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大火的NB-IoT适用于智能锁通信吗?

2018-06-13 09:42:34  来源 : 网络


        警用装备网讯: 因为通信的瓶颈,物联网这些年一直发展缓慢。窄带物联网NB-IoT的出现,就像是打开了一扇物联网的未来之门。短短半年时间,三大运营商为NB-IoT投资超过千亿元,中国率先进入物联网时代。马云的“老板”孙正义说:“物联网时代令人激动,感觉睡觉都是在浪费时间!”马云也按捺不住,宣布阿里巴巴正式进军物联网。几乎每个行业都在进行物联网化升级,电子门锁行业也蠢蠢欲动,有一些公司已经开始NB-IoT技术的研发推广,更多的公司还在问:“NB-IoT技术适合使用在智能锁上吗?”让我们通过技术和案例分析,寻找这个问题的答案。


  在没有NB-IoT技术之前,智能锁如果想通信,最常见的方式是Zigbee和LoRa。Zigbee需要少量的布线,LoRa工作在非保护频段,容易受到干扰,并且据说还有“违法”的可能性(见工信部公开征求意见的《微功率短距离无线电发射技术要求》)。NB-IoT仿佛是为了拯救物联网而生的,它天生具有四大优点:广覆盖、大连接、低功耗、低成本。如果真是这样,那其它的通信方式就可以光荣退休了,然而现实并没有那么美好。以功耗为例,门锁都使用电池供电,为了节电,平时通信芯片都处于深度休眠状态,需要通信的时候再被唤醒、连接网络设备、传输数据。NB-IoT的功耗低,是相对于2G、GPRS、4G而言,实际上从唤醒到传输数据,它的功耗是Zigbee的几百倍。再考虑到NB-IoT还不是完全成熟、每年收费、数据需要传输到运营商服务器……绝大多数的门锁厂家于是对NB-IoT望而却步。


  NB-IoT到底能不能用在门锁上呢?从三大NB-IoT样板工程的落地实施,或许能找到我们想要的答案。


  一、清华大学


  中国电信为了宣传推厂NB-IoT技术,与清华大学签订战略合作协议,应用了十几个NB-IOT产品,智能锁是其中的重点产品。清华大学与厂家合作对Zigbee门锁进行了NB-IoT改造与升级,并且在2017年6月就通过测试并很快安装在物业中心和12号公寓,这是全国第1个真正落地的NB-IoT门锁项目。


  清华大学的智能锁主要功能有:


  1.NB-IOT传输


  完全不用布线,利用NB-IOT把权限下传给门锁、把门锁的状态/使用记录等数据上传到管理中心。


  2.双链路通信


  为了防止万一NB-IOT网络发生故障,管理员或是用户的手机连接到服务器,再通过手机与门锁的蓝牙通信,实现数据上传或下传。


  3.校园门锁专用功能


  远程开锁:学生没带卡,管理员可以通过网络远程为学生开锁。


  报警:按下门锁上的报警开关,管理员会马上到现场解决,有隐患尽快解决。


  常开功能:学生半夜上洗手间,可以切换到常开状态,4.监控与维护


  以电子地图的方式显示每一把锁的状态,包括信号强度、电池电量等信息。


  系统会收集每一把锁的工作数据并生成报表,分为信号强度、电量、重启、通信设备等七个大项,50多个小项分别生成报表。


  5.低功耗管理:


  采用可循环充电的锂电池,充一次电可以使用半年到一年,低电报警,可以用中转电池快速更换,也选择使用充电宝自助充电。


  6.主要软件功能:


  包括校园一卡通数据同步、巡更、归寝查询、大数据分析……清华大学办公锁、公寓锁之外,垃圾站门锁、电池充电柜上的门锁都采用了NB-IoT门锁控制技术。


  二、长春人才公寓


  长春市首批2000多套人才公寓分布在长春市的多个城区,最初设计门锁管理的时候,曾经考虑过不联网的酒店门锁或4G+Zigbee的组网方式,因为管理成本、安装维护成本太高,这两种方案都被否定了。对NB-IoT的门锁方案详细测试后,长春人才公寓定制了NB-IoT的人才公寓专用锁。人才公寓智能锁的主要功能:


  1NB-IoT+蓝牙双链路通信:


  可以上传门锁状态数据、用户的刷卡开门数据,下传门锁配置参数等数据,实现远程监控管理。


  万一NB-IoT网络出现故障,可以通过蓝牙实现数据的上传、下传。


  2防止转租:


  可以选择在中心注册指纹,然后下发到门锁中,采用电容式指纹识别,防止用户转租。


  也可以选择必须使用身份证开门,防止用户转租。


  3防止私租:


  对于没有租出去的房间,如果出现频繁开锁等异常情况,会向中心报警提醒,防止物业公司私租。


  4门锁状态监控:


  可以监看门锁的电量、信号强度等状态。如果有电量不足、电压下降过快、门锁通信不正常、撬锁、私拆等情况发生,会生成异常报告发送给管理者。


  从2017年10月起,长春人才公寓已经分批安装了2000多把NB-IoT门锁,使用效果超出了用户的预期。


  三、广西电信光交箱管理


  城市的光缆已经变成越来越数字化的城市的动脉。然而遍布城市各个角落的光纤交换箱却大多还在使用落后的机械锁:维护前要领钥匙,解决完问题还钥匙,不能远程管理、出了问题不能查询不能报警。。。NB-IoT出现后,无疑给这个问题的解决创造了最重要的条件,于是三大运营商都开使尝试对自己的光交箱进行门锁升级改造。


  光光箱电子门锁主要功能有:


  1NB-IOT+蓝牙双链路通信


  通过NB-IoT上传光交箱的温湿度、报警、用户的刷卡开门数据,下传门锁配置、远程开门等数据,实现远程监控管理。


  万一NB-IoT网络出现故障,可以通过手机+蓝牙实现数据的上传、下传。


  2开锁方式


  可以通过手机开锁,这是最快捷的方式。


  可以扫描二维码或是让管理员通过NB-IoT远程授权开锁。


  可以使用备用的机械钥匙或是电子钥匙开锁。


  3光交箱动环监控与报警


  温湿度数据、联网信号数据定期上传。


  浸水、剧烈震动、超过温度上限、撬锁等异常情况马上报警。


  4电子地图管理


  以电子地图的方式显示每一把锁的位置信息,方便查看管理。


  如果出现问题,可以通过导航快速地到达位置。


  5门锁定制


  目前大多数的光交箱电子锁项目,都是在在原来的箱体上改造。传统的门锁安装需要使用角磨机在箱上开槽,而光交箱没有电池,导致非常费时费力。浮法安装门锁,仅需要非常少的安装工序就能完成安装。


  6低功耗管理


  光交箱内大多数都没有电源,只能使用高能锂电池。


  通过通信策略的调整,电池最多可以使用7年的时间。


  可使用循环充电的锂电池,也可以使用电量更高的一次性电池。


  从上面三个案例来看,NB-IoT尽管还远谈不上完善,但是改变一些通信策略、牺牲一些非紧急事件的实时性,完全可以满足一些特定用户的需求。除了功耗设计之外,还有几个要点:一是要针对不同的行业需求来做深入定制研发,从机械结构、联网方式、系统架构、功能、软件等各个方面都做出调整,才可能真正得到用户的肯定。想拿一个通用的产品满足各行业的需求,基本不太现实。二是要有多种通信失效的设计预案,例如一些厂家产品可以支持蓝牙辅助传输、手机脱机、开锁权限写入卡内等多种方式避免通信不稳定引起的问题。


  智能锁厂家们,大胆地拥抱物联网、拥抱NB-IoT吧!





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