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NB-IoT智慧停車應用實效分析
發布時間：2018-11-06 分類：趨勢研究
自2017年工信部發布《關于全面推進移動物聯網(NB-IoT)建設發展的通知》以來，中國移動、中國電信、中國聯通三大通訊運營商全面鋪開了NB-IoT網絡建設，截至目前，NB網絡已經實現了在絕大多數城市的信號覆蓋。
與此同時，一大批基于NB-IoT網絡的應用陸續推廣開來，遠程抄表、資產跟蹤、智能停車、智慧井蓋、智慧農業等項目陸續在各地上線，其中智能停車被業界公認是最適合進行NB網絡商用化的應用場景之一。
實際上，國內絕大部分NB智慧停車案例中，NB的作用主要體現在車位檢測器上，通過在每個泊位上安裝一個車位檢測器來檢測泊位的占用狀態，每當泊位狀態有更新時，可以通過NB-IoT網絡實時上傳到后臺。其作用有兩點：一是可以根據車輛的進出時間生成計費訂單，作為繳費依據;二是通過平臺將泊位占用信息發布出去，便于車主尋找空閑車位。
其中第一點最典型的應用就是城市的路邊臨時停車泊位，這些泊位廣泛分布在城市的道路邊上，無法像停車場一樣采用道閘設備進行集中管理，只能通過車位檢測器實現計費，并通過平臺進行管理。其中第二點既可以應用在路邊泊位，也可以應用在封閉式停車場，只是對于規模不大的停車場來說，安裝車位引導系統并不是很有必要。所以，NB-IoT智慧停車最適合的應用場景主要還是城市路邊停車。
因為NB車位檢測器可以采用電池供電，一臺設備的使用壽命可以長達5年以上，再加上NB-IoT是運營商建網，不像Zigbee等需要自建網絡，用戶只需要支付一定的“話費”，就可以像手機一樣直接使用運營商的NB網絡，即插即用，這大大降低了項目的實施難度，減少了項目的建設成本和后期維護成本。億車在近期上線的西安、滁州、蒙自、任丘等多個大規模的城市路邊停車項目中，均采用了NB地磁的解決方案。
根據我們以往項目的實施經驗，按1萬個泊位的城市路邊停車項目進行測算，以傳統地磁為例，除了需要每個泊位配置1個地磁以外，平均每15個地磁需要配置一臺4G通信網關，即需要666臺網關，每個網關都需要安裝立柱，高度約3米左右。
NB相對于普通無線通信技術，減少了無線網關的設備成本及相應的安裝施工成本，雖然現階段NB地磁車檢器的設備價格要比傳統地磁高20%左右，但從整體來說，采用NB地磁的方案相對于傳統地磁的方案的建設成本仍然要減少20%以上。除此以外，由于NB地磁的數據是直接上傳到后臺，缺少了網關這一環節，在設備維護上也給我們帶來了極大的方便。
NB地磁新技術，成本高低功耗
NB地磁比傳統地磁成本要高，除了因為NB通信模組目前成本更高以外，還有一個原因是NB地磁的功耗也比傳統地磁要高一些。一直以來，業內對NB地磁宣傳的一大主要特點就是低功耗，但實際上，低功耗是針對2G/3G/4G通信技術來說的，而相對于Zigbee等傳統地磁通信技術來說，其功耗實際上是更高了，這主要有以下兩方面的原因。
一是NB的發射功率要比傳統地磁通信技術的發射功率更大。首先，NB網絡的最大發射功率是23dBm，而按國家無線電管理的規定，傳統地磁通信技術通常使用的470M頻段的最大發射功率一般要限制在17dBm以下;
其次實際應用中NB網絡覆蓋距離要比傳統地磁通信技術遠，也會導致NB終端的發射功率更大。一般來說，傳統地磁的發射電流在60~120mA之間，NB地磁的發射電流在60~200mA之間，最大瞬時電流可達到300mA以上。
二是NB完成一次數據上報的時間要比傳統地磁通信技術長。首先，傳統地磁通信技術上報一次數據的時間是毫秒級，而NB完成一次數據上報需要數秒;
其次，傳統地磁通信技術發送完數據后，可以馬上進入休眠狀態，而NB地磁發送完一次數據后，首先要經過一個20s左右的IDLE空閑態才能進入深度休眠，并且IDLE狀態的保持時間是由基站配置的，終端不可更改。但是最新發布的NB網絡版本有所改進，開放了RA功能，使終端可以向網絡側發送指令，要求直接進入休眠狀態。
NB地磁發射電流測試截圖，NB地磁完成一次數據發射一般需要1~5s之間
傳統地磁發射電流測試截圖，傳統地磁完成一次數據發送一般只需要300~800ms
在實際使用中，傳統地磁和NB地磁的功耗都跟網絡環境有關系，網絡信號好其終端發射功率就低，網絡信號不好其終端發射功率也會相應提高，這是網絡的自適應機制。另外，地磁的電池使用壽命也跟泊位停車的周轉頻率緊密相關。根據我們實驗室的綜合評估，NB地磁整體功耗水平是傳統地磁的2~2.5倍左右，我們相信隨著NB技術的不斷成熟，在功耗上還會有一定的改進空間。
除了以上應用于路邊停車的NB地磁車位檢測器以外，還有一個非常適合NB的應用場景就是車位預約/共享停車，車位預約或共享停車需要用到的一個關鍵設備就是車位鎖，車主用戶通過手機App預約下單，開車到指定泊位后，再通過手機控制車位鎖落下。這類停車位往往零散分布于各個停車場，采用基于NB通信方式的車位鎖，可以采用電池供用，安裝方便，通常情況下只需要每半年更換一次電池即可。
總而言之，NB-IoT僅僅是一種物聯網的通信方式，它主要解決的就是低功耗、大連接、廣覆蓋、大容量幾個方面的問題。
NB只能解決在停車場景中它能解決的問題，而不能解決所有問題。 在停車行業的某些場景下，例如路邊停車，車檢器采用NB通信方式具有明顯的優勢。但并不是任何場景或者任何設備都適合采用NB通信方式，比如一些必須接市電工作的設備，其供電本身已經不是問題，如果再采用NB電池供電的方式就顯得沒有意義。在實際的項目中，我們不能盲目地為了推廣應用NB而使用NB，還是需要結合客戶的實際需求，向客戶推薦最合適的解決方案。
