NB-IoT智慧用電解決方案

1、建設背景

　　隨著智慧城市、能源互聯(lián)網及大數據時代的來臨，移動通信正在從人和人的連接，向人與物以及物與物的連接邁進，萬物互聯(lián)是必然趨勢，而無線通信將增速實現(xiàn)萬物連接。

　　隨著能源互聯(lián)網的不斷發(fā)展，智能電表作為能源互聯(lián)網的感知層終端，是能源互聯(lián)網的數據之源，承載著電力計量及數據采集任務。鑒于儀表現(xiàn)場環(huán)境的復雜情景，儀表的通信問題一直是行業(yè)痛點，隨著NB-IoT技術的興起，為構建真正高性價比的組網方案成為可能。

　　NB-IoT(Narrow Band Internet of Things, NB-IoT)是IoT領域基于蜂窩的窄帶物聯(lián)網的一種新興技術，支持低功耗設備在廣域網的蜂窩數據連接，亦被叫為低功耗廣域網(LPWA)。NB-IoT只消耗大約180KHz的頻段，可直接部署于GSM網絡、UMTS網絡或LTE網絡支持待機時間短、對網絡連接要求較高設備的高效連接。其主要特點是覆蓋廣、連接多、速率低、成本低、功耗少、架構優(yōu)等特點。

　　力安科技致力于為智慧用電、智能電表、能源管理、建筑電氣、智慧消防等應用場景提供優(yōu)質的整體用電解決方案，為能源互聯(lián)網的發(fā)展提供助力。

2、架構

　　智慧用電解決方案由感知層、網絡層、IoT平臺、應用層組成。

　　感知層

　　感知層主要實現(xiàn)物理世界的智能感知識別、信息采集及處理，并通過通信模塊將物理實體連接到網絡層，本方案中包括NB-IoT電表、控制器及其他智能裝置。

　　網絡層

　　網絡層主要實現(xiàn)信息的傳遞、路由和控制，包括延伸網、接入網及核心網。本方案中包括NB-IoT網絡，該網絡基于授權頻譜組建網絡，其抗干擾能力、數據安全性均有可靠的安全保障。

　　IoT平臺

　　IoT平臺提供連接管理、設備管理、數據管理、能力開發(fā)等基礎服務。支持物聯(lián)網電表快速接入及集成。通過統(tǒng)一的協(xié)議與接口實現(xiàn)NB-IoT電表的接入。平臺提供高效的數據管理、結構化存儲、數據采集、數據調用等功能，為應用層提供組件化的數據服務。

　　應用層

　　應用層是物聯(lián)網應用的業(yè)務核心，在IoT平臺基礎上，可以聚焦智慧用電的行業(yè)業(yè)務，實現(xiàn)業(yè)務層面的呈現(xiàn)及應用，如智慧用電的報表管理、費率管理、設備維護、統(tǒng)計分析等。

3、NB-IoT技術優(yōu)勢

　　NB-IoT技術具有低功耗、廣覆蓋、大連接、低成本等顯著優(yōu)勢。

　　低功耗

　　NB-IoT節(jié)電技術DRX(Discontinuous Reception)和PSM(Power Saving Mode)，通過減少不必要的信令和在PSM狀態(tài)時不接受尋呼信息來達到省電之目的，可讓設備時時在線，保障電池10年以上的使用壽命。

　　廣覆蓋

　　NB-IoT無線技術提升了功率譜密度，NB-IoT比LTE提升20dB增益，即覆蓋能力提升100倍，很好地實現(xiàn)了廣域覆蓋，即使在地下車庫、地下室、地下管道等信號難以到達的地方也能覆蓋到，對電表的分布式安裝實現(xiàn)全面覆蓋。

　　大連接

　　與傳統(tǒng)的2G/3G/4G相比，NB-IoT有50~100倍的上行容量提升，200kHz帶寬下單基站小區(qū)可支持5萬用戶。

　　低成本

　　NB-IoT核心網相對傳統(tǒng)EPC核心網增加了“小包數據控制面?zhèn)鬏攦?yōu)化、節(jié)電優(yōu)化(PSM、eDRX)”，信令流程簡化、大幅降低消息交互，實現(xiàn)NB-IoT的低移動性接入。低速率、低復雜度帶來的是低成本。

4、NB智慧用電系統(tǒng)

　　NB-IoT智慧用電系統(tǒng)是落實以“預防為主，防患于未然”的安全管理新理念的一種新科技管理工具。它結合多種高端技術——互聯(lián)網+、物聯(lián)網、云計算、大數據分析等，通過物聯(lián)網傳感終端，對引起用電安全事故(如：電氣火災)的主要因素(導線溫度、電流、剩余電流、末端用電不當)進行不間斷的數據跟蹤與統(tǒng)計分析，將獲取的用電數據實時傳送至云平臺，實現(xiàn)了實時發(fā)現(xiàn)電氣線路和用電設備存在的安全隱患，并可通過智能的AI算法控制末端用電設備通斷電與智能恢復供電，同時平臺向相關管理人員和用戶發(fā)送預警信息，指導用戶開展治理，達到減少潛在的用電安全隱患，實現(xiàn)“防范于未然”的目的。

　　本系統(tǒng)適用于各種用電企業(yè)如商業(yè)樓宇、居民小區(qū)、醫(yī)院、學校等場合，系統(tǒng)實施可有效地及時發(fā)現(xiàn)和排查各種電器和線路存在的火災隱患，從源頭抑制電氣火災的發(fā)生，以保障場地的用電安全以及減少電能損耗。