NB-IoT技術(shù)運用于智能鎖領(lǐng)域的表現(xiàn)
近年來,隨著智能設(shè)備技術(shù)的不斷成熟,家居行業(yè)也開始智能化,由于智能家居的火爆需求,作為家庭的重要安全角色的智能鎖在日常生活中嶄露頭角。目前市面上的智能鎖使用非機械鑰匙作為用戶識別ID的技術(shù),主流技術(shù)有,感應(yīng)門卡,用戶指紋識別,輸入密碼識別,面部識別等,極大的提高了門禁系統(tǒng)的安全性,但是以上方案的前提是通電狀態(tài)下,如果處于斷電狀態(tài)下智能鎖形同虛設(shè)。
此處就限制了用戶的實用性,而且在上述的技術(shù)中假如有人惡意,將你家的電源切斷,那么你的智能設(shè)備還不如傻瓜的老式設(shè)備,即使你有備用電池,又能持續(xù)多久?
為了提升安全性則需要內(nèi)置電池,采集各項基本數(shù)據(jù),將數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒?wù)器,當服務(wù)器采集得到異常數(shù)據(jù)是則向用戶發(fā)出警報,由于智能鎖在安裝后不易拆卸,所以要求它的電池使用壽命要長,將電池安裝在鎖內(nèi)這樣能有效避免上述斷電的尷尬。此處估計有人會說“前面不是說電池用不了多久么?”別急,后面會有介紹。
智能鎖不僅僅是使用在智能家居上,比如還有我們熟悉的共享單車,為什么現(xiàn)在在大范圍的使用NB-IoT,有一點無可厚非,“基站”。我們回看中國的房構(gòu)造,房門一般都處于過道,此種地方多為封閉是的環(huán)境,信號非常差,如果使用GPRS,那么可能在某些地方使用就完全沒有信號,有信號的地方可能比較薄弱,造成數(shù)據(jù)延遲甚至丟失,但是NB-IOT這個問題就可以做到最小化,下面介紹下NB-IoT在實際是使用中的優(yōu)勢。
1.NB-IOT的五大優(yōu)勢
優(yōu)勢一:海量連接
NB-IoT比2G/3G/4G有50~100倍的上行容量提升,這也就意味著,在同一基站的情況下,NB-IoT可以比現(xiàn)有無線技術(shù)提供50~100倍的接入數(shù)。舉個簡單的例子,某小區(qū)網(wǎng)絡(luò)由一個基站覆蓋,使用原有無線網(wǎng)絡(luò)只能支持每個家庭中5個終端接入,可能4個手機、1個平板電腦就占滿了,那么以后各種智能家電以及許許多多傳感設(shè)備需要聯(lián)網(wǎng)時就難以接入了。而NB-IoT至少提供50倍接入數(shù)量即250個終端接入,足以滿足未來智慧家庭中大量設(shè)備聯(lián)網(wǎng)需求。
優(yōu)勢二:深度覆蓋
NB-IoT比LTE提升20dB增益,相當于發(fā)射功率提升了100倍,即覆蓋能力提升了100倍,就算在地下車庫、地下室、地下管道等信號難以到達的地方也能覆蓋到。
利用這一優(yōu)勢,沃達豐的NB-IoT實驗局正在開展地下車庫指示的項目。傳統(tǒng)地下車庫內(nèi)導航定位系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建需要WiFi、藍牙等局域無線技術(shù)的支持,這個導航指示網(wǎng)絡(luò)也只限于本停車場使用。如果使用深度覆蓋的NB-IoT網(wǎng)絡(luò),只需外掛定位模塊即可,而且可以構(gòu)建跨區(qū)域的停車指示和導航。
優(yōu)勢三:超低功耗
低功耗特性是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用一項重要指標,特別對于一些不能經(jīng)常更換電池的設(shè)備和場合,如安置于高山荒野偏遠地區(qū)中的各類傳感監(jiān)測設(shè)備,它們不可能像智能手機一天一充電,長達幾年的電池使用壽命是最本質(zhì)的需求。在電池技術(shù)無法取得突破的前提下只能通過降低設(shè)備功耗以延長電池供電時間。
通信設(shè)備消耗的能量往往與數(shù)據(jù)量或速率相關(guān),即單位時間內(nèi)發(fā)出數(shù)據(jù)包的大小決定了功耗的大小。數(shù)據(jù)量小,設(shè)備的調(diào)制解調(diào)器和功放就可以調(diào)到非常小的水平。NB-IoT聚焦小數(shù)據(jù)量、小速率應(yīng)用,因此NB-IoT設(shè)備功耗可以做到非常小。另外,為了進一步降低功耗,延長電池使用時間,NB-IoT引入了超長DRX(非連續(xù)接收)省電技術(shù)和PSM省電態(tài)模式。NB-IoT可以讓設(shè)備時時在線,但是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目的。這樣可以保障電池5年以上的使用壽命。
優(yōu)勢四:低成本
低速率低功耗低帶寬帶來的是低成本優(yōu)勢。速率低就不需要大緩存,所以可以緩存小、DSP配置低;低功耗,意味著RF設(shè)計要求低,小PA就能實現(xiàn);因為低帶寬,就不要復(fù)雜的均衡算法……這些因素使得NB-IoT芯片可以做得很小。芯片成本往往和芯片尺寸相關(guān),尺寸越小,成本越低,模塊的成本也隨之變低。
據(jù)悉海思推出的NB-IoT芯片在硬幣大小的尺寸內(nèi)集成了BB和AP、Flash和電池管理,并預(yù)留傳感器集成功能。其中AP包含三個ARM-M0內(nèi)核,每個M0內(nèi)核分別負責應(yīng)用、安全、通信功能,這樣在方便進行功能管理的同時降低成本和功耗,后續(xù)推出的芯片還將會集成Soft SIM,進一步降低成本。
優(yōu)勢五:穩(wěn)定可靠
NB-IoT直接部署于GSM網(wǎng)絡(luò)、UMTS網(wǎng)絡(luò)或LTE網(wǎng)絡(luò),即可與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)基站復(fù)用以降低部署成本、實現(xiàn)平滑升級,但是使用單獨的180KHz頻段,不占用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的語音和數(shù)據(jù)帶寬,保證傳統(tǒng)業(yè)務(wù)和未來物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)可同時穩(wěn)定、可靠的進行。以智能抄表應(yīng)用為例,與采用有線PLC抄表數(shù)據(jù)回收成功率在60%左右相比,NB-IoT可以保證數(shù)據(jù)成功回收率達99%,可靠性大幅提高。
從解決方案/芯片方面看。對華為來說,NB-IoT是該公司的一個大戰(zhàn)略,所有部門都積極參與其中。作為主導者華為提供端到端的解決方案,包括基站、核心網(wǎng)、芯片、操作系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)管理平臺。除海思外,愛立信、高通都在積極研發(fā)生產(chǎn)該類芯片,很多芯片原廠和模塊廠家也計劃于今年支持NB-IoT。
從運營商對NB-IoT響應(yīng)和投入看。NB-IoT標準得到了許多主流運營商的響應(yīng),中國移動、中國聯(lián)通、沃達豐、德國電信、阿聯(lián)酋電信、意大利電信、AT&T等全球頂尖運營商都已圍繞NB-IoT發(fā)布了各自的發(fā)展方略以及展開實驗。
上方將NB優(yōu)勢羅列了出來大家可以將看到它的優(yōu)勢在哪里,針對這五大優(yōu)勢大家用它來做什么已經(jīng)非常的清晰,上文所述的問題也就迎刃而解。
2.NB-IoT在智能鎖中的實際應(yīng)用
根據(jù)上述優(yōu)勢,我們可以看到它的在智能鎖領(lǐng)域使用NB-IoT將會是一種主流,我們可以將它用在智能家居的系統(tǒng)中控制門鎖,同時我們熟知的OfO小黃車也攜手華為率先使用了此技術(shù)
2.1. 在智能家居中的應(yīng)用
在目前智能門鎖新技術(shù)應(yīng)用中,走在行業(yè)前列的當屬海爾。
在2017年6月份,海爾發(fā)布基于NB-IoT技術(shù)的智能門鎖·云鎖。云鎖能夠為用戶提供穩(wěn)定"永在線"的智慧體驗。它不僅能夠解決因wifi網(wǎng)絡(luò)功耗高、覆蓋面小,致使網(wǎng)絡(luò)無法連接的情況,還將使得傳統(tǒng)WiFi控制模式下繁瑣的APP下載等諸多步驟得以簡化,讓智能門鎖通過運營商網(wǎng)絡(luò)更穩(wěn)定、便捷地實現(xiàn)配置連接,同時,以搭載NB-IoT技術(shù)的海爾智能門鎖·云鎖為切入點,用戶還可以通過智能門鎖帶動其他智能產(chǎn)品接入NB-IoT網(wǎng)絡(luò),連通家庭安防、娛樂、生活在內(nèi)的所有智能生活場景網(wǎng)器,構(gòu)建系列物聯(lián)家居場景,實現(xiàn)對智能家居產(chǎn)品的遠程控制、安防報警、運行狀態(tài)監(jiān)控等。
2.3 在共享經(jīng)濟上的應(yīng)用
眾所周知的OfO在共享經(jīng)濟上率先使用NB,而且取得了很不錯的成效,ofo小黃車引入NB-IoT技術(shù),是該技術(shù)在共享單車行業(yè)的首次應(yīng)用。對于ofo小黃車來說,物聯(lián)網(wǎng)智能鎖意義非凡。首先,穩(wěn)定高效率的NB-IoT網(wǎng)絡(luò)解鎖響應(yīng)速度更快,實現(xiàn)車輛“秒解”并可通過數(shù)據(jù)傳輸實現(xiàn)“隨機密碼”。
另外,基于中國電信運營的800MhzNB-IoT網(wǎng)絡(luò),即使ofo單車被停在地下車庫、地下室、地下管道等信號難以覆蓋的場景,用戶都可以實現(xiàn)輕松解鎖,這無疑為更為ofo用戶騎行帶來更大空間。最新的NB-IoT終端產(chǎn)品可滿足OfO共享單車智能鎖應(yīng)用需求,便于政府根據(jù)實際需求進行單車的智能調(diào)度,從而提升城市出行效率,讓共享單車更好的為用戶服務(wù)
4. 在個人實際應(yīng)用
在實際的應(yīng)用中我曾使用過“深圳市信馳達科技有限公司”的藍牙模塊用來做智能掃碼門鎖,配套的軟件功能完善,覆蓋絕大多數(shù)常規(guī)應(yīng)用場景,用戶只需通過簡單的設(shè)置,即可實現(xiàn)串口到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的雙向數(shù)據(jù)。
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