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深度丨NB-IoT與工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)深度融合,開啟多行業(yè)轉型新篇章

   日期:2018-10-06     來源:研華自動化    瀏覽:343    評論:0    
核心提示:作為物聯(lián)網(wǎng)最重的賽道之一,工業(yè)自身的智能化變革開啟已久,而現(xiàn)在多維因素的有機結合,讓這個賽道的競爭和變革都呈現(xiàn)空前的繁榮。
 作為物聯(lián)網(wǎng)最重的賽道之一,工業(yè)自身的智能化變革開啟已久,而現(xiàn)在多維因素的有機結合,讓這個賽道的競爭和變革都呈現(xiàn)空前的繁榮。一方面,物聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)制造領域的市場空間非常廣袤,引得傳統(tǒng)工業(yè)玩家、互聯(lián)網(wǎng)巨頭、軟件和系統(tǒng)集成商等不同角色紛紛投入工業(yè)互物聯(lián)網(wǎng)的競爭大潮中,力爭借助各自環(huán)節(jié)優(yōu)勢分得一杯羹。另一方面,我們看到各式各樣的物聯(lián)網(wǎng)技術在都在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領域尋求應用的可行性,而工業(yè)制造較長的流程、豐富的場景,也能夠為高速迭代的物聯(lián)網(wǎng)新技術提供足夠的“實踐基地”。

物聯(lián)網(wǎng)的整個技術體系涵蓋了感知層、網(wǎng)絡層、平臺層和應用層四層基礎架構的多種創(chuàng)新技術,而目前演進勢頭最強、生態(tài)最為繁盛的,當屬網(wǎng)絡層和平臺層。

在網(wǎng)絡層,各行業(yè)實現(xiàn)萬物互聯(lián)的過程是由諸多碎片化的應用場景組成的,這一特性就對網(wǎng)絡通信提出了多元化的全新要求,從而促使移動互聯(lián)網(wǎng)時代主流的蜂窩通信網(wǎng)絡向物聯(lián)網(wǎng)時代多種通信網(wǎng)絡并存的態(tài)勢演進,進而催生了更加適用于物物通信的低功耗廣域網(wǎng)絡(LPWAN)大類。

據(jù)GSMA移動智庫與中國信息通信研究院發(fā)布的報告中預測,到2020年,中國物聯(lián)網(wǎng)連接規(guī)模總數(shù)將達到10億,其中大多數(shù)基于LPWAN市場的發(fā)展。LPWAN目前所涵技術種類繁多,如NB-IoT(Cat-NB1)、LTE-M(eMTC,Cat-M1)、LoRa、Sigfox等,其中又以NB-IoT陣營發(fā)展最為迅猛,在技術標準和應用領域上都占得先機。

在平臺層,尤以PaaS平臺類競爭激烈。就工業(yè)領域而言,近年來工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺不僅在數(shù)量上如雨后春筍般激增,且在大浪淘沙的競爭中,平臺細分類別的定位也逐漸清晰、業(yè)內(nèi)格局分布變得明朗。

那么,隨著LPWAN技術的百花齊放和PaaS平臺的穩(wěn)健發(fā)展,能為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)注入怎樣的全新活力、帶來哪些變革新機遇呢?筆者認為,技術融合、實踐創(chuàng)新是最主流的兩大趨勢,也是最為可靠的兩個路徑。能夠抓住這一趨勢,對自身業(yè)務進行變革的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領域從業(yè)者,將為下一個競爭周期積蓄技術布局和生態(tài)布局的綜合潛力。

NB-IoT與工業(yè)、平臺多方深度融合

眾所周知,LPWAN技術經(jīng)問世以來,是先在智慧城市應用中取得落地成果的,如停車、抄表、路燈、消防等與民生相關的領域。我們可以將其理解為進入工業(yè)領域應用發(fā)展的鋪墊和驗證,因工業(yè)制造對網(wǎng)絡通信、智能控制有著獨特的要求,對穩(wěn)定性、可靠性、安全性等方面的需求超乎消費類和公共事業(yè)領域,因此在LPWAN技術的選擇上,NB-IoT占據(jù)了明顯的優(yōu)勢:

首先,它是由國際通信標準化組織3GPP標準定義的窄帶物聯(lián)網(wǎng)通信技術,自2016年底標準凍結以來,在全球運營商、通信巨頭和眾多物聯(lián)網(wǎng)實踐者的共同推動下,不斷完善細分場景下的標準化工作,使得NB-IoT在滿足功耗和容量的同時,更兼顧了高可靠性。在數(shù)據(jù)驅動的物聯(lián)網(wǎng)時代,網(wǎng)絡穩(wěn)定性直接關系到數(shù)據(jù)質(zhì)量、進而關系到工業(yè)業(yè)務價值。

其次,它是部署在授權頻譜之上,網(wǎng)絡由全球運營商提供,網(wǎng)絡穩(wěn)定性高、數(shù)據(jù)傳輸安全有保障。包括國內(nèi)三大運營商在內(nèi),全球運營商積極投入NB-IoT的建設布局,截至2018年初,全球已有28家運營商宣布NB-IoT網(wǎng)絡商用。對于工業(yè)企業(yè)而言,無需再花費成本在網(wǎng)絡部署難、運維重等問題,可專注于自身業(yè)務創(chuàng)新;并且全球完善中的NB-IoT網(wǎng)絡基礎還為工業(yè)企業(yè)未來將平臺或方案在全球化規(guī)模復制提供了基礎。

緊跟這一趨勢,研華科技在2018年4月推出支持NB-IoT網(wǎng)絡通信的物聯(lián)網(wǎng)無線感知模塊WISE-4471、WISE-4671系列。以WISE-4471為例來看,它不僅具備了NB-IoT本身的優(yōu)勢,還在工業(yè)設計上沿襲研華一貫的工業(yè)級品質(zhì): WISE-4471的尺寸約為手機大小,內(nèi)建天線的設計實現(xiàn)高度集成,因此更容易安裝在空間所剩不多的機電柜內(nèi)。此外,其穩(wěn)定的品質(zhì)還體現(xiàn)在較寬的工作溫度范圍(-25°C ~ 70°C)、IP 65防護等級的外殼(可防水/防塵/防油)、M12防水接頭等,這款模塊即使在嚴苛環(huán)境下也能穩(wěn)定運行。令人驚艷的是,該模組還具備了一定預處理能力,將數(shù)據(jù)做了一定優(yōu)先級的分門別類,減輕了流量和云端負擔。
當然,除了模組自身由內(nèi)而外的高配,它還在“軟”的方面實現(xiàn)了能力延伸。如前文所述,NB-IoT在工業(yè)領域的應用已被多數(shù)從業(yè)者認可,想要在競爭中締造獨特優(yōu)勢,技術融合是一個突破點。網(wǎng)絡層和平臺層本為一體,因此NB-IoT與PaaS平臺的深度融合、將為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺的建設帶來1+1>2的結果。沿著這一思路,研華WISE-4000系列產(chǎn)品都將無縫整合到WISE-PaaS云平臺服務中。

通過對接整合,可輕松調(diào)用WISE-PaaS云平臺所提供的數(shù)據(jù)儲存、分析與圖表可視化等服務,可以掌握實時設備狀態(tài)、生成營運報告、設備進階節(jié)能管理、警報管理及效能分析診斷等信息,協(xié)助系統(tǒng)集成商提供業(yè)主自由選擇需導入的解決方案。對于企業(yè)用戶或開發(fā)者而言,無需經(jīng)過繁瑣編程或復雜的硬件架構,便可構建基于NB-IoT端到云解決方案,大大降低開發(fā)門檻、開發(fā)周期、開發(fā)成本,使得企業(yè)用戶專注于自身行業(yè)業(yè)務創(chuàng)新、并贏得上市先機。

該解決方案擁有多項優(yōu)勢:

首先在通信方面,采用u-blox SARA-R4模塊,支持全頻段NB-IoT/eMTC,甚至向下兼容EGPRS。
其次是可擴展性架構,它支持MQTT通訊協(xié)議,可與各家的公有云、私有云平臺輕松整合,實現(xiàn)統(tǒng)一管理。

實踐創(chuàng)新:NB-IoT助力水泵制造商實現(xiàn)遠程監(jiān)測維護

研華認為,技術的創(chuàng)新和融合固然重要,但與市場的結合更是制勝關鍵。在工業(yè)現(xiàn)場端具備深厚經(jīng)驗的研華,本次將基于NB-IoT物聯(lián)網(wǎng)技術帶到了水泵設備管理領域。研華攜手中國電信及公有云伙伴,為某水泵制造商提供了一套NB-IoT端到云完整解決方案。

傳統(tǒng)的泵業(yè)管理,受制于設備分散、物理環(huán)境惡劣、故障后維修等困境,無法實現(xiàn)統(tǒng)一高效的運維,不僅人力成本高昂,還承受故障修復效率低下。針對以上切實行業(yè)需求,研華采用兼具數(shù)據(jù)采集、預處理、直接上云等功能的WISE-4471物聯(lián)網(wǎng)無線感知模塊,為其水泵的控制機電柜進行改造,從而接通水泵PLC系統(tǒng)的溫濕度、電壓、振動、水位、流量等運轉數(shù)據(jù)。經(jīng)上述NB-IoT端到云完整解決方案,實現(xiàn)云端接收和處理,并為水泵用戶定制垂直行業(yè)專用APP,管理者可一目了然洞悉所有水泵站的啟停狀態(tài)、運作狀況、故障預警等。

上述案例中,傳統(tǒng)水泵設備和系統(tǒng)并未經(jīng)復雜改造、整體升級,只通過加裝研華模組,即對接了NB-IoT通信能力,享受物聯(lián)網(wǎng)云服務。

研華與伙伴共同助力泵業(yè)客戶實現(xiàn)了傳統(tǒng)運維向智能化的集中遠程監(jiān)控管理升級。NB-IoT的實踐領地遠不止于此,研華將攜手伙伴,為更多行業(yè)帶來轉型推動,成為您競逐物聯(lián)網(wǎng)大潮的最佳伙伴!

 
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