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探讨NB-IoT智慧停车应用

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NB智慧停车,城市路边停车为首要落地场景

实际上,国内绝大部分NB智慧停车案例中,NB的作用主要体现在车位检测器上,通过在每个泊位上安装一个车位检测器来检测泊位的占用状态,每当泊位状态有更新时,可以通过NB-IoT网络实时上传到后台。其作用有两点:一是可以根据车辆的进出时间生成计费订单,作为缴费依据;二是通过平台将泊位占用信息发布出去,便于车主寻找空闲车位。

其中第一点最典型的应用就是城市的路边临时停车泊位,这些泊位广泛分布在城市的道路边上,无法像停车场一样采用道闸设备进行集中管理,只能通过车位检测器实现计费,并通过平台进行管理。其中第二点既可以应用在路边泊位,也可以应用在封闭式停车场,只是对于规模不大的停车场来说,安装车位引导系统并不是很有必要。所以,NB-IoT智慧停车最适合的应用场景主要还是城市路边停车。

因为NB车位检测器可以采用电池供电,一台设备的使用寿命可以长达5年以上,再加上NB-IoT是运营商建网,不像Zigbee等需要自建网络,用户只需要支付一定的“话费”,就可以像手机一样直接使用运营商的NB网络,即插即用,这大大降低了项目的实施难度,减少了项目的建设成本和后期维护成本。亿车在近期上线的西安、滁州、蒙自、任丘等多个大规模的城市路边停车项目中,均采用了NB地磁的解决方案。

根据我们以往项目的实施经验,按1万个泊位的城市路边停车项目进行测算,以传统地磁为例,除了需要每个泊位配置1个地磁以外,平均每15个地磁需要配置一台4G通信网关,即需要666台网关,每个网关都需要安装立柱,高度约3米左右。

NB相对于普通无线通信技术,减少了无线网关的设备成本及相应的安装施工成本,虽然现阶段NB地磁车检器的设备价格要比传统地磁高20%左右,但从整体来说,采用NB地磁的方案相对于传统地磁的方案的建设成本仍然要减少20%以上。除此以外,由于NB地磁的数据是直接上传到后台,缺少了网关这一环节,在设备维护上也给我们带来了极大的方便。

NB地磁新技术,成本高低功耗

NB地磁比传统地磁成本要高,除了因为NB通信模组目前成本更高以外,还有一个原因是NB地磁的功耗也比传统地磁要高一些。一直以来,业内对NB地磁宣传的一大主要特点就是低功耗,但实际上,低功耗是针对2G/3G/4G通信技术来说的,而相对于Zigbee等传统地磁通信技术来说,其功耗实际上是更高了,这主要有以下两方面的原因。

一是NB的发射功率要比传统地磁通信技术的发射功率更大。首先,NB网络的最大发射功率是23dBm,而按国家无线电管理的规定,传统地磁通信技术通常使用的470M频段的最大发射功率一般要限制在17dBm以下;

其次实际应用中NB网络覆盖距离要比传统地磁通信技术远,也会导致NB终端的发射功率更大。一般来说,传统地磁的发射电流在60~120mA之间,NB地磁的发射电流在60~200mA之间,最大瞬时电流可达到300mA以上。

二是NB完成一次数据上报的时间要比传统地磁通信技术长。首先,传统地磁通信技术上报一次数据的时间是毫秒级,而NB完成一次数据上报需要数秒;

其次,传统地磁通信技术发送完数据后,可以马上进入休眠状态,而NB地磁发送完一次数据后,首先要经过一个20s左右的IDLE空闲态才能进入深度休眠,并且IDLE状态的保持时间是由基站配置的,终端不可更改。但是最新发布的NB网络版本有所改进,开放了RA功能,使终端可以向网络侧发送指令,要求直接进入休眠状态。


NB地磁发射电流测试截图,NB地磁完成一次数据发射一般需要1~5s之间


传统地磁发射电流测试截图,传统地磁完成一次数据发送一般只需要300~800ms

在实际使用中,传统地磁和NB地磁的功耗都跟网络环境有关系,网络信号好其终端发射功率就低,网络信号不好其终端发射功率也会相应提高,这是网络的自适应机制。另外,地磁的电池使用寿命也跟泊位停车的周转频率紧密相关。根据我们实验室的综合评估,NB地磁整体功耗水平是传统地磁的2~2.5倍左右,我们相信随着NB技术的不断成熟,在功耗上还会有一定的改进空间。

除了以上应用于路边停车的NB地磁车位检测器以外,还有一个非常适合NB的应用场景就是车位预约/共享停车,车位预约或共享停车需要用到的一个关键设备就是车位锁,车主用户通过手机App预约下单,开车到指定泊位后,再通过手机控制车位锁落下。这类停车位往往零散分布于各个停车场,采用基于NB通信方式的车位锁,可以采用电池供用,安装方便,通常情况下只需要每半年更换一次电池即可。

总而言之,NB-IoT仅仅是一种物联网的通信方式,它主要解决的就是低功耗、大连接、广覆盖、大容量几个方面的问题。


设计解读
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景观照明监控终端又称作智能照明监控终端,是开开物联自主研发生产的新一代智能照明监控终端,集手动控制、自动控制、定时控制、遥控、遥信、遥测、扩展功能、智能化网关等功能于一身。景观照明监控终端采用景观照明控制器+九路电流电压采集终端通过RS485接口手拉手组合而成,支持测量9路电流、9路电压、有功功率、无功功率、功率因数,总电能及单相电能。
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三遥监控终端又称路灯三遥终端、三遥系统,是开开物联自主研发生产的新一代智能照明监控终端,集手动控制、自动控制、定时控制、遥控、遥信、遥测、智能化网关等功能于一身。三遥监控终端采用三遥控制器+三相电流电压采集终端通过RS485接口手拉手组合而成,支持测量三相电流、三相电压、有功功率、无功功率、功率因数,总电能及单相电能。
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路灯智能控制器‍又称路灯远程控制器、智能路灯控制器,是开开物联自主研发生产的新一代智能照明控制器,集手动控制、自动控制、远程控制、定时控制、扩展功能、无线通信等功能于一身。路灯智能控制器‍采用创新模块化设计理念,在产品体系中作为控制主机发挥作用,可根据用户需求搭配对应的功能扩展模块,在满足用户需求的前提下实现按需采购,合理控制成本。
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智能路灯监控终端又称作智能路灯控制器、路灯三遥监控终端等,是开开物联自主研发生产的新一代智能照明监控终端,集手动控制、自动控制、定时控制、遥控、遥信、遥测、无线远程通信等功能于一身。智能路灯监控终端采用主控终端+九路电流电压采集终端通过RS485接口手拉手组合而成,支持测量9路电流、9路电压、有功功率、无功功率、功率因数,总电能及单相电能。
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云智能照明控制器是开开物联自主研发生产的新一代智能化照明控制器。云智能照明控制器应用了众多先进的物联网技术和云计算技术,集成军品级32位ARM芯片,搭载嵌入式Linux操作系统,具有运行速度快、计算精度高、性能稳定、功能强大等特点。以云智能照明控制器为核心设备,通过开开物联智慧照明监控平台V3.0,用户能够快速搭建起高效实用的智慧照明管理系统,并使用手机、电脑、PAD等终端随时随地远程控制。
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