《NB-IoT智慧水表解決方案白皮書》

2342.1水務(wù)行業(yè)普遍存在的痛點(diǎn)問(wèn)題032.2傳統(tǒng)智能水表存在的問(wèn)題042.3深圳水務(wù)集團(tuán)NB-IoT智慧水表實(shí)踐05565.2智慧水務(wù)所需技術(shù)逐步成熟165.3新技術(shù)將推動(dòng)智慧水務(wù)快速發(fā)展176.1智慧水表到智慧水務(wù)的跨越196.2智慧水務(wù)發(fā)展趨勢(shì)206.3智慧水務(wù)發(fā)展展望22NB-IoT智慧水表白皮書當(dāng)前，傳統(tǒng)水表和智能水表在解決供水企業(yè)痛點(diǎn)時(shí)存在許多問(wèn)題，而NB-IoT物聯(lián)網(wǎng)智慧水表的高安全、廣覆蓋、大連接、低功耗可以較好的解決傳統(tǒng)水表和原有智能水表的問(wèn)題，并更好的滿足水務(wù)行業(yè)的發(fā)展需求。鑒此，深圳水務(wù)集團(tuán)、中國(guó)電信、華為技術(shù)有限公司三方聯(lián)合，全球首個(gè)基于NB-IoT技術(shù)的智慧水務(wù)項(xiàng)目正式商用的同時(shí)，共同發(fā)布《NB-IoT智慧水表白皮書》,全面分析傳統(tǒng)智能水表普遍存在的痛點(diǎn)及NB-IoT智慧水表的優(yōu)勢(shì)，從端、管、云協(xié)同發(fā)展等方面總結(jié)了NB-IoT智慧水表項(xiàng)目情況，并展望智慧水務(wù)發(fā)展趨勢(shì)，以促進(jìn)未來(lái)深化合作，聯(lián)手共贏。隨著智慧城市的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、下一代互聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)的廣泛應(yīng)用，基于NB-IoT技術(shù)的智慧水務(wù)將成為智慧城市管理信息化水平的標(biāo)志之一，將推動(dòng)行業(yè)創(chuàng)新，增進(jìn)民生福祉，提升社會(huì)價(jià)值，保護(hù)環(huán)境資源。微信掃阿或添加客服微信(微信號(hào)：Teamkon2)免費(fèi)報(bào)告等你領(lǐng)。(添加好友請(qǐng)各注：姓名+單位+業(yè)務(wù)領(lǐng)域) 2智慧水表產(chǎn)銷差居高不下將直接影響供水企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。據(jù)中國(guó)城鎮(zhèn)供水排水協(xié)會(huì)2016年《城市供水統(tǒng)計(jì)年鑒》統(tǒng)計(jì)，2015年國(guó)內(nèi)603個(gè)建制市供水企業(yè)平均產(chǎn)銷差率為20.72%,按照2015年603個(gè)建制市供水量415億立方米計(jì)算，2015年603個(gè)建制市產(chǎn)銷差水量(即管網(wǎng)漏損、計(jì)量損失、盜用水、無(wú)收益用水等)約86億立方米，相當(dāng)于每年漏損掉三峽水庫(kù)五分之一的庫(kù)理漏損，主要是供水管網(wǎng)的漏損，這類漏二是表觀漏損，主要是水表計(jì)量誤差；三是免費(fèi)及非法用水等。水企業(yè)與客戶進(jìn)行貿(mào)易結(jié)算的重要依據(jù)，糾紛。同時(shí)，由于水表人工管理周期長(zhǎng)，HUAWEINB-IoT智慧水表白皮書2.2傳統(tǒng)智能水表存在的問(wèn)題2.2傳統(tǒng)智能水表存在的問(wèn)題供水企業(yè)在傳統(tǒng)智能水表的使用過(guò)程中，因?yàn)閿?shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)本身的安全、智能水表設(shè)備功耗大及無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋能力弱等問(wèn)題，增加了管理的難度和成本。具體如下：2.2.1數(shù)據(jù)傳輸安全問(wèn)題目前，許多供水企業(yè)是通過(guò)小無(wú)線等技術(shù)進(jìn)行智能水表的數(shù)據(jù)傳輸。由于利用的是非授權(quán)頻譜建立的自組網(wǎng)，其抗干擾性、數(shù)據(jù)管理技術(shù)水平良莠不齊，數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)管理的安全令人擔(dān)憂。2.2.2功耗問(wèn)題傳統(tǒng)智能水表的高功耗問(wèn)題，是供水企業(yè)迫切需要解決的問(wèn)題。如需外接電源，將增加溝通成本；如內(nèi)置電池，則由于功耗大，需頻繁更換電池，將增加維護(hù)成本和管理難度。目前，國(guó)內(nèi)小口徑水表一般國(guó)家強(qiáng)制周期更換時(shí)間為6年，但目前許多智能水表的電池僅能使用兩、三年。如果供水企業(yè)對(duì)數(shù)據(jù)發(fā)送頻次要求稍高，則電池可能需要每年、甚至更短時(shí)間更換。2.2.3網(wǎng)絡(luò)覆蓋問(wèn)題目前，國(guó)內(nèi)很多水表安裝在樓道內(nèi)、室內(nèi)或地下，安裝環(huán)境相對(duì)復(fù)雜。因此對(duì)網(wǎng)絡(luò)要求較高，為保證傳輸效果往往需要加裝信號(hào)放大器，但效果不盡人意。2.2.4大量水表的接入問(wèn)題未來(lái)，供水企業(yè)水表將逐步智能化，僅深圳地區(qū)未來(lái)水表數(shù)量將超過(guò)300萬(wàn)只。數(shù)量眾多的水表，如使用小無(wú)線等方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，將難以實(shí)現(xiàn)大量智能水表數(shù)據(jù)通訊的統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)搭建。如采用眾多小區(qū)域單獨(dú)管理的模式，則將增加供水企業(yè)的管理難度和成本；另一方面，不同供應(yīng)商生產(chǎn)的智能水表通訊方式不統(tǒng)一，供水企業(yè)在大規(guī)模使用智能水表時(shí)，需耗費(fèi)大量人力、物力、財(cái)力解決智能水表間的互聯(lián)安裝水費(fèi)水表錢水表四大痛點(diǎn)非獨(dú)立產(chǎn)權(quán)安裝水費(fèi)水表錢水表四大痛點(diǎn)非獨(dú)立產(chǎn)權(quán)單元能水表存在的問(wèn)題，2016年5月31日，深司在深圳簽署《智慧水務(wù)戰(zhàn)略合作框架協(xié)議》,宣告正式開展基于NB-IoT的智慧供一個(gè)可復(fù)制的解決方案。該方案運(yùn)用NB-IoT高安全、廣覆蓋、低功耗、大連NB-IoT智慧水表白皮書編碼增益低功耗NB-IoT智慧水表的技術(shù)特點(diǎn)有助于解決上述傳統(tǒng)智能水表面臨的問(wèn)題，而且?guī)?lái)后續(xù)應(yīng)用場(chǎng)景的高可拓展性，具體如下：提升表務(wù)運(yùn)維及管理效率提升表務(wù)運(yùn)維及管理效率智慧水表有助于降低抄表成本、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析、科學(xué)表務(wù)管理、及時(shí)故障排查，降低運(yùn)營(yíng)成本，提升運(yùn)營(yíng)效率；針對(duì)傳統(tǒng)智能水表的數(shù)據(jù)安全問(wèn)題：NB-loT智慧水表端到端的安全管理方案，保障數(shù)據(jù)可靠性。電信網(wǎng)絡(luò)基于授權(quán)頻譜組建的網(wǎng)絡(luò)，其抗干擾能力、數(shù)據(jù)安全性、技術(shù)服務(wù)等方面均有高安全性保障，同時(shí)易于推廣，對(duì)于計(jì)費(fèi)水表的數(shù)據(jù)整體安全提供可靠保障；耗的信號(hào)采集單元；NB-IoT技術(shù)顯著降低能耗，經(jīng)測(cè)試表明，在普通環(huán)境下NB-IoT水表功耗在數(shù)據(jù)采集一天兩次的頻率上可以滿足連續(xù)使用6年的規(guī)格要求；為水司應(yīng)用解決多家供應(yīng)商協(xié)議的兼容性，深圳水務(wù)集團(tuán)HUAWEINB-IoT智慧水表白皮書后續(xù)可拓展到水務(wù)其他領(lǐng)域后續(xù)可拓展到水務(wù)其他領(lǐng)域滿足智慧水表業(yè)務(wù)應(yīng)用的同時(shí)，可拓展到智能管網(wǎng)、漏損監(jiān)測(cè)、水質(zhì)監(jiān)測(cè)以及業(yè)務(wù)增值等智慧水務(wù)相關(guān)業(yè)務(wù)。未來(lái)可拓展/復(fù)制到全國(guó)水務(wù)公司的智慧水表業(yè)務(wù)應(yīng)用未來(lái)可拓展/復(fù)制到全國(guó)水務(wù)公司的智慧水表業(yè)務(wù)應(yīng)用水質(zhì)監(jiān)測(cè)分區(qū)管理DMA實(shí)時(shí)的水質(zhì)數(shù)據(jù)保證用水安全3NB-IoT智慧水表解決方案優(yōu)勢(shì)水務(wù)系統(tǒng)的整個(gè)生產(chǎn)、管理和服務(wù)流程，NB-IoT智慧水表解決方案按照云、NB-IoT智慧水表白皮書向智能終端演進(jìn)，通過(guò)增加各種傳感器、通訊模塊使得終端可控、可管、可互通，能終端，終端設(shè)備通過(guò)集成NB-IoT標(biāo)準(zhǔn)模組，與NB-IoT基站連接來(lái)實(shí)現(xiàn)通訊能力，智能終端通過(guò)NB-IoT基站將信息上大大降低，與其他的LPWA技術(shù)相比，NB-IoT網(wǎng)絡(luò)基于授權(quán)頻譜組建網(wǎng)絡(luò)，其和經(jīng)濟(jì)性的特點(diǎn)，通過(guò)云計(jì)算數(shù)據(jù)中心，loT平臺(tái)提供連接管理、設(shè)備管理、統(tǒng)通過(guò)IoT平臺(tái)獲取來(lái)自設(shè)備層的數(shù)據(jù)，loT平臺(tái)可以屏蔽不同類型設(shè)備和連接協(xié)啟動(dòng)800MNB-IoT試點(diǎn)工作，預(yù)計(jì)2017NB-IoT智慧水表給供水企業(yè)及城市治理帶來(lái)的變革提升城市綜合管理水平提高公用事業(yè)服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)4.2減少表觀漏損，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益4.2減少表觀漏損，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益精準(zhǔn)的計(jì)量(可計(jì)量到升)和用水異常監(jiān)4.3提升管理效率，降低管理成本4.3提升管理效率，降低管理成本4.3.2與傳統(tǒng)智能水表比智慧水務(wù)所需技術(shù)逐步成熟NB-IoT智慧水表白皮書處理，加速推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)突破創(chuàng)新。在對(duì)2000位企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)的訪談中：的企業(yè)計(jì)劃將5%以55%的企業(yè)預(yù)計(jì)未來(lái)5年內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)投資在收入中的占比會(huì)提升到5%NB-IoT智慧水表白皮書而在另一項(xiàng)針對(duì)中國(guó)2350家企業(yè)決策者的調(diào)查中，71%的受訪者認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)是企業(yè)的重要戰(zhàn)略，26%的受訪者認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)是企業(yè)的業(yè)務(wù)變革，僅有3%的受訪者表示還在考慮。其中1971名受訪者表示企業(yè)利用物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行升級(jí)改造的3大因物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)更新》零數(shù)據(jù)來(lái)源《IDC5.2智慧水務(wù)所需技術(shù)逐步成熟5.2智慧水務(wù)所需技術(shù)逐步成熟萬(wàn)物互聯(lián)在推動(dòng)海量設(shè)備接入的同時(shí)，將在網(wǎng)絡(luò)中形成海量數(shù)據(jù)，預(yù)計(jì)2020年全球聯(lián)網(wǎng)設(shè)備帶來(lái)數(shù)據(jù)將達(dá)到44ZB6,物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)價(jià)值的發(fā)掘?qū)⑦M(jìn)一步推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用呈現(xiàn)爆發(fā)性增長(zhǎng)，促進(jìn)生產(chǎn)生活和社會(huì)管理方式不斷向智能化、精細(xì)化、網(wǎng)絡(luò)化方向轉(zhuǎn)變。以物聯(lián)網(wǎng)(loT)技術(shù)為基礎(chǔ)，連接生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的各類傳感器、執(zhí)行器，進(jìn)行大量數(shù)據(jù)采集并實(shí)時(shí)或離線分析，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行監(jiān)控、預(yù)測(cè)維護(hù)、制造協(xié)同等成為垂直行業(yè)新的技術(shù)趨勢(shì)。對(duì)IoT海量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析需要龐大的計(jì)算能力，這成為云計(jì)算、大數(shù)據(jù)與loT相互結(jié)合的最大動(dòng)力。2015年以來(lái)，來(lái)自IT、互聯(lián)網(wǎng)和制造業(yè)的巨頭紛紛發(fā)布其面向loT場(chǎng)景的云計(jì)算服務(wù)。包括微軟發(fā)布了“AzureloT”服務(wù)，將現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)發(fā)送至Azure平臺(tái)進(jìn)行進(jìn)一步分析，制造業(yè)巨頭GE發(fā)布了“PredixCloud”平臺(tái)，可以通過(guò)內(nèi)置在發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)等發(fā)送至Predix平臺(tái)，用戶可以利用開放的PaaS環(huán)境開發(fā)APP應(yīng)用對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。過(guò)連接生產(chǎn)、生活中的各類設(shè)備，并利用AWS上已有的各類云服務(wù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與分析。與loT在技術(shù)和業(yè)務(wù)模式上的結(jié)合將成為云計(jì)算、大數(shù)據(jù)向各垂直行業(yè)滲透的重要切入點(diǎn)。NB-IoT智慧水表白皮書5.3新技術(shù)將推動(dòng)智慧水務(wù)快速發(fā)展5.3新技術(shù)將推動(dòng)智慧水務(wù)快速發(fā)展通過(guò)嘗試與物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)結(jié)合的新商業(yè)模式，水行業(yè)未來(lái)將會(huì)產(chǎn)生難以估量的戰(zhàn)略價(jià)值。著眼于整個(gè)水循環(huán)始末，無(wú)論企業(yè)管理層、運(yùn)營(yíng)調(diào)度層、或是生產(chǎn)控制層，都將海量水務(wù)信息進(jìn)行及時(shí)分析與處理，并及時(shí)作出反應(yīng)和處理，以更加精細(xì)和動(dòng)態(tài)的方式管理水務(wù)系統(tǒng)的整個(gè)生產(chǎn)、管理和服務(wù)流程，從而實(shí)現(xiàn)智能化管理和決策，使水務(wù)資產(chǎn)更加高效、長(zhǎng)期和可靠運(yùn)行，讓智慧水務(wù)成為現(xiàn)實(shí)。但開端需要低成本的解決包括水表在內(nèi)的水務(wù)設(shè)備智能化及智能設(shè)備數(shù)據(jù)可靠遠(yuǎn)傳問(wèn)題。智慧水表承擔(dān)了水務(wù)行業(yè)智慧基礎(chǔ)，逐步實(shí)現(xiàn)水務(wù)管理的智慧化。智慧化全網(wǎng)數(shù)字化污水排水監(jiān)測(cè)生產(chǎn)信息化智慧水務(wù)發(fā)展趨勢(shì)NB-IoT智慧水表白皮書6.16.1智慧水表到智慧水務(wù)的跨越基于NB-IoT的智慧水表利用NB-loT網(wǎng)絡(luò)的廣域覆蓋、海量連接、低功耗、高安全特性，有效解決了水務(wù)企業(yè)傳統(tǒng)上需要多種技術(shù)組合也難于實(shí)現(xiàn)水表計(jì)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)、海量、快速上傳的問(wèn)題。未來(lái)隨著包括水表、流量計(jì)、壓力計(jì)、水質(zhì)監(jiān)測(cè)儀等海量水務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備接入NB-IoT網(wǎng)絡(luò)，海量設(shè)備的統(tǒng)一接入與互聯(lián)、信息監(jiān)測(cè)、智能監(jiān)控等全生命周期管理及如何更好的使用這些設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)將是水務(wù)企業(yè)面臨的新問(wèn)題，而基于云計(jì)算、大數(shù)據(jù)技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)可以很好的解決這一問(wèn)題。而NB-IoT網(wǎng)絡(luò)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算與水務(wù)企業(yè)過(guò)程控制和內(nèi)部管理深度融合，通過(guò)挖掘和運(yùn)用水務(wù)信息資源，提升管理效率和效能，智慧地管理城市的供水、用水、耗水、排水、污水收集處理、再生水綜合利用等將成為現(xiàn)實(shí)。智慧水務(wù)不是一套簡(jiǎn)單的設(shè)備，而是完整的解決方案和服務(wù)體系，需要關(guān)注三個(gè)層次，設(shè)備層(表計(jì)、傳感器、執(zhí)行器等)、數(shù)據(jù)傳輸層(數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)接入問(wèn)題)以及平臺(tái)層(云、大數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)學(xué)建模、控制策略等)等。智能應(yīng)用數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、計(jì)算與分析，并引入綜合集成法；智慧水務(wù)邏輯架構(gòu)基礎(chǔ)架構(gòu)與應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)層平臺(tái)層網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備6.2智慧水務(wù)發(fā)展趨勢(shì)6.2智慧水務(wù)發(fā)展趨勢(shì)務(wù)拓展，通過(guò)業(yè)務(wù)相關(guān)性形成集約效應(yīng)，礎(chǔ)設(shè)施(AMI)水表和水傳感器自2016年1月份以來(lái)已經(jīng)占到了市場(chǎng)總收入的37%。NB-IoT智慧水表白皮書市場(chǎng)總規(guī)模超過(guò)40億美元，2017年實(shí)現(xiàn)50億美元以上的總收入，全球智能水表2015年出貨量2200萬(wàn)臺(tái)左右，2017年達(dá)到2800年-2020年，智能水表CAGR約為9.1%,2020年出貨量大概5400萬(wàn)臺(tái)。線水質(zhì)檢測(cè)傳感器等新技術(shù)將為水務(wù)系統(tǒng)智慧水務(wù)發(fā)展節(jié)奏：數(shù)字化→→智慧化分析為基礎(chǔ)的水務(wù)大數(shù)據(jù)也將爆發(fā)并保障(cognitivecomputing)將安排自來(lái)水廠的運(yùn)作，而不是依靠經(jīng)驗(yàn)豐富的管理人員來(lái)進(jìn)行自來(lái)水廠的優(yōu)化整體操作。全球頂尖水務(wù)公司(如賽萊默和GE、威立雅)都正在紛紛布局這一領(lǐng)域。但同時(shí)要注意的是智慧水務(wù)建設(shè)的本質(zhì)是一場(chǎng)管理理念和管理方式的變革，不僅僅是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)簡(jiǎn)單地代替人工管理模式，而是需要對(duì)業(yè)務(wù)流程進(jìn)行優(yōu)化和重組，這一過(guò)程是企業(yè)改革、實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化管理的過(guò)程，會(huì)涉及到企業(yè)的體制、機(jī)構(gòu)、人員、規(guī)章制度的變化和調(diào)整。零售金融餐飲制造生態(tài)化“在未來(lái)的18個(gè)月中，我相信所有的水務(wù)公司都會(huì)制定一個(gè)明確的物聯(lián)網(wǎng)發(fā) 展戰(zhàn)略，