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10亿NB应用模组先实现个小目标:1000万预定完成
发布日期:2018/4/2   点击量:365  


【简介】

中物合集团招标10亿只NB-IoT应用模组,目前经四个投标单位与中物合集团合资成立的通信技术公司,已经完成了产品的定型,并与oneNet云平台和天翼云平台打通,中物合销售体系已经完成1000万的预定,先实现一个小目标,为2022年实现10亿的产销奠定良好的基础。

窄带物联网NB-IoT通信技术+应用模组+微形变流量测量技术

助力公共事业电水气热物联网化、去仪表化、促进全球物联网化


   中华人民共和国  中国物联网合作组织集团

201841日发布


一、窄带物联网NB-IoT通信技术

我们使用的手机采用的是3G4G5G通信技术,是移动宽带通信技术,支持语音、视频通信,实现“人与人”的连接,是移动互联网的核心技术。“宽带”就如高速公路,不但同时可跑多个汽车,而且车速也非常快。

基于蜂窝的窄带物联网(Narrow Band Internet of Things),缩写为NB-IoT,主要实现“物与物”的连接。“窄带”就如大量自行车在道路上骑行,相对于汽车数量大大提升,但运行速度也非常慢。

NB-IoT具备四大特点:一是广覆盖,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,覆盖面积扩大100倍;二是具备支撑海量连接的能力,NB-IoT一个扇区能够支持10万个连接,支持低延时敏感度、超低的设备成本、低设备功耗和优化的网络架构;三是更低功耗,NB-IoT终端模块待机功耗极低;四是更低的模块成本。

NB-IoT需要移动运营商提供信道支持,是当前最具影响力的低功耗广覆盖(LPWA)物联网(IoT)的主流。

二、NB-IoT应用模组

目前大家所看到的和使用的NB-IoT模组,都是仅仅具有通信功能的“通信模块”,以被任何行业多种产品采用,作为数据传输的装置,类似我们手机中与基站通信那个装置。

应用模组,是将某一领域的某一个和多个应用(包括硬件、程序、系统、eSIM)全部集成在一个电子装置中,无需任何的硬件设计、MCU开发、后台系统开发,用户根据需要,只要将电源、传感器、以及执行器、显示器与应用模组连接上,在远程使能系统指挥下,即刻实现某一物联网应用功能。

与通信模组相比,应用模组可以将应用开发的所有环节都省掉,不但将开发成本降低为零,由于应用模组大规模统一技术标准的生产制造和检测方式,有效地确保了产品的最佳性能和稳定工作的寿命,集团化集约经营,大幅度降低了产品成本。

三、电水气热计量仪表物联网化快速改造

目前全球计量仪表以普通计量表、IC卡智能表为主,随着NB-IoT技术的发展,电表、水表、气表、热表的物联网化改造时大势所趋。

采用应用模组,可以在现有的计量用仪表上,快速实现计量仪表的物联网化改造。

1、物联网电表

物联网电表,主要用于电能供应的计量、抄表、贸易结算,因不涉及能效管控大数据采集和实时控制,所以通信频度有限,可不采用线上电源,而采用锂电池供电方式,从而降低产品的复杂性、提高产品的可靠性。


      


2、物联网水表

在计量仪表中,水表的总量巨大,由于管道压力大、安装环境恶劣,所以,智能化改造困难,存量和增量水表的物联网化改造体量极大,投入的费用非常可观,因此,环境适应性、低成本、实用性等因素,是产品设计中,重点要考虑的问题。

无论铜壳、铁壳或塑料壳冷水水表还是热水水表,也无论湿式(多流束)或干式(单流束),都非常便宜,几十元钱。选择无磁流量传感器(防水单开关式或电子式),将2根(机械开关式)或3根(电子式)传感器信号线与模组连接,并通过软管进行线路防护,将应用模组、天线、按钮、信号灯、电池,全部装入防水壳体内,固定在管道上或墙壁上,就构成最简洁物联网水表产品,通过《型式评价》认定后,即可上市销售,实现普通水表的物联网化改造。


物联网水表控制器为防水结构,满足IP68最高防护标准要求,此种安装结构,有利于信号效果最佳。


3、物联网气表

对于远传气表,其电路原理与ZWH2018S(ZWH2018NB-S)相同,将钢索防护信号线与ZWH2018Q(ZWH2018NB-Q)相连接,将控制器固定在管路上或墙壁上,确保信号最佳。

物联网气表所实现的功能与物联网水表相同,也是采用无磁流量传感器采样的,在气表生产时,即将传感器装入,并引线出来。


4、(后付费)物联网热表

在集中供暖地区逐渐采用“按照热量实际消耗量”收费的“热计量”方式,所采用的装置叫“热量表”。

热量表有“机械流量计”方式和“超声波流量计”方式两种,后一种居多。

物合集团的ZWH2018R应用模组,支持现有的热量表的“物联网化”改造。

                 

四、电水气热计量“去仪表化”

上述采用ZWH2018DSQR应用模组,是对现有的电表、水表、气表、热表进行物联网化改造,将传统计量仪表与NB-IoT通信技术结合,让传统企业快速提升为物联网企业。

随着电子技术、通信技术的不断发展,有必要、有可能通过电量传感器、水量传感器、气量传感器、热量传感器,全面替代“电表”、“水表”、“气表”、“热表”;以NB-IoT“点对点”通信技术,全面替代各种“采集器”、“集中器”、“中继器”、“转发器”,实现计量技术的提升、降低产品成本和安装费用、减少安装面积、增加产品场景适应性,在电力线中串接【电量物联网传感器】替代电能表、在自来水管道中串接【水量物联网传感器】替代水表、在燃气管道中串接【气量物联网传感器】替代气表、在热力管道中串接【热量物联网传感器】替代热表,电水气热量实时或定时数据通过传送到【物联网云平台】,能源资源供应管理者通过电脑终端WWW或用户通过智能手机WAPAPP即可查询、控制、缴费、能效管控,实现公共事业电水气热计量领域贸易结算物联网化。

高精度宽量程“电水气热量传感器”以低成本、高可靠性,实现代替电表、水表、气表、热表功用,在智能手机普及的今天,将逐渐成为公共事业计量智慧化的主导方式。

1、电量物联网传感器

1级精度电量计量累计、执行分时(峰谷平尖四个分区共48个时段)、阶梯价格(每个分区可设4个阶梯)、预付费(电子钱包充值方式、可执行100A负载切断能力)、后付费(15min60min、一天、一周、一个月上传频度选择、平台系统上根据物价规则进行贸易结算)、远程切断控制、费控预警和透支、可带电插入式安装、具有IP68高等级防护能力、支持智能手机的远程查询和控制。

需要计量电能的任何场景,例如机器设备、空调、热水器、电饭锅等耗电较大的家用电器;可广泛用于机关、企事业、学校、小区物业等自我管理等场合;可用于充电桩、停车场、广告牌、电梯等的计量和控制;农村供电计量及收费;出租屋的用电计量及控制;路灯及户外用电的远程计量和控制;光伏发电、风力发电的远程控制和供电计量等。

电量物联网传感器,可断电安装、也可以带电安装(插入式)确保负载持续供电。带电安装时,将零线和火线的外皮用专用绝缘工具剥掉,放入电量传感器内,锁紧螺丝,扣上外壳即可。


根据需要,可与插座等装置形成一个移动的电量计量、远程控制装置,可悬空串接在电力线中,其IP68的防护能力,可以抵抗恶劣环境的影响。

电量物联网传感器,可广泛用于电力能效管控大数据采集,为削峰填谷和节能服务。

2、水、气、热创新计量技术

一百年来,供水计量以“旋翼速度式”机械水表为主;燃气计量以“皮膜容积式”机械气表为主,并不曾改变。近二十年来,在机械计量仪表上附加电子控制装置是目前智能表的主流方式。

随着电子技术的发展,近年来,机械式水表、机械热表有向超声波电子测量技术方式过渡的趋势,希冀将电子测量、控制、通讯一体化,但由于超声波技术的计量特性、可靠性和成本因素制约,尚难推广。

为提升机械流量仪表测量范围(量程比)和测量精度(误差)、适应计量设备电子化、通讯物联网化,中物合集团经过两年多的不断探索和创新,在全球率先采用“MEMS应变片流速测量”技术和“NB-IoT应用模组”相结合,实现对管道流体流速的宽量程高精度测量,通过与时间积分及压力、温度补偿,获得准确的流量数据,通过NB-IoT应用模组与运营商云平台通讯,实现数据的上传和远程数据下载及控制。

采用51mm标准阀门长度,插入传感器,可实现水量、气量、热量、油量等流量的宽量程、高精确测量,对液体进行测量时,使用高等级防水、耐腐蚀、耐高温防护传感器。



           

3、水量物联网传感器

采用ZWH2018NB应用模组,将流速传感器、压力传感器、温度传感器、阀门执行器连接后,即可实现“水量物联网传感器”功能,测量范围为4L/h-6000L/h

水量物联网传感器,由贸易结算用和能效管控用两种方式,贸易结算主要针对居民“量大面广”局面,提供DN15DN20DN25集中基本的水量物联网传感器,并配置阀门,关注灵敏度、流量下限、测量精度等指标。而能效管控,以带压打孔现场安装方式为主,关注的是管道压力和流速,为智慧水务提供大数据。



供水管网漏损,是供水行业面临的普遍问题。供水公司水厂通过管道给用户供水,有一部分(平均25%)在输送过程中,因管道的泄漏而损失掉,还带来地陷等安全事故。目前智慧水务仅仅能在一些节点安装压力变送器或水表,对泄漏进行监控,但由于设备过于分散,数据采集的颗粒度太大,不足以快速判断泄漏的发生和漏点,尚需要地面人工采用设备辅助侦听,并用很大的投入开挖处理。




插入式水量物联网传感器,内置压力传感器、温度传感器、流速传感器,可分布式安装,采用小孔盾构,带压打孔方式,无需停水,快速施工,防护填埋,施工简单,成本极低,可以有效感知管路压力的突变、流速的改变,通过NB-IoT上传到能效管控大数据平台,根据数学模型,通过分析,获得泄漏信息和漏点位置信息。

插入式水量物联网传感器,内置226500电池,设备可填埋在地面以下,通过强力通信系统,与公网基站通信,长期稳定上报信息,构成完善的智慧水务传感器系统。

4、气量物联网传感器

在电水气热计量仪表中,电表最成熟、热量表最复杂,而燃气表技术创新难度最大。目前燃气计量,主要采用的是膜式燃气表,这类机械表的技术成熟、稳定可靠,但缺点是测量范围窄、计量下限高,对微小气流难以探测,存在安全隐患。

气量物联网传感器电路原理与水量物联网传感器完全相同,区别只是气量物联网传感器采用的压力传感器测量范围较小,电池采用18505锂电池,带有阀门控制,可实现地震、火灾、欠费、远程控制等情况下的气路关断。


5、热量物联网传感器

采用ZWH2018NB应用模组,将流速传感器、压力传感器、温度传感器、阀门执行器连接后,即可实现“热量物联网传感器”功能,可广泛用于贸易结算和热力能效管控中。

       

五、NB-IoT应用模组及“应用芯片”促进全球物联网发展

 中物合集团全球首创的NB-IoT应用模组,可对现有计量仪表快速实现物联网化改造、电水气热量物联网传感器实现“去仪表化”外,可在智慧城市各个领域所采用。

1、消防领域:物联网消防栓、烟感、喷淋控制

2、安防领域:防盗、防火、危化品管理、门窗控制、窨井盖

3、治安领域:出租屋管理、宠物、精神病患者

4、用电设备:家电控制、路灯管理、充电桩、电梯、广告牌

5、防汛领域:乔木及建筑物防风报警、水位监测报警

6、环保领域:水质监测、空气检测、排放物检测

7、石油领域:抽油机状态监测、输油管道流量监测、油船卸油监测

8、机床设备:各类设备嵌入电量、流量传感器、状态传感器、位置传感器

NB-IoT可以安装在所有“静态”的“物体”上,对其数据和状态进行监控。


六、关于境外设立“中物合集团(国家)物联网有限公司”说明

在中国移动通信公司、中国电信通信公司在境外部署NB-IoT的区域,所在国部署NB-IoT的区域,中国物联网合作组织集团有限公司,均可与该国实体企业合资合作,注册“中物合集团(国家)物联网有限公司”,生产和销售“物联网终端产品”,为所在国提供物联网技术服务。

中方负责提供技术、设备、原材料、生产指导或管理,所在国负责投资、市场、场所、人员。

上述所有物联网技术和产品,中国物联网合作集团有限公司,均提供适合所在国语言环境的《管理系统》。

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