芯讯通助力月抄收22万次的NB-IoT智慧水表

芯讯通SIMComWirelessSolutions2022-01-12 13:39:35

--洞察:芯讯通智慧水务综合解决方案


日前,在兰州投入并规模应用的智慧水表受到当地用户一致好评,而其应用的通信模组全部由芯讯通无线科技(上海)有限公司提供。这批应用了NB-IoT技术的智慧水表,内搭载芯讯通SIM7000C模组,运营期间,每台水表通过NB-IoT模组向当地水务综合管理平台发送用水数据,实现用水集抄、在线监控、大数据分析、水务智能信息化等功能。据悉,这批在运营的水表一共1.5万台,当月抄收22.5万次数据,抄表成功率100%。


  • 用水环境需求迫切,智慧水表迎来发展


芯讯通IoT生态实验室根据公开数据整理,结合中国计量协会数据,我国人均水资源量约2100m³,水资源缺乏日益严重。现今供水管网的设备老化,技术和管理相对滞后,漏损指标居高不下:全国654个城市平均管网漏损率超过15%,最高达到70%以上,其中农村尤为严重。我国“水十条”第三条第九项规定:对使用超过50年和材质落后的供水管网进行更新改造,到2017年,全国公共供水管网漏损率应控制在12%以内;到2020年,控制在10%以内。


此外,受益于阶梯水价全面实行,水务需求得到释放。在国家发展改革委、,部署全面实行城镇居民阶梯水价制度。意见指出:城市原则上要全面实行居民阶梯水价制度;具备实施条件的建制镇也要积极推进。因阶梯水价要求抄表实时、定时、成功抄收、数据准确、自动计费等,这些功能都需要智慧水表的辅助才能实现。因此,水务管理从原本人工抄表及管网管理,变成了自动抄表、大数据处理、管网供水科学调度系统、地理信息系统、水压、水质监测系统等一体化的物联网式的综合管理系统。智慧水表,正是该物联网系统的核心之一。


  • NB-IoT技术落地助推智慧水表迅速发展


NB-IoT已经成为当前最有前景的物联网技术之一,它可以直接部署于GSM、4G 或LTE网络,未来可部署到5G 网络,因此基于 NB-IoT 的网络将占据全球运营商级物联网的大部分份额。芯讯通IoT生态实验室预测,低速率的广域网连接数将占到物联网总连接数的60%左右,就具体应用来看,考虑到NB-IoT技术主要应用在低功耗广覆盖的物联网通信领域,结合其对数据延时不敏感的特点,将十分适用于智能抄表、土壤环境监控、物件跟踪等对环境、耗能有着非常严格要求的领域。此外,以停车场、路灯、垃圾箱、消防栓等为代表的智慧城市建设,也将成为NB-IoT的典型应用场景。 


芯讯通将NB-IoT技术应用于智能仪表,可以很好地解决传统布线、设备成本、环境要求、耗能等问题,使得抄表稳定可靠。它与现有网络基站复用,不占用现有网络和数据带宽,保证传统业务稳定运行的同时,还能与新兴物联网应用完美结合。在智能抄表的应用中,现阶段使用GPRS网络发送数据,一个基站只能同时负载300多个水表,采用NB-IoT技术后,一个基站可同时承载5万个水表带来的数据。


  • 生活及农业用水领域大颗粒已形成,智慧水表前景正被看好


智慧水表既是水务行业分布最广泛的基础数据源,也是与百姓生活密切联系的行业触点。由于漏水、计量精度低以及管理漏洞,国内水务公司的产销差损失比较大。按照全国年均供水量6000亿吨,供水均价2元/吨,经过智慧水表改造可降低5%左右的产销差率估算,每年可以释放市场空间600亿元。


我国农业用水约占总用水量的70%,鉴于农业领域物联网技术日渐成熟,新增高效节水灌溉面积的增加,根据公开数据整理,“十三五”期间,我国高效节水灌溉市场每年市场规模有望超过400亿,整个期间的市场规模约为2440亿元。



2016-2020年智慧水表行业市场规模及增速预测(亿美元)


芯讯通IoT生态实验室根据公开数据整理,当前我国智慧水表总体渗透率约22%,年产销量1500万台。随着国家政策的落实以及NB-IoT水表的应用,芯讯通IoT生态实验室预测智慧水表将以30%的增速快速发展,预计未来5年智慧水表市场规模将超过400亿元,2020年规模将超过200亿元。智慧水表增强流量数据采集能力,不仅可以为水务行业带来丰富的潜在数据资产,未来还有可能与物业管理、配送系统、金融系统等平台进一步融合,发挥出无限的可能性。


  • 智慧水务整体解决方案构架介绍


芯讯通智慧水务整体解决方案是芯讯通智慧社会生态布局重要组成之一,围绕水务公司精细化运营需求构建整套物联网化解决方案,方案包括终端、云计算、IoT平台及水务应用等,通过物联网,云计算,大数据等技术将海量水务信息进行采集、分析和处理,帮助水务公司提升运营效率。


芯讯通生态智慧水务系统


终端设备是物联网的基础,通过整合、改造现有水厂设备,使其可控,包括:智慧水表、水质监测、压变、流量计、变频设备等多种水务终端。其中,智慧水表集成NB-IoT标准模组,通过基站将信息上传到云端IoT平台。IoT平台提供连接、设备、数据管理等多项基础功能,支持多种水务终端设备快速接入与应用集成。行业应用无需关心终端的物理连接和数据传输方式,实现终端对象化管理,平台还提供数据采集、分类、结构化存储、用量分析、定制报表等,满足水务应用的快速开发需求。


水务应用是该物联网解决方案最终为行业用户呈现的上层控制核心,通过IoT平台获取来自终端层的数据,经由网络层、云计算平台,最终形成统一的水务管理数据。在供水管理方面,有变频设备、调节阀、压变、场地视频监控等;在管网监测方面,有水质监测、管网信息、节水管理、分区计量等;在智慧水表管理方面,有水表基础信息管理、计费管理、数据分析、仪表管理等。以服务系统为例,百姓不论通过营业厅系统,还是水务管理公共服务渠道,都可获得相应的供水咨询及服务。


  • 芯讯通NB-IoT智慧水表系统解决方案介绍


据介绍,在兰州使用的这批NB-IoT智慧水表中,有效运营1.5万台,每台水表每2天通过NB-IoT模组向到当地水务综合管理平台发送用水数据,每月总计抄收22.5万次数据。水表本身具有磁干扰识别、干簧管技术故障告警等功能,总体待机时间长,有欠电压提示、断电保护、年限管理等功能,避免了传统无线水表传输距离近、功耗大、信号覆盖范围小等缺点。水表记录数据长期保存,有效期长达10年。

 

 NB-IoT智慧水表服务管理平台


得益于NB-IoT技术本身,终端低功耗、覆盖范围广、不需自组网络、网络接入方便等特点,水表被轻松接入物联网系统平台中,真正实现抄表自动化,提升抄表实时性、精确性等,便于“阶梯用水”的精确实施,促进科学用水,节约用水。目前,该智慧水表服务平台除了水表集抄,管网监测等功能,还可以进一步分析出不同群体的用水习惯,及时发现用水异常情况,提升故障处理效率与用户满意度,从而更加科学合理地指导水管网建设和改造, 具有全面感知、互联互通、智能决策、主动服务等特点。


  • NB-IoT智慧水表的综合性能稳定,是乱军突围的重要指标


我国水表行业已经将NB-IoT无线网络接入技术列入我国水表行业“十三五”期间重要推广的应用技术,制订相关标准和技术解决方案,进行大面积推广前的试点工作,推进NB-IoT技术在智慧供水业务中的应用。另外,智慧水务是当今世界发展的新理念和新模式,必然对包括智能水表在内的一系列产业环节产生影响,并带动一批相关产业的发展与延伸。


 2017-2022年中国智慧水、气表连接数预测(百万) 数据来源:ABI报告


我国现有管理相对独立的自来水公司超过 4000 家,大部分自来水厂预算用于供水网络的维修,很难有足够的资金采购并布设智慧水表系统,这也很大程度上遏制了水表公司研发智能产品的热情。目前全国水表生产企业多达600多家,规模大多有限,由于智慧水表的技术壁垒,大量水表企业浅尝辄止。不过随着社会对于智慧水表的需求提升以及政策的支持,能够提供综合性能稳定的水表企业有望逐渐提升行业内的地位和市场份额,获得更多自来水公司的青睐。 



关于芯讯通 


芯讯通无线科技(上海)有限公司(SIMCom Wireless Solutions Co.,Ltd.)是全球领先的M2M模块及解决方案供应商,自2002年成立以来,一直致力于提供GSM/GPRS/EDGE,WCDMA/HSPA/HSPA+,CDMA 1xRTT/EV-DO,FDD/TDD-LTE,eMTC(CAT-M1) ,NB-IoT无线蜂窝通信以及GPS/GLONASS/BEIDOU卫星定位等多种技术平台的模块或终端级别解决方案。根据美国知名市场研究公司ABI Research Inc.最新的M2M报告显示,芯讯通无线通信模块出货量在2016年再次蝉联全球第一位。


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