发展带来一定程度上的阻碍。

由于物联网的传感器身材都比较小，所以能耗问题一直都没有很好地解决。要么需要增加身材，要么需要降低性能，而且耗电量、成本等问题依然是物联网的痛点所在。此外，有很多物联网设备由于使用场景复杂，并无法使用外接电源，而且电池更换成本昂贵，所以低功耗就是物联网在这些场景下的一个最基础必备条件。

虽然目前4G已经大规模普及，而且市面上已经出现了很多5G手机，但是在物联网方向上，大多数物联网设备仍采用2G网络。这与网络覆盖率和成本息息相关，所以这是2G网络迟迟没有退网的一个原因。

此外，由于物联网每天会收集和传输大量信息，所以在安全方面也是物联网一直面对的一个难题。

NB-IoT芯片解决痛点，已经准备就绪

在过去，很多物联网产品每天传输的数据很低，而且不需要高速的传输效率，所以物联网芯片一直以低成本的2G为主。不过随着当前物联网的快速发展，物联网的连接数大幅度增长，过去的2G物联网不足以支撑目前的体量，需要一种新型的技术来引领物联网升级。

于是NB-IoT作为一种覆盖度广、低功耗、低成本的一种新型物联网技术，便进入众多开发者的视野中，这种技术在一些低功耗低成本的通信场景中，相比现在的2G物联网技术表现要更加出色、优秀。

目前NB-IoT芯片行业以华为、高通等一线大厂为主。

NB-IoT能否担负重任？

在提及到NB-IoT行业的前景和展望时，NB-IoT行业经历了四个阶段，分别是燥热、绝望、冷静和成熟，目前产业已经逐渐走向成熟，包括运营商的网络、芯片模组终端应用以及整个市场对于这项技术所持有的期望，这些都是非常理性和成熟的。

过去大家认为包括功耗、成本、性能在内的，这些阻碍NB-IoT发展的几个因素都已经被整个产业一一解决掉了，所以随着运营商网络的进一步的提高覆盖率增强，那么NB-IoT便会得到迅速的爆发。同时，NB-IoT的网络标准会在未来的5年内与5G网络完全融合，在未来的5~8年内，4G网也将开始步入退网通道，所以将与5G网络融为一体的NB-IoT的生命周期也会非常长的。

相比于智能手机这种3C市场来说，目前NB-IoT仍然是一个小市场，它具备非常清晰的细分，当前需求最刚性的就是抄表市场。而对于像共享单车、医疗 健康 设备、资产跟踪管理、宠物跟踪等在内的其他的新型市场来说，这些都是NB-IoT正在 探索 的领域。

总结

未来几年，物联网仍然将保持着急剧式增长，产业需要通过不断更替，吸收新鲜技术才可以保障长久发展。目前已经到了物联网需要更新换代的时刻，在以NB-IoT技术驱动为核心的公司支持下，相信会持续发力，承担起物联网中部分领域的重任。

物联网的关键技术主要包括：无线传感器网络、ZigBee、M2M技术、RFID技术、NFC技术、低能耗蓝牙技术。

1、无线传感器网络：无线传感器网络(Wireless Sensor Networks, WSN)是一种分布式传感网络，它的末梢是可以感知和检查外部世界的传感器。

WSN中的传感器通过无线方式通信，因此网络设置灵活，设备位置可以随时更改，还可以跟互联网进行有线或无线方式的连接。通过无线通信方式形成的一个多跳自组织网络。

2、ZigBee：ZigBee，也称紫蜂，是一种低速短距离传输的无线网上协议，底层是采用IEEE 802154标准规范的媒体访问层与物理层。主要特色有低速、低耗电、低成本、支持大量网上节点、支持多种网上拓扑、低复杂度、快速、可靠、安全。

3、M2M技术：M2M全称Machine to Machine，是指数据从一台终端传送到另一台终端，也就是机器与机器的对话。

M2M应用系统构成有智能化机器、M2M硬件、通信网络、中间件。M2M应用领域有、家庭应用领域、工业应用领域、零售和支付领域、物流运输行业、医疗行业。

4、RFID技术：无线射频识别即射频识别技术（Radio Frequency Identification，RFID），是自动识别技术的一种，通过无线射频方式进行非接触双向数据通信。

利用无线射频方式对记录媒体（电子标签或射频卡）进行读写，从而达到识别目标和数据交换的目的，其被认为是21世纪最具发展潜力的信息技术之一。

5、NFC技术：NFC英文全称Near Field Communication，近距离无线通信。与RFID一样，NFC信息也是通过频谱中无线频率部分的电磁感应耦合方式传递，但两者之间还是存在很大的区别。

首先，NFC是一种提供轻松、安全、迅速的通信的无线连接技术，其传输范围比RFID小，RFID的传输范围可以达到几米、甚至几十米，但由于NFC采取了独特的信号衰减技术，相对于RFID来说NFC具有距离近、带宽高、能耗低等特点。

其次，NFC与现有非接触智能卡技术兼容，已经成为得到越来越多主要厂商支持的正式标准。

6、低能耗蓝牙技术：蓝牙低能耗（Bluetooth Low Energy，或称Bluetooth LE、BLE，旧商标Bluetooth Smart）也称低功耗蓝牙，是蓝牙技术联盟设计和销售的一种个人局域网技术，旨在用于医疗保健、运动健身、信标、安防、家庭娱乐等领域的新兴应用。

相较经典蓝牙，低功耗蓝牙旨在保持同等通信范围的同时显著降低功耗和成本。

零、登录页面

平台包含WEB监控管理端和手机APP移动运维端两大终端应用，平台按功能维度分由数据管理、数据监控分析和运维保障三大模块组成，按数据管理维度分别提供学校、楼宇、院系、商户四方面的水电等能源使用情况的管理、监控和分析，上述特征将会在各类界面展现和功能使用中体现到。

一、监控大屏

1、登录后首先展示平台的监控大屏，从设备实时状态、运维工单状态、能耗使用状态等方面展开，大屏以科技蓝的界面风格提供用户视觉体验。

2、根据学校管理监控的具体需要，提供建设基础数字三维模型或者平面模型，以学校建筑物模型为信息载体提供用电、用水以及用气、供暖等数据的高交互性体验。

二、基础管理

1、楼栋建筑管理，对各个楼宇建筑物的基本信息、坐标位置、功能用途、建筑特征等属性进行采集、记录、维护和查询。对于校园建筑物的管理，提供建设基础数字三维模型，以更直观和友好的方式提供更智能的可视化的物联网管控手段。

2、学院机构管理，提供对学校内各个院系的基本信息、区域位置关系、使用楼宇建筑关系等的信息管理功能。

3、校内商户管理，为商户管理提供独立的商户管理平台， 提供校内商店、理发店、无人售卖机等商户的用水和用电的在线管理和智能监控。》界面上的特征简单说明。

4、设备管理，提供水、电、气、暖的物联网设备的接入和和集中管控，包含电表的通电、断电，工业用表的报警复位、电表参数设置等。电表设备根据实际用途可分为工业用表、常规用表两大类，区别是工业用表将会提供对电缆温度、电流、电压、漏电的智能监测和预警，由于学校中没有大型用电设备建议使用相对价格更优惠的常规用表。

三、实时监测

1、实时监测分为设备状态监测、用电安全监测、运维工单监测、用户状态监测、实时能耗分析以及水网表监测，由于能耗使用为主要业务部分因此单独配置“能耗分析”模块用于详细展现。

2、现在简要预览下“实时监测”模块的四类监测内容：以地图打点展示各学院、建筑和设备的位置，在地图上简要标注设备在线、离线、投产的数量；提供按照区域、项目单位、责任人的树结构快速检索组件；点击某监测节点可查看详细的监测数据。

3、在实时监测中以地图为载体、学院为元素进行统计展现，对学院的整体统计能在地图上直观展示。

4、分别展示界面效果和简要说明。
四、能耗分析

1、实时能耗分析，属于实时监测的能耗专题功能，分析界面的展现方式与实时监测一致。实时能耗分析提供日月年的当前和同期的能耗统计，提供今日能耗趋势分析，提供日月年的能耗环比分析。

2、整体能耗分析，提供学校所有用电情况的能耗分析，提供与实时能耗分析相似的分析项，不同点在于相对于实时分析中数据具有一定的时间跨度，并且在统计维度上也存在学校和学院的粒度差异。

3、楼宇能耗分析，以学校的楼宇为单位展开的楼宇间横向比较分析和楼宇内能耗的分析展现。

4、学院能耗分析与商户能耗分析的逻辑与界面体验与楼宇能耗分析基本一致，不同之处在于以学院和商户为基础维度的统计分析。

5、宿舍用电量分析，提供所有宿舍、宿舍楼、楼层和房间的今日、本月和年度的用电量汇总，可以提供按照不同粒度的能耗排名分析，找到电耗子。
五、报告报表

1、安全用电评比，对各个学院（可根据需要提供各个楼宇和商户）的月度用电情况进行数据计算分析，目前提供的是用电安全的评分测算，可根据学校关注点提供能耗能效或其他方面的评测。

2、运行分析报告，提供对各个学院的月度用水用电以及运维等综合内容的数据分析报告，报告内容将会与次月定期智能生成，并且以邮件的方式通知学院的相关负责人。

3、能耗月表，根据统计维度不同可分为学校、楼栋、学院和商户四类月度报表。提供报表的月度查询、导出EXCEL和在线打印。

六、运维运营

1、故障报警，平台运行过程中遇到的设备掉线、通讯异常等无法正常时触发故障报警，并发送手机APP消息和短信消息。

2、运维工单，分为智能派单和常规工单，智能派单既故障报警时触发的智能派单，常规工单包括常规巡检、运行隐患、设备定期维护三种类型。

3、手机APP应用，为后勤运维工程师提供在线设备状态查看、报警通知、工单处理等移动办公功能。

4、为平台管理员提供平台的用户、权限、日志、参数、帮助、APP等管理维护功能。

5、后勤运维人员可通过手机APP提供的运行检测、设备管理等应用在线对设备进行维护管理；同时APP提供对用电评比、能耗分析、工作能力、工单分析等应用功能；可通过手机进行下单、现场故障排查和处理。

智能电网与能源参考设计
用于塑壳断路器 (MCCB) 的低功耗、低噪声模拟前端设计
高压 12V-400VDC 电流感测参考设计
用于 G3-PLC 电力线通信的模块上系统（CENELEC 频段）
我这周在浏览物联网 (IoT) 时，想仔细看看IoT将如何使电网更加智能（反之亦然），在整个基础设施和住宅内提供更多的信息，实现更佳的互联互通。通过IoT，用户、制造商和公共事业服务供应方将揭示一种全新的方法来管理设备，并最终节省资源和开销。让我们看一看世界上的智能电表将智能电网与你的住宅连接在一起的实现方式。
在全球都在关注能源管理和节能的当下，IoT将把智能电网的连接优势扩展到公共事业供应方所完成的配电、自动化和监视之外。住宅和楼宇内，管理系统的使用将帮助用户监视他们自己的用量并调整使用习惯。这些系统将最终通过在非高峰用电时间运行来自动调节，并且连接至传感器来监视用户数、光照条件以及更多参数。但是，这一切都源自一个更加智能和互连程度更高的电网。
智能电网使IoT成为现实的第一个关键步骤是大量采用智能仪表。目前已经连接了数百万个仪表，并且互连电网的势头仍在增长。然而，要发挥其最大潜能，智能电网的第一步是从机械电表向智能电子仪表的转变，其目的是建立仪表和公共事业供应方的双向通信。
美国的智能电子仪表的采用率接近50%，目前现场已经安装了数百万个电表，与电网互连并定期通信。从本质上说，电表正在将它们的功能从电能计量设备扩展成为双向通信系统。
现代的电子仪表必须符合特定的标准才能在智能电网和IoT中发挥如此关键的作用。首先，仪表需要在住所和楼宇中将能耗信息报告给公共事业单位。在美国，合适的解决方案是低功耗RF (LPRF) 通信，使用的是Sub-1 GHz网状网络。然而，根据国别和电网属性的不同，无线解决方案也许不是最佳选择，比如说在西班牙或法国等使用有线窄带正交频分复用 (OFDM) 电力线通信 (PLC) 的国家。没有放之四海而皆准的互联互通解决方案。使IoT成为现实需要更大量的产品组合，能够支持从有线到无线，而有时需要将二者结合起来。
第二，仪表需要通过住宅内显示器或网关将有用的能耗信息传送到屋内。这些信息使得用户相应地调整用电习惯并降低这方面的开销。在美国，ZigBee标准与智能能源应用系统组合使用。其他像英国或日本等国，正在评估Sub-1 GHz RF或PLC解决方案，以实现更大的覆盖范围，或者混合RF和PLC的组合实现。所以，本质上说，电表正在成为智能传感器，用于在住宅和楼宇内外进行双向通信的IoT，以网状网络的方式互连，同时将基本能量数据报告给公共事业单位。
此外，智能仪表需要支持诸如动态定价、需求响应、远程连接和断开、网络安全、无线下载和安装后升级等高级功能，这样的话，公共事业供应方也就没有必要为每个仪表都派遣一名技师了。
如你所见，智能电网在支持IoT方面发挥了关键作用—但这只是开始。将楼宇和住宅中的设备连接在一起是发挥智能电网全部优势的下一件要做的事，而很多创新型解决方案和便利化应用已经向用户提供。专用家庭能源网关、智能应用中心或能量管理系统将使用户更快地感受到互连电网和IoT所带来的益处。
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智能电网与能源参考设计
用于塑壳断路器 (MCCB) 的低功耗、低噪声模拟前端设计
高压 12V-400VDC 电流感测参考设计
用于 G3-PLC 电力线通信的模块上系统（CENELEC 频段）
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