關(guān)于NB-IoT在智能鎖領(lǐng)域中的應(yīng)用

隨著近幾年智能家居行業(yè)的火爆，智能鎖在生活中出現(xiàn)的頻率也越來越高，目前智能鎖使用非機(jī)械鑰匙作為用戶識(shí)別ID的技術(shù)，主流技術(shù)有，感應(yīng)卡，指紋識(shí)別，密碼識(shí)別，面部識(shí)別等，極大的提高了門禁的安全性，但是以上安全性的前提是通電狀態(tài)下，如果處于斷電狀態(tài)下智能鎖則形同虛設(shè)。此處就限制了用戶的實(shí)用性，而且在上述的技術(shù)中假如有人惡意，將你家的電源切斷，那么你的智能設(shè)備還不如傻瓜的老式設(shè)備，即使你有備用電池，又能持續(xù)多久？

為了提升安全性則需要內(nèi)置電池，采集各項(xiàng)基本數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒?wù)器，當(dāng)服務(wù)器采集得到異常數(shù)據(jù)是則向用戶發(fā)出警報(bào)，由于智能鎖在安裝后不易拆卸，所以要求它的電池使用壽命要長(zhǎng)，將電池安裝在鎖內(nèi)這樣能有效避免上述斷電的尷尬。此處估計(jì)有人會(huì)說“前面不是說電池用不了多久么？”別急，后面會(huì)有介紹。

智能鎖不僅僅是使用在智能家居上，比如還有我們熟悉的共享單車，為什么現(xiàn)在在大范圍的使用NB-IoT,有一點(diǎn)無可厚非，“基站”。我們回看中國(guó)的房構(gòu)造，房門一般都處于過道，此種地方多為封閉是的環(huán)境，信號(hào)非常差，如果使用GPRS，那么可能在某些地方使用就完全沒有信號(hào)，有信號(hào)的地方可能比較薄弱，造成數(shù)據(jù)延遲甚至丟失，但是NB-IOT這個(gè)問題就可以做到最小化，下面介紹下NB-IoT在實(shí)際是使用中的優(yōu)勢(shì)

1.NB-IOT的五大優(yōu)勢(shì)

優(yōu)勢(shì)一：海量連接

NB-IoT比2G/3G/4G有50~100倍的上行容量提升，這也就意味著，在同一基站的情況下，NB-IoT可以比現(xiàn)有無線技術(shù)提供50~100倍的接入數(shù)。舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，某小區(qū)網(wǎng)絡(luò)由一個(gè)基站覆蓋，使用原有無線網(wǎng)絡(luò)只能支持每個(gè)家庭中5個(gè)終端接入，可能4個(gè)手機(jī)、1個(gè)平板電腦就占滿了，那么以后各種智能家電以及許許多多傳感設(shè)備需要聯(lián)網(wǎng)時(shí)就難以接入了。而NB-IoT至少提供50倍接入數(shù)量即250個(gè)終端接入，足以滿足未來智慧家庭中大量設(shè)備聯(lián)網(wǎng)需求。

優(yōu)勢(shì)二：深度覆蓋

NB-IoT比LTE提升20dB增益，相當(dāng)于發(fā)射功率提升了100倍，即覆蓋能力提升了100倍，就算在地下車庫、地下室、地下管道等信號(hào)難以到達(dá)的地方也能覆蓋到。利用這一優(yōu)勢(shì)，沃達(dá)豐的NB-IoT實(shí)驗(yàn)局正在開展地下車庫指示的項(xiàng)目。傳統(tǒng)地下車庫內(nèi)導(dǎo)航定位系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建需要WiFi、藍(lán)牙等局域無線技術(shù)的支持，這個(gè)導(dǎo)航指示網(wǎng)絡(luò)也只限于本停車場(chǎng)使用。如果使用深度覆蓋的NB-IoT網(wǎng)絡(luò)，只需外掛定位模塊即可，而且可以構(gòu)建跨區(qū)域的停車指示和導(dǎo)航。

優(yōu)勢(shì)三：超低功耗

低功耗特性是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用一項(xiàng)重要指標(biāo)，特別對(duì)于一些不能經(jīng)常更換電池的設(shè)備和場(chǎng)合，如安置于高山荒野偏遠(yuǎn)地區(qū)中的各類傳感監(jiān)測(cè)設(shè)備，它們不可能像智能手機(jī)一天一充電，長(zhǎng)達(dá)幾年的電池使用壽命是最本質(zhì)的需求。在電池技術(shù)無法取得突破的前提下只能通過降低設(shè)備功耗以延長(zhǎng)電池供電時(shí)間。

通信設(shè)備消耗的能量往往與數(shù)據(jù)量或速率相關(guān)，即單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出數(shù)據(jù)包的大小決定了功耗的大小。數(shù)據(jù)量小，設(shè)備的調(diào)制解調(diào)器和功放就可以調(diào)到非常小的水平。NB-IoT聚焦小數(shù)據(jù)量、小速率應(yīng)用，因此NB-IoT設(shè)備功耗可以做到非常小。另外，為了進(jìn)一步降低功耗，延長(zhǎng)電池使用時(shí)間，NB-IoT引入了超長(zhǎng)DRX（非連續(xù)接收）省電技術(shù)和PSM省電態(tài)模式。NB-IoT可以讓設(shè)備時(shí)時(shí)在線，但是通過減少不必要的信令和在PSM狀態(tài)時(shí)不接受尋呼信息來達(dá)到省電目的。這樣可以保障電池5年以上的使用壽命。

優(yōu)勢(shì)四：低成本

低速率低功耗低帶寬帶來的是低成本優(yōu)勢(shì)。速率低就不需要大緩存，所以可以緩存小、DSP配置低;低功耗，意味著RF設(shè)計(jì)要求低，小PA就能實(shí)現(xiàn);因?yàn)榈蛶挘筒灰獜?fù)雜的均衡算法……這些因素使得NB-IoT芯片可以做得很小。芯片成本往往和芯片尺寸相關(guān)，尺寸越小，成本越低，模塊的成本也隨之變低。

據(jù)悉海思推出的NB-IoT芯片在硬幣大小的尺寸內(nèi)集成了BB和AP、Flash和電池管理，并預(yù)留傳感器集成功能。其中AP包含三個(gè)ARM-M0內(nèi)核，每個(gè)M0內(nèi)核分別負(fù)責(zé)應(yīng)用、安全、通信功能，這樣在方便進(jìn)行功能管理的同時(shí)降低成本和功耗，后續(xù)推出的芯片還將會(huì)集成Soft SIM，進(jìn)一步降低成本。

優(yōu)勢(shì)五：穩(wěn)定可靠

NB-IoT直接部署于GSM網(wǎng)絡(luò)、UMTS網(wǎng)絡(luò)或LTE網(wǎng)絡(luò)，即可與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)基站復(fù)用以降低部署成本、實(shí)現(xiàn)平滑升級(jí)，但是使用單獨(dú)的180KHz頻段，不占用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的語音和數(shù)據(jù)帶寬，保證傳統(tǒng)業(yè)務(wù)和未來物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)可同時(shí)穩(wěn)定、可靠的進(jìn)行。以智能抄表應(yīng)用為例，與采用有線PLC抄表數(shù)據(jù)回收成功率在60%左右相比，NB-IoT可以保證數(shù)據(jù)成功回收率達(dá)99%，可靠性大幅提高。

從解決方案/芯片方面看。對(duì)華為來說，NB-IoT是該公司的一個(gè)大戰(zhàn)略，所有部門都積極參與其中。作為主導(dǎo)者華為提供端到端的解決方案，包括基站、核心網(wǎng)、芯片、操作系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)管理平臺(tái)。除海思外，愛立信、高通都在積極研發(fā)生產(chǎn)該類芯片，很多芯片原廠和模塊廠家也計(jì)劃于今年支持NB-IoT。

從運(yùn)營(yíng)商對(duì)NB-IoT響應(yīng)和投入看。NB-IoT標(biāo)準(zhǔn)得到了許多主流運(yùn)營(yíng)商的響應(yīng)，中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通(600050,股吧)、沃達(dá)豐、德國(guó)電信、阿聯(lián)酋電信、意大利電信、AT&T等全球頂尖運(yùn)營(yíng)商都已圍繞NB-IoT發(fā)布了各自的發(fā)展方略以及展開實(shí)驗(yàn)。上方將NB優(yōu)勢(shì)羅列了出來大家可以將看到它的優(yōu)勢(shì)在哪里，針對(duì)這五大優(yōu)勢(shì)大家用它來做什么已經(jīng)非常的清晰，上文所述的問題也就迎刃而解。

2.NB-IoT在智能鎖中的實(shí)際應(yīng)用

根據(jù)上述優(yōu)勢(shì)，我們可以看到它的在智能鎖領(lǐng)域使用NB-IoT將會(huì)是一種主流，我們可以將它用在智能家居的系統(tǒng)中控制門鎖，同時(shí)我們熟知的OfO小黃車也攜手華為率先使用了此技術(shù)

2.1.在智能家居中的應(yīng)用

在目前智能門鎖新技術(shù)應(yīng)用中，走在行業(yè)前列的當(dāng)屬海爾。在2017年6月份，海爾發(fā)布基于NB-IoT技術(shù)的智能門鎖·云鎖。云鎖能夠?yàn)橛脩籼峁┓€(wěn)定"永在線"的智慧體驗(yàn)。它不僅能夠解決因wifi網(wǎng)絡(luò)功耗高、覆蓋面小，致使網(wǎng)絡(luò)無法連接的情況，還將使得傳統(tǒng)WiFi控制模式下繁瑣的APP下載等諸多步驟得以簡(jiǎn)化，讓智能門鎖通過運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)更穩(wěn)定、便捷地實(shí)現(xiàn)配置連接，同時(shí)，以搭載NB-IoT技術(shù)的海爾智能門鎖·云鎖為切入點(diǎn)，用戶還可以通過智能門鎖帶動(dòng)其他智能產(chǎn)品接入NB-IoT網(wǎng)絡(luò)，連通家庭安防、娛樂、生活在內(nèi)的所有智能生活場(chǎng)景網(wǎng)器，構(gòu)建系列物聯(lián)家居場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)對(duì)智能家居產(chǎn)品的遠(yuǎn)程控制、安防報(bào)警、運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控等。

3.在共享經(jīng)濟(jì)上的應(yīng)用

眾所周知的OfO在共享經(jīng)濟(jì)上率先使用NB，而且取得了很不錯(cuò)的成效，ofo小黃車引入NB-IoT技術(shù),是該技術(shù)在共享單車行業(yè)的首次應(yīng)用。對(duì)于ofo小黃車來說,物聯(lián)網(wǎng)智能鎖意義非凡。首先,穩(wěn)定高效率的NB-IoT網(wǎng)絡(luò)解鎖響應(yīng)速度更快,實(shí)現(xiàn)車輛“秒解”并可通過數(shù)據(jù)傳輸實(shí)現(xiàn)“隨機(jī)密碼”。另外,基于中國(guó)電信運(yùn)營(yíng)的800MhzNB-IoT網(wǎng)絡(luò),即使ofo單車被停在地下車庫、地下室、地下管道等信號(hào)難以覆蓋的場(chǎng)景,用戶都可以實(shí)現(xiàn)輕松解鎖,這無疑為更為ofo用戶騎行帶來更大空間。最新的NB-IoT終端產(chǎn)品可滿足OfO共享單車智能鎖應(yīng)用需求,便于政府根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行單車的智能調(diào)度,從而提升城市出行效率,讓共享單車更好的為用戶服務(wù)

4.在個(gè)人實(shí)際應(yīng)用

在實(shí)際的應(yīng)用中我曾使用過“成都億百特電子有限公司”的E840-DTU(NB-IoT的數(shù)傳電臺(tái)）用來做智能掃碼門鎖，E840-DTU它是億佰特推出的 NB-IoT 電臺(tái)產(chǎn)品，該產(chǎn)品軟件功能完善，覆蓋絕大多數(shù)常規(guī)應(yīng)用場(chǎng)景，用戶只需通過簡(jiǎn)單的設(shè)置，即可實(shí)現(xiàn)串口到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的雙向數(shù)據(jù)。

fqj