从量变到质变，NB-IoT万物互联新应用

作者：华创通信 束海峰、蒋颖

主讲人：江志锋-中国电信北京研究院物联网与互联网+研发事业部总监

主要内容：

各位嘉宾，各位领导，大家好，非常高兴大家今天能来中国电信北京研究院参加论坛和会议。今天我演讲的主题是“从量变到质变，NB-IoT服务万物互联新应用”。

内容主要分为两个部分，第一个部分跟大家分享一下物联网产业发展趋势，第二个因为我们自己也在做研究和创新，在物联网应用方面，我们也做了一些创新的应用，对于我们的两个创新应用，我会在这做一个发布和介绍。

首先第一点，我们来看一下物联网产业趋势的第一个趋势，我们先从投资的角度去看。我们知道投资，哪个方向有前途，哪个方向有前景，钱就会向哪个方向去投。那么从全球物联网投资的角度来看，现在是呈一个爆发式增长状态，截止到2016年的时候，实际上物联网的年投资已经接近千亿美元，现在已经是2017年了，也就是这个投资肯定是过千亿美元这个规模了。另外呢就是全球的一些主要的运营商也纷纷通过投资或者并购这种方式来接入到物联网领域，纷纷抢占新一轮产业制高点。

第二个在物联网投资里面，或者在网络建设这一方面，LPWA，也就是低功耗的广域网，已经成为新一轮的网络部署热潮。全球的NB-IoT统计下来，已经可以覆盖20%的国土以及50%的人口。这上面有一份统计数据，根据全球运营商已经建成或者即将建成的NB-IoT网络数量统计，全球即将建成53张这样的网络，eMTC可以达到22个，Cat 1可以达到4个。在全球NB-IoT网络建设中，在亚太地区，选择NB-IoT这种技术的又占最多。在亚太地区里面，中国电信又起到了先行者的角色，大家也知道，在今年的7月份，我们已经对外宣布了全面商用覆盖全国的NB-IoT网络。这个网络已经有31万基站，支持NB-IoT网络。另外在中间这个NB-IoT上，它采用800M这样一个频段，也是非常黄金的一个频段，所以中间这个NB-IoT网络也具有性能很好的这样一个特点。

这是网络的一方面，另一方面从物联网的芯片、模组的出货规模来看，已经呈现放量增长的这样一种状态。从统计数据来看，现在的年增长率已经可以达到30%甚至更多。另外因为像华为、高通这些芯片的规模出货以及在模组方面像移远啊，中兴啊，SIMcom这种多厂商参与竞争，这个行业的成本在快速下降。现在一个NB的模组在60-90元，但随着千万级规模的上量，他的成本很快就会下来，可能会降到50、30元这样一个规模，这样一个速度去发展。

还有一个特点是因为NB-IoT网络的广泛部署，它刺激了我们新的需求的释放。这有一个统计数据，截止2017年的时候，其实这是一个转折点，在这个时候我们物体的连接数量首次超过了人的连接数量。另外还有一个特点，一旦它超过了人的连接数量，后面这个曲线增长，大家看，高速增长的这样一个黄金期，这也是物联网大爆发的一个时期。另外一个特点是物联网的应用非常非常的碎片化，它向各行各业去渗透。在企业、消费者、公共事业方面都呈现出了“万物互联”的一些应用场景出来。

当然在这样一些场景下，我们也做了一些新应用的探索。试图去看一看，这样一个技术在这样的一些应用场景里面去应用，去解决哪些问题。在这我们就给大家介绍和发布两个应用。

一个应用是智慧环卫的应用。智慧环卫的应用主要解决什么问题？我们现在在一个城市去行走，我们可能感觉，有的地方垃圾桶的布放不是那么合理，很多垃圾的清理也不是那么及时，环卫工人也有一些安全问题的报道，环卫车辆也在街上到处跑来跑去。这样一些问题可能是我们面临的现状，但是未来我们需要怎样的一个卫生城市？我觉得这里有一个理念提得还是相当不错的，未来我们需要的是一个“看不见”垃圾的城市。这个理念是个什么意思呢，我们可能有所体会，如果这个城市看不见垃圾，我们也会自觉地规范自己的行为，不去扔垃圾，保护这个环境。所以未来这个智慧环卫发展的方向呢，就是向“看不见”垃圾的这样一个卫生城市的方向去发展。

那怎么样去做，怎么样去实现这样一个目标，我们觉得，需要智能环卫这样一套系统或者方案去解决它。智慧环卫主要是把各种环卫资源联系到一起的一个平台，它会综合地运用到电信的一些通信技术，智能的设备，还有一些物联网的技术，那么我们现有的环卫设施和人，包括涉及到环卫中的方方面面的人，包括我们的用户，实现“智能化”，使管理者更及时、全面的知悉环境卫生信息，后面可以通过大数据分析做出快速准确的决策，优化环卫资源配置，提高环境卫生管理的准确性、及时性、柔性，实现“柔性资源配置”的概念，后面我们还会分享到他。

智能环卫这样一个综合的解决方案，我觉得它的核心，关键就是基于智能采集的大数据协同治理。也就是说，我们会把现有基础设施，包括垃圾桶，包括车，包括人，它的容量信息、位置信息、人的健康信息通过网络，或者有的带宽比较大的地区，通过4G网络，把信息采集到大数据平台上来，然后我们在这个平台上进行一个大数据的分析和处理，完成实时监控、卫生评估、重点区域治理，柔性资源配置，还有安全生产管理和垃圾分类教育这样一系列功能。这就是整体解决方案的一个构成。

在这样整个一个系统里面，其实是有几个支撑点的，这几个支撑点，我们首先从终端层面上去看。在这里面我们实际上是创新了一些物联网的终端形态，通过这些终端形式的创新，我们去全面地满足城市、城乡甚至农村地区的这样一种覆盖。比如说在一些景区，我们也是联合合作伙伴一起，研发了这种高端的智能垃圾桶。这种高端的垃圾桶比较适合景区这种要打造形象的地方，比如我们已经在昌平的未来科技城、上海迪士尼、G20峰会等地方都布置了这样一种高端垃圾桶，这个垃圾桶的好处，第一可以提高垃圾的分类投放率，第二个是它带有自动压缩，当我感受到垃圾已经满到一定程度后，他可以进行一个自动压缩，这样垃圾的承载量就会有成倍提升，我们的统计是可以达到八倍的收集量。

另外它还支持一些实时的定位和监控。当然这个垃圾桶的成本还是比较高的，可能要达到上万块钱这样一个成本。那么在一些低成本的地方要怎么去解决，我们也做了一些解决方案。一种解决方案就是在我们现有的垃圾桶里面，我们加装一个包含了检测和NB-IoT功能的模块，这个模块可以实现垃圾桶溢满度的检测，以及位置的一些检测，都可以通过这个模组来做。这个模组的成本目前可以做到200块钱以下。还有一些，在城乡结合部，我们做了一些这种深埋式的垃圾桶，我们知道垃圾桶在外面是很容易溢出的，在城乡结合部，我们给它挖一个洞，垃圾可以直接放到这种深埋式的垃圾桶里面，在这个垃圾桶上面我们依然放了这种感知的模块，就可以把这个满溢度的信息甚至是一些细节的信息都及时地传递上去。除此之外，我们还联合了一些垃圾桶厂商，做了一些不锈钢的垃圾桶，这也比较适合在一些美化街区的地方部署这样的设备。这个深埋式的垃圾桶在江西鹰潭已经布了四百多个，我们现在正在做示范和试点。

那么整个系统的特点是什么呢，总结下来有这么几点，第一点呢是它实现了管理协同化，我们在整个系统里是把垃圾桶、环卫车、环卫工人这些环卫相关的因素做了统筹的管理。第二点呢是监控的实时化，因为有了这种低成本的NB-IoT网络的投入，我们可以把智能化的功能放到每一个垃圾桶上去，每一个垃圾车上去，每一个环卫工人我们也可以给他配相关的卡或者手环，把他们的位置信息、健康信息、垃圾桶的满溢度信息包括内部的气体检测信息，都实时地反馈到后台，做实时监控。还有一点就是决策智慧化，因为这些数据可以实时到后台，我们就可以对每个地区的卫生情况进行预测和预报，根据预测情况，我们可以有效规划路线，减少垃圾车的空运，还有就是为垃圾桶的有效配置提供了柔性方案。

在没有这些数据的时候，我们的垃圾桶配置主要是刚性的，比如每隔多少米放一个，这样的刚性配置可能会带来有的地方多，有的地方装不满这样一个情况。因为有了这套系统的支撑，我们可以有效地评估、预测，实现柔性资源的配置。另外就是管理的人性化，在这样一个系统里面我们可以把环卫工人的身体健康检测情况也实时地反映上来，在配置路线方面，我们还可以根据他家庭信息啊，他每天行走的路线啊，垃圾桶分布的信息啊等等，在管理方面更加人性化。

整个系统大概的方案收益是怎么样的呢，我们觉得在这几个方面都有很大的一个改善。第一点是电能的节省，第二点是在车辆的节省上，第三点是在人工节省上，另外还可以带来回收收益和广告的收益。在整个系统上，包括整个设计，终端，平台方面，还是有不少的创新点，也收到了业界的广泛认可，比如智能垃圾桶的终端就获得了去年颁发的一个奖项，整个系统也在刚刚召开的物联网博览会上被评为案例优秀奖。

接下来第二个应用呢，我给大家分享一下智能停车的应用。我们想解决一个什么问题呢？我们现在面临的智能停车的问题是什么样的呢？车多，但是车位少。这里有一个统计，在北上广深这样的大城市，停车泊位的缺口率达到了76.3%。另外车位结构分配也不是那么合理，一些是小区配件的，一些是路设的，有一些是商业的，这些车位之间也不能做很好的共享。这就是我们现在停车所面临的一些问题，车多，车位少，不同的停车场之间不能够进行有效调动。

整个停车发展模式，也是从这么几个阶段发展过来的。第一阶段我们是靠人工去收费，第二个阶段发展到了仪表去收费，第三个阶段是利用PDA去收费，目前比较火的是很多地方布了地磁去收费，去感知车辆状态，进行相关计费操作。未来我们认为，物联网的车牌能把定位的东西、物联网的东西都放进来，这样我们能够实时感知这个车停在什么地方，这是未来的发展趋势。从这个发展的方向来看，我们的停车场是人员需求越来越少，收费管理越来越智能，技术方案也越来越环保。

停车有这么多方案，因为NB-IoT的出现，又让我们现在的停车管理有了进一步的提升。举个例子来看，现在很多停车应用是用地磁加APP加通信网关这样一个方式，大家前几年见的基本都是这样，这个方案我们可以把它叫做小无线的一种方案，就是说通信网关会连到运营商的广域网上，这个的问题就是每个模块都要汇到通信网关上，如果通信网关出现了问题，它管理的所有设备都有问题，第二个是通信网关需要专门的去部署，去供电，它还有部署和经济投入上的问题，另外在管理模式上，电池可能是铅酸电池，可能还会带来一些环境方面的问题。NB-IoT的出现让我们可以直接把信息通过运营商的广域网送到后台，避免通过通信网关，在投资方案上更节省。

除此之外，我们除了通过地磁模式外，还引入了车位锁的方案，有了车位锁，我们就可以做车位的预定。怎么来预定车位呢？凡是能够共享车位的停车场，它都装上车位锁，这样的一些信息汇总起来，就可以根据你的目的地实现智能搜索，可以对线下资源做整合和利用。另外，可以对你所在的地方做精确车位导航，在费用缴纳方面，也可以通过线上支付，无现金支付。大致的使用流程如图，首先先通过一个小程序，我发现车位后对它进行自动预定，预定之后就可以导航到停车位，到停车好了之后就直接解锁付费。

这个方案的特点呢，我们对车位首先可以去进行一个查找，导航，这是特点一；第二点呢在实现的时候，在用户这端，为了最小的减少用户的复杂性，可以用基于微信的小程序去实现，缴费可以直接通过钱包，无需收费员人工的投入，另外欠费还可以补交；它后面有一个专门的停车运营平台，对车位状态、设备状态、周转率等数据一目了然。

这里给大家展示了一个智能停车的APP，车主会发现智能泊车的小程序，通过小程序，他可以查找周边车位，查找到周边车位之后，可以预定，预定完之后，到达车位附近，可以有一个自动感知，感知完之后点击按钮车主就可以下去了，下去之后可以自动知道时长，进行扣费和费用交纳。

智能停车这种方案，我认为不论是对政府、对停车运营方还是对车主，它都体现出很多的好处。比如对政府，应用这种车位共享模式，我们很多车位的利用率就提升了，他就不会乱停乱放，道路更加通畅，另外所有车位的情况都可以实时感知，对路况信息的掌握可以更加精确；对停车运营方，因为有这种共享模式，在周转率方面可以得到提高，通过线上收费的方式减少了逃费漏费情况的发生，因此收入会有一个增加；除此之外对车主来讲，出行之前就可以知道停车位，到附近之后就可以感知停车位，出行会更加便捷，缴费也避免了现金支出，因此缴费也更加方便。