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新一代智能水表引領(lǐng)NB-IoT技術(shù)商業(yè)應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間：2017-09-30
過去一個(gè)月，江西鷹潭市月湖區(qū)水岸華府小區(qū)更換了嶄新的智能水表——一種技術(shù)領(lǐng)先全球的NB-IoT（窄帶物聯(lián)網(wǎng)）水表。
這種基于蜂窩的窄帶物聯(lián)網(wǎng)水表不僅能解決傳統(tǒng)水表的精準(zhǔn)計(jì)量問題，還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)城市輸水管道的實(shí)時(shí)監(jiān)控，極大地降低漏損率，方便市民日常生活，實(shí)現(xiàn)城市水務(wù)管理的數(shù)字化、智能化。
這是由三川智慧科技股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱三川智慧）自主研發(fā)的產(chǎn)品。通過NB-IoT智能水表的大范圍安裝，三川智慧和華為、中國移動(dòng)、中國電信等企業(yè)正在為NB-IoT的商業(yè)應(yīng)用探路。
“目前，鷹潭已經(jīng)完成了將近2萬塊NB-IoT智能水表的替換，到年底，這一數(shù)字將達(dá)到6.5萬塊。”鷹潭市委常委、副市長(zhǎng)李唐向《瞭望東方周刊》介紹道。
事實(shí)上，NB-IoT的商用正在成為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向。國家工信部與國資委于2017年5月聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于實(shí)施深入推進(jìn)提速降費(fèi)、促進(jìn)實(shí)體經(jīng)濟(jì)發(fā)展2017專項(xiàng)行動(dòng)的意見》，明確提出要加快窄帶物聯(lián)網(wǎng)（NB-IoT）的商用進(jìn)程。
“隨著NB-IoT水表在鷹潭的大批量安裝，NB-IoT的商用成果初顯，這將成為國家戰(zhàn)略落地的重要節(jié)點(diǎn)?！崩钐票硎?。
三川智慧總裁李強(qiáng)祖告訴《瞭望東方周刊》，其NB-IoT水表已經(jīng)獲得安哥拉的訂單，并在澳大利亞試用，成功打入國際市場(chǎng)。
從傳統(tǒng)智能到NB-IoT智能水表
2015年，正在致力于推進(jìn)NB-IoT技術(shù)應(yīng)用的華為希望通過與各垂直行業(yè)規(guī)模企業(yè)的合作，探索NB-IoT的商業(yè)應(yīng)用之路。
而在水表行業(yè)，華為看中了三川智慧——這一國內(nèi)產(chǎn)銷規(guī)模大、綜合實(shí)力強(qiáng)的水表制造企業(yè)。
實(shí)際上，三川智慧也一直在探索水表的智能化發(fā)展路徑。據(jù)李強(qiáng)祖介紹，智能表具最關(guān)鍵的技術(shù)包括兩個(gè)方面：第一是把機(jī)械信號(hào)轉(zhuǎn)換成電子信號(hào)；第二就是把電子信號(hào)準(zhǔn)確無誤地傳輸出去。
“目前第一個(gè)技術(shù)已經(jīng)很成熟了，大家都可以做到；而第二項(xiàng)技術(shù)，我們水表行業(yè)正在進(jìn)行有益的探索?！崩顝?qiáng)祖說。
在了解了NB-IoT的技術(shù)特點(diǎn)之后，李強(qiáng)祖興奮地判斷，“這項(xiàng)技術(shù)就是專門為水表行業(yè)高度智能化準(zhǔn)備的，一旦應(yīng)用就會(huì)促進(jìn)整個(gè)行業(yè)和產(chǎn)業(yè)的井噴式爆發(fā)。”
相比其他通訊技術(shù)，NB-IoT具有廣覆蓋、連接多、功耗低等特點(diǎn)，因此應(yīng)用場(chǎng)景廣泛。其中表具、共享單車、照明路燈、森林防火等連接點(diǎn)多、單次傳輸數(shù)據(jù)不大的場(chǎng)景都適用?！坝绕溥m用于水表?！崩顝?qiáng)祖強(qiáng)調(diào)。
在中國，平均每5個(gè)人就需要一只水表，連接量大，且每次傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量小，替換安裝簡(jiǎn)單。因此李強(qiáng)祖認(rèn)為，水表是NB-IoT技術(shù)最典型的應(yīng)用領(lǐng)域，也具備商用試驗(yàn)的條件。
2015年12月，三川智慧與華為簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議，探索基于NB-IoT技術(shù)的居民用水?dāng)?shù)據(jù)采集和平臺(tái)管理。從這時(shí)起，三川智慧的研發(fā)團(tuán)隊(duì)開始致力于研發(fā)設(shè)計(jì)基于NB-IoT技術(shù)的智能水表。
“最初鷹潭還沒有NB-IoT網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，技術(shù)員甚至不得不常駐華為在上海、深圳的實(shí)驗(yàn)室，從而完成NB-IoT網(wǎng)絡(luò)下的測(cè)試和實(shí)驗(yàn)?！比ㄖ腔鄢?wù)副總裁宋財(cái)華告訴《瞭望東方周刊》。
三川智慧先后組織60名研發(fā)人員，投入1000多萬元，歷時(shí)一年多，完成了產(chǎn)品研發(fā)。
2017年4月，第一批400塊試用版本的NB-IoT水表走下三川智慧的生產(chǎn)線。此后，經(jīng)過多次迭代，更適合應(yīng)用場(chǎng)景的這種水表開始大批量生產(chǎn)安裝。
推進(jìn)城鎮(zhèn)節(jié)水的利器
作為鷹潭市供水集團(tuán)有限公司（以下簡(jiǎn)稱鷹潭供水公司）的副總經(jīng)理，艾暉更關(guān)心的是NB-IoT水表在解決漏損率、推動(dòng)城市節(jié)水方面的表現(xiàn)。
近十年來，中國的城市用水人口增長(zhǎng)了75%，城市用水供需矛盾突出，成為制約城市可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。因此，從2015年的《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》起，國家開始密集出臺(tái)一系列政策，大力推進(jìn)城鎮(zhèn)節(jié)水工作。
其中，2016年12月出臺(tái)的《城鎮(zhèn)節(jié)水工作指南》明確提出要將供水漏損控制工程作為城鎮(zhèn)節(jié)水改造的重點(diǎn)內(nèi)容。
在艾暉看來，這是由于我國城鎮(zhèn)供水的漏損率一直居高不下。據(jù)了解，全國的漏損率平均水平在30%左右，也就是說供水公司每輸出100噸水，就有30噸左右在供水過程中被漏損。而在歐美等發(fā)達(dá)國家，這一數(shù)字是8%～10%。
艾暉認(rèn)為，這既與部分城鎮(zhèn)供水管道老化有關(guān)，也與落后的測(cè)漏手段有關(guān)，“大部分都是供水公司師傅們拿著聲波測(cè)漏儀沿著輸水管道聽，能不能聽得準(zhǔn)，全靠師傅的經(jīng)驗(yàn)。有時(shí)候甚至漏水沖垮了路面，供水公司才知道管道爆裂了?！卑瑫熣f。
NB-IoT水表大面積應(yīng)用之后，這一問題得到了有效解決。
一方面，供水公司通過NB-IoT水表采集的數(shù)據(jù)，結(jié)合其智能水務(wù)管理平臺(tái)，可以分析出每戶居民的日常用水量，一旦哪戶居民家突然在某一天出現(xiàn)用水量暴增，鷹潭供水公司的管理后臺(tái)就會(huì)發(fā)出警報(bào)。
公司技術(shù)人員在發(fā)現(xiàn)漏水警報(bào)后，會(huì)立即將信息傳達(dá)到維修部門，然后由維修人員進(jìn)行核實(shí)和上門維修。
“我們目前設(shè)置的是平時(shí)用水量的3倍，一旦超過了這個(gè)數(shù)值，系統(tǒng)就會(huì)報(bào)警?！卑瑫熣f。
另一方面，還需結(jié)合此前的DMA（管網(wǎng)獨(dú)立分區(qū)計(jì)量）管理，監(jiān)測(cè)下一級(jí)管道的用水總量與上一級(jí)管道的出水總量是否匹配。如果出水量是100噸，但下級(jí)管道的用水總量只有90噸，也會(huì)被監(jiān)測(cè)到。
目前鷹潭市的供水網(wǎng)絡(luò)共分為四級(jí)：從自來水廠到各個(gè)區(qū)為第一級(jí)，從各區(qū)到公司的各個(gè)水站為第二級(jí)，從水站到各個(gè)小區(qū)為第三級(jí)，從小區(qū)到居民家中為第四級(jí)。
再結(jié)合水表傳感器檢測(cè)到的水壓變化情況，就能夠分析出管道出現(xiàn)了漏水、爆裂等現(xiàn)象，從而進(jìn)行準(zhǔn)確定位，及時(shí)處置。
“從目前的應(yīng)用來看，這種定位已經(jīng)可以準(zhǔn)確到某一個(gè)小區(qū)或者某一段供水管道?！卑瑫熝a(bǔ)充道。
“未來采用聲波技術(shù)的NB-IoT水表，甚至可以將漏水位置精準(zhǔn)地定位到某一個(gè)點(diǎn)上?！彼呜?cái)華告訴本刊記者。
鷹潭市城鄉(xiāng)建設(shè)局總工程師王軒告訴《瞭望東方周刊》，“目前鷹潭供水網(wǎng)的漏損率是14.6%，今年通過安裝NB-IoT水表，有望在年底將這一數(shù)字降低到13%，未來則很有可能降低到10%，甚至8%以內(nèi)，達(dá)到城市水務(wù)管理的國際先進(jìn)水平?！?/span>
探路NB-IoT商用之道
三川智慧NB-IoT水表在鷹潭應(yīng)用的意義不僅在于產(chǎn)品更新和城鎮(zhèn)節(jié)水，還為NB-IoT技術(shù)的商業(yè)應(yīng)用做出了探索，并為物聯(lián)網(wǎng)和智慧城市建設(shè)找到了一個(gè)切口和落地節(jié)點(diǎn)。
目前，三川智慧在鷹潭的實(shí)踐已經(jīng)圍繞NB-IoT水表形成了一個(gè)完整的產(chǎn)業(yè)鏈——上游是芯片生產(chǎn)商，下游則是模組生產(chǎn)和水表生產(chǎn)企業(yè)，中國移動(dòng)、中國電信等運(yùn)營(yíng)商則提供NB-IoT網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。
三川智慧NB-IoT智能水表的商業(yè)應(yīng)用安裝超過1萬臺(tái)后，其影響正在逐漸擴(kuò)大到全國?！澳壳坝羞x擇使用NB-loT智能水表意向的供水公司很多，意向需求量超過20萬塊?！崩顝?qiáng)祖表示。
NB-IoT智能水表的推出為NB-IoT技術(shù)在其他領(lǐng)域的應(yīng)用積累了經(jīng)驗(yàn)，“尤其是在產(chǎn)品研發(fā)方面，我們的經(jīng)驗(yàn)可以讓其他行業(yè)的產(chǎn)品研發(fā)者少走許多彎路?！彼呜?cái)華說。
在國際市場(chǎng)上，目前華為已經(jīng)將NB-IoT技術(shù)帶到了非洲的安哥拉、澳大利亞的墨爾本等地，而三川智慧NB-IoT智能水表和城市智慧水務(wù)管理系統(tǒng)也隨之被引進(jìn)到了這些地方。
當(dāng)一些國外的水務(wù)管理企業(yè)或水表廠商還在關(guān)注水表的使用壽命和計(jì)量精度時(shí)，中國的智能水表作為一個(gè)管理工具，已經(jīng)達(dá)到了全球領(lǐng)先的水平。
“尤其是在小口徑智能水表方面，中國擁有全球最好的技術(shù)和產(chǎn)品?！?/span>
對(duì)此，李強(qiáng)祖由衷地感到自豪。
而NB-IoT智能水表在鷹潭的成功經(jīng)驗(yàn)，則與基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的大力建設(shè)密不可分。
“中國移動(dòng)、中國電信已經(jīng)看到了NB-IoT風(fēng)口已至，正在加緊布局，積極推進(jìn)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)?！崩顝?qiáng)祖說。
2017年2月起，短短幾個(gè)月時(shí)間，中國移動(dòng)和中國電信就已經(jīng)在鷹潭建設(shè)了692個(gè)NB-IoT基站，實(shí)現(xiàn)了縣域的全覆蓋。
“未來基站的數(shù)量還會(huì)增加，最終實(shí)現(xiàn)自然村的全覆蓋?！崩钐茝?qiáng)調(diào)。
李唐相信，NB-IoT智能水表在鷹潭的規(guī)?；虡I(yè)應(yīng)用為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和智慧城市的建設(shè)積累了新的經(jīng)驗(yàn)，未來隨著傳感技術(shù)和通訊技術(shù)的進(jìn)步，NB-IoT在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用前景不可估量。