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    作者:徐鹏

    万物互联时代 华为eLTE-IoT靠什么取胜?

         [ 中关村在线 原创 ] 暂无评论

     17年前,当“物联网”的概念首次从MIT实验室传出时,或许谁也没有想到如今物联网已经遍及世界的每一个角落。如果说前三次工业革命是人-机器的狂欢,那么在物联网时代,物-物、人-人、人-物的互联无疑将颠覆人类的感知体验,彻底改变传统的工作和生产模式,为信息传递、交互、应用创造新的可能性。

    万物互联时代 华为eLTE-IoT靠什么取胜?
    万物互联时代 华为eLTE-IoT靠什么取胜?(图片来自raconteur)

    物联网时代的智能化

      为什么说万物互联?因为在物联网的世界里,大到一座城市,小到一把钥匙,都能成为智能化的一部分。传统概念中,IP网络是物-物连接的桥梁,而软件、数据、服务的加入让物联更加具象化,与人的生活更密切相关。从形式上来看,智能穿戴、智能家居、智能客厅、智能汽车、智慧城市,似乎周围的一切在“触网”之后都变聪明了。

      在德国工业4.0、美国工业互联网以及中国制造2025等国家重要战略的推进下,物联网正快速成为行业市场关注的焦点。IoTAnalytics公布的数据显示,到2020年全球将有250亿个联接,五倍于2015年的50亿联接。其中,超过55%的联接将来自于行业市场,尤其是行业物联市场的M2M(Machine to Machine)。

      工业领域,生产、制造、销售在物联信息系统的助力下让数据使用更有效,管控也更智能;服务领域,市政的水、电、煤、燃气等基础设施的管理,交通的流量、路况、应急、车联网,以及物流的库存、运输、配送,一切都在智慧化;生活领域,电器、灯具、门锁等实现互联,可以响应用户随时发起的需求。

      从“互联网+”到“物联网+”,政策层面的推动和相关企业的投入正处于高速发展阶段,物联网下的信息化与传统领域深度融合,成为了工业4.0道路上的重要助推力,更是“中国制造2025”战略规划的重要组成部分。在各个产业转型的新形势下,物联网提升工作效率、降低生产成本,将被越来越多的人所采用。

    需求差异伴随挑战

      尽管物联网对人们的影响无处不在,但不同行业的需求存在着差异化,以四个典型的行业物联网场景为例,关注重点各有侧重:生产数据采集方面,制造园区生产数据采集业务的典型特点是密度极高,以典型的RRU生产车间为例,每平方公里约有20万个联接需要管理,高密度的接入能力成为关键;物料跟踪方面,除了海量高密联接,还会关注移动状态下的联接和定位能力,保障物料查找、盘点等业务的部署;智能抄表方面,电力和水务的远程抄表,关注的是广覆盖场景下的低功耗联接能力,例如水表,按照中国国家标准,每4-6年才会更换一次水表,这对通信模组的功耗水平提出了要求;传感监测方面,以化工园区为例,传感监测将会涉及到成百上千种不同的终端设备,行业物联网需要能够适配多样化的终端设备,并有效采集数据。

      市场调研机构Gartner预计,未来52%的行业物联网网络将由企业自建,物联网将在垂直行业广泛应用。针对快速增长的行业物联需求,现有的行业专网技术越来越无法满足业务发展的需要。

      现有园区大部分采用有线接入,在移动性和扩展性方面的缺陷越来越制约业务的发展。对于广泛应用的无线Wi-Fi接入来说,其具备了免授权频谱快速部署以及高带宽的能力,但其在接入能力、功耗水平以及覆盖能力上存在一定的挑战。而RFID、ZigBee、蓝牙等则是短距通信网络,移动性这一关键需求无法保障。为了更好地支持行业物联专网的需要,行业急需一个在覆盖能力、功耗水平以及接入能力等方面更为全面的接入技术,满足日益增长的行业物联需要。

      此外,安全性也是不能回避的问题。大量的联网设备承载着无数的信息量,不仅考验着传输压力,对安全防控的要求也非常严苛。对此,电信网络提供商在技术研发和部署产品的时候,必须要考虑IoT面临的风险因素,才能做到近乎万无一失。

    华为网络的“黑科技”

      “物联网”说白了就是物-物联网,网络是构建物联的重要基础,在这方面,拥有深厚网络技术积淀的华为是很有话语权的。华为eLTE-IoT是专门为行业物联市场开发的基于3GPP标准的窄带物联解决方案。eLTE-IoT基于1GHz以下的免授权频谱,采用灵活易部署的轻量化设备,并提供标准协议与企业现有应用平台进行对接,为企业自建物联提供了最佳解决方案。

      据了解,华为eLTE-IoT解决方案包括业务引擎、基站AirNode和CPE三大组成部分。另外,华为还可提供模组给终端厂家开发各种物联网终端,例如水、电、气、热等表计,各种工业传感器,定位标签等,这些终端集成模组后,能够通过eLTE-IoT网络与业务平台进行数据交互。

      具体来看,eLTE-IoT业务引擎eSE6201包括三大功能,即接入认证管理、操作维护管理和应用接口管理。其中接入认证管理功能模块主要用于基站的接入控制、认证和鉴权,以及信令和数据处理。操作维护管理是指对下辖的基站AirNode、CPE进行管理的能力。应用接口管理主要负责提供与上层物联网平台或者行业应用之间的接口,业务引擎支持通过标准的IoT协议(MQTT/AMQP协议)对接上层物联网平台,起到数据转发的功能。

      eLTE-IoT基站AirNode则分为室内型eAN3710和室外型eAN3710A两种,室内型采用内置天线,支持挂墙或吸顶安装。室外型外接高增益天线,支持抱杆或挂墙安装。AirNode均支持POE供电,除可通过光纤和业务引擎直连外,也可通过RJ45接口连接CPE,利用eLTE专网,或者3G/4G运营商无线网络实现数据回传。同时,AirNode支持470-510MHz、863-870MHz、902-928MHz等开放频谱,满足中国《微功率(短距离)无线电设备管理暂行规定》、美国FCC标准、欧洲ERC-REC 70-03规范。

      至于eLTE-IoT终端,包括CPE和模组。eLTE-IoT CPE是窄带CPE,最大支持速率为上行16kbps,下行68kbps,并可通过RJ45接口对接企业中现有的集中器或框表,具有高接受灵敏度、可靠联接等优势。eLTE-IoT模组可被合作伙伴集成到电表、水表等终端设备中,通过eLTE-IoT无线网络进行数据上报。华为已经与业内主要的水表厂商、电表厂商以及传感器厂商进行了合作,协同为各行业提供端到端企业IoT解决方案。

      总的来说,华为eLTE-IoT解决方案拥有高可靠、高性能、小型化、易部署的特性。其采用了跳频技术避免外部干扰,以及先进的纠错码实现快速纠错能力,覆盖半径最高可以达到10km,内置1GHz以下ISM频谱、功率谱密度提升发射、时域重传等技术。联接过程中,单信道占用更小的频率资源,相同带宽下可以带来更大的容量提升,而Slotted ALOHA技术能够减少碰撞概率、提高传输效率、增强系统容量,并且支持多并发信道。耐用性方面,eLTE-IoT采用了PSM(PowerSaving Mode)和DRX(DiscontinuousReception)技术降低功耗,支持小包快传技术,数据发送时间短、传输效率高,电池寿命高达10年。

      此外,eLTE-IoT均采用轻量级设备,业务引擎仅1U的高集成化设备,便于安装。AirNode支持室内外多种安装方式,支持POE供电,减少了对配套资源的依赖。AirNode可以通过光纤与业务引擎直连,也能外接CPE,通过eLTE专网或3G、4G无线公网回传。更重要的是,业务引擎、AirNode和CPE可以统一网管,实现了远程管理,降低网络运维难度。目前,eLTE-IoT模组已经能被各专业终端厂商集成,定制开发各种物联终端,从而更好地匹配行业应用。

    结语

      华为曾预测,到2025年物联网设备的数量将接近1000亿,物联网也成了华为很重要的一个发展方向。为此,华为提出“1+2+1”的物联网解决方案,从软硬件、网络、技术等方面打造了全域产品。当物联网正在颠覆人们传统认知的时候,企业客户如何从中挖掘更多的商机?如何找到支撑业务发展的最优解决方案?相信8月31日至9月2日期间在上海召开的HUAWEI CONNECT 2016大会上,大家会找到真正的答案。

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