无线通讯人工智能物联网数据采集管理多行业应用方案

LORA网络让城市更美好LORA网络让城市更美好CONTENTS目录------------------------------------基本介绍------------------------------------LPWA及LoRa技术------------------------------------LoRa与NB-IoT技术对比------------------------------------LoRa典型应用------------------------------------优势&商务合作CONTENTS----------------------2核心团队成员有在通信领域十几年经验的移动通信算法研究产品经过了严格的验证测试，路测、可靠性测试、功能性能测试、无委认证具有造诣的核心网平台设计已经大规模布网并验证网络，实地进行多个项目智城网络LPWAN研究核心团队成员有在通信领域十几年经验的移动通信算法研究产品经过3方案网络拓扑图方案网络拓扑图4物联网产业市场前景

2014

2015

2016

2017

2018

2019

2020

2021302520151050Connected

devices(billions)M2M:non-cellularM2M

and

consumerelectronics;cellularConsumer

electronics;Non-cellularPC/laptop/tabletMobile

phonesFixed

phones2.6

10.70.4

1.51.6

3.12.4

2.87.1

8.71.3

1.42015

202115billon28billon在2015年，全球网络设备接入规模为150亿台；而在2021年，这一数字将达到280亿台。其中，智能产品预计将实现高达25%的年均增长速度。预计到2020年，物联网的业务和当前互联网、通信网的业务比例将达到30比1，将形成一个万亿美元级别的巨型产业。物联网产业市场前景201420155物联网产业四层价值链设备制造商网络运营商平台服务商系统集成商物联网产业四层价值链设备制造商网络运营商平台服务商系统集成商6为什么需要物联网通信网络与平台物联网（IoT）和机器对机器（M2M）解决方案的飞速发展，为市场提供了新的机遇，从而根本上转变了竞争激烈的的商业环境。今天的市场领导者清楚的知道远程连接设备的有利价值是多方面的。事实上，成本的节约在许多情况下可以是次要的，可以是在其他方面得到回报的，比如增加客户满意度，品牌扩散宣传，准确的数据集合，所有这些都可以推动新的收入增长。

尽管物联网的价值显而易见，但是技术壁垒依然存在，连接设备的安全性和高效性存在着挑战。设备有多种通讯方式，有多种数据加密协议，有大量的数据需要处理。企业应该怎样存储这些数据？应该怎样有效利用这些数据来支持商业规划和提升产品体验？解决方案是可以信赖和安全的吗？基础设施能够满足需求和数据增长吗？谁去开发这些IoT解决方案？从哪里开始开发？怎么去培训人员开发？架构师和开发人员如何高效的实施这项新的解决方案？

为什么需要物联网通信网络与平台物联网（IoT）和机器对机器（7蜂窝网高速局域网解决高速无线通信的问题；传输视频等AP支持节点数量限制解决物联网数据接入单基站可容纳50K在线设备可作为公共基础网络GSM、CDMA、LTE...5G解决话务及中速率数据通信现少量被用作IoT应用低耗广域网LPWA未来三种无线通信主要场景蜂窝网高速局域网解决高速无线通信的问题；解决物联网数据接入G8广/深覆盖Super

Coverage低功耗Low

Power低成本Low

Coat大连接Massive

Connections优化的低功耗设计电池供电，uA级电流需求，纽扣电池供电可持续10年比蜂窝网M2M应用10倍以上功耗性能建网成本低模组成本低开源技术单基站可容纳50K在线设备多用户群体可作为公共基础网络较蜂窝网有更深的覆盖。更深的室内覆盖星型组网LoRa技术主要优点广/深覆盖低功耗低成本大连接优化的低功耗设计建网成本低单基站9应用区域双向通信LoRaWAN国际标准安全性信息确认机制扩展能力强广播国际标准可移动网络无缝网络唯一设备ID应用标识及秘钥网络安全多场合应用更深的室内覆盖节点电池供电LoRa技术优势应用区域双向通信LoRaWAN国际标准安全性信息确认机制国际10LoRa与NB-IoT技术对比3LoRa与NB-IoT技术对比311物联网应考虑因素电池寿命IoT应用网络成本节点成本网络覆盖范围及部署类型延迟、移动性数据传输速率（吞吐率）物联网应考虑因素电池寿命IoT应用网络成本节点成本网络覆盖范12频谱、服务质量、成本loRaNB-IoT频段、服务质量、成本Sub-1GHz非授权频段Sub-1GHz授权频段1MHz/5亿美金抗干扰、网络重叠、可伸缩性强QoS服务，网络质量高012345678910302530151050ConnectiveOricingperYear($/Yr)物联网解决方案与成本服务质量QoS非授权频段LoRaWANNBIoT蜂窝M2M频谱、服务质量、成本loRaNB-IoT频段、服务质量、成本13loRaNB-IoT电池寿命和下行延迟异步的基于ALOHA的协议、节点可以根据具体应用场景需求进行或长或短的睡眠，功耗低频率利用率高，蜂窝同步协议的节点必须定期地联网，电池寿命低、节点成本高LoRa调制蜂窝的调制（OFDM或FDMA）功耗高吞吐率、功耗、覆盖范围、成本对比$5$10$15$20$2510+years10km电池寿命/覆盖范围成本/吞吐率/电池/覆盖范围模块成本/吞吐率LoRaWANNBIoT蜂窝M2MM1Cat-1loRaNB-IoT电池寿命和下行延迟异步的基于ALOHA的14网络覆盖及部署时间计划NB-IoT来可以通过升级现有的网络设施来提供网络部署，但是这种升级仅限于某些特定的4G/LTE基站，成本较高。并且这种升级仅适于已经具有4G/LTE覆盖的城区，对于没有4G覆盖的来说并不合适。（鹰潭136基站花费4600万，单基站升级成本36万）LoRa的整个产业链相对已经较为成熟了，产品也处于“蓄势待发”的状态，同时全球很多国家正在进行或者已经完成了全国性的网络部署。LoRa产业链一个突出优点是每个环节的成员都掌握着自主性，一些大公司正在计划创造一种混合型的商业模型来部署网络和应用。网络覆盖及部署时间计划NB-IoT来可以通过升级现有的网络设15LPWAN云化核心网LPWAN云化核心网16云化核心网是什么？一套基于云服务技术的软硬件架构体系大规模数据的汇集中心面向应用的数据服务中心云化核心网是什么？一套基于云服务技术的软硬件架构体系大规模数17云化核心网能解决什么问题？没能力不专业成本高浪费重云化核心网能解决什么问题？没能力不专业成本高浪费重18云化核心网整体架构设备、传感器中科基站470-479MHz510-518MHz骨干网宽带2G/3G/4GNS平台NS数据信息配置后台网络管理服务器（NS）接入能力平台业务支撑能力平台数据存储能力平台开放能力平台监控运维能力平台云化核心网（NS+能力平台）应用平台环保消防抄表停车路灯能源云化核心网整体架构设备、传感器中科基站470-479MHz骨19IaaS云化核心网IoT应用平台环保消防抄表路灯能源停车接入能力平台业务支撑能力平台数据存储能力平台开放能力平台网络管理服务器（NS）+NS数据信息配置后台监控运维能力平台云基础设施环境IaaS云化核心网IoT应用平台环保消防抄表路灯能源停车接入20云化核心网-业务架构业务监控运维管理平台NS数据配置管理平台接入SDKJS

SDKOpenAPI开放文档统一认证中心接入安全中心协议解析中心LPWAN服务中心超大规模并发接入集群中心负载均衡和高可用服务集群管理网关状态管理设备状态管理网关消息管理设备消息管理消息推送管理数据加解密管理设备故障管理定时任务管理设备联动管理流量计费管理设备权限管理设备OTA管理分布式缓存管理消息队列管理系统日志管理分布式协调服务主备关系型数据存储系统分布式文件数据存储集群分布式NOSQL超大规模数据存储集群开放层接入层业务层支撑层存储层能源环保消防抄表停车路灯井盖……云化核心网-业务架构业务监控运维管理平台NS接入SDKJS云化核心网架构–部署架构智能终端传感器传感器传感器传感器传感器统一认证中心配置管理中心高并发业务集群消息列队集群数据缓存集群大数据存储集群API服务集群四层负载均衡主备关系数据库互联网LoRaWAN网关监听注册备注：对统一认证中心、配置管理中心、数据缓存集群以及API服务集群的访问都需要经过一层高可用四层负载均衡服务器，图中并未表示出来存储查询查询云化核心网架构–部署架构智能终端传感器传感器传感器传感器22全球部署支持跨机房、跨地域的分布式集群部署方案，方便全球各地区同时业务拓展弹性伸缩当业务量增加或者减少时，只需简单增加服务器和带宽资源即可轻松应对海量并发在不影响性能和响应时间的情况下，支持千万级以上的设备和网关并发连接高效稳定千万级以上连接并发情况下，平均响应时间在毫秒级安全可靠采用双向认证、双向加密等多种方式保障通讯过程不被拦截、重放、篡改等，跨IDC的灾备方案保证服务的高可用自动运维当业务量增加或者减少时，只需简单增加服务器和带宽资源即可轻松应对轻量级协议Machtalk轻量级物联网安全通信协议，保障网关与NS服务器的通讯安全可靠实时大数据分析支持海量数据的分布式存储和关键信息的实时分析云化核心网技术优势全球部署支持跨机房、跨地域的分布式集群部署方案，方便全球各地23云化核心网产品&能力-开发组件（SDK、API）基础能力API业务能力APISDK基站接入能力平台业务支撑能力平台数据存储能力平台开放能力平台监控运维能力平台能力平台NS平台实施数据API实施数据上报、下发网关管理API增删改查、监控设备管理API增删改查、监控OTAAPI网关、设备在线升级……计费API地理位置API电话/短信报警API故障上报API垂直行业应用API应用平台云化核心网产品&能力-开发组件（SDK、API）基础能力24云化核心网产品&能力-NS数据信息配置后台用户权限管理应用管理设备配置（OTAA/ABP）应用基站基站管理状态监控在线升级地域分布设备设备管理状态监控数据属性配置地域分布指令下发数据统计云化核心网产品&能力-NS数据信息配置后台用户权限管理应25NS数据配置管理平台新建型号、定义数据属性定义数据上报顺序生成设备生产PDF数据项智能识别实时数据分析设备厂商根据文档生产设备设备数据上报数据智能识别NS数据配置管理平台新建型号、定义数据属性定义数据上报顺序生26云化核心网产品&能力-行业应用解决方案芯片模块终端设备智城网络GW云化核心网云化核心网行业管理平台能源消防环保交通物流云化核心网产品&能力-行业应用解决方案芯片模块终端设备智27生态圈合作对象行业客户、政府设备LoRa网关云化核心网行业应用平台第三方LoRaWAN网关提供商设备LoRa网关云化核心网行业应用平台SDK应用开发商设备LoRa网关云化核心网行业应用平台openAPI设备提供商设备LoRa网关云化核心网行业应用平台生态圈合作对象行业客户、政府设备LoRa网关云化核心网行业应28云化核心网服务一站式指导服务运维团队7x24x365待命，全年无休，充分保障业务稳定运行全时运维私有云服务完备的开发工具项目经理一对一全程跟踪服务，全程技术指导，支持企业定制个性化服务方案，帮助企业快速完成智能化升级架设企业私有云，助力企业发展开放api、SDK及完备的文档资料便于快速开发云化核心网服务一站式指导服务运维团队7x24x365待命，全29基站参数指标工作频段：470~510MHz（多频段可选）接收灵敏度：-139dBm（实测）调制方式：正交编码LoRa调制空中通信速率：292bps~5.4Kbps发射功率：17dBm（可调，最大25dBm）频段信道：双网卡16物理信道，最多支持98信道数据回传方式：3G/4G、Ethernet典型功耗：5.5W灵活的天线配置：3dBi/5dBi/10dBi不同基站定位授时：GPS基站参数指标工作频段：470~510MHz（多频段可选）接收30面向城市及行业的LPWAN物联网建设服务，提供一站式解决方案面向城市及行业的LPWAN物联网建设服务，提供一站式解决方案31需求分析网络估算预规划网络详细设计建设策略网络指标地理环境业务模型区域划分备选站点特殊需求覆盖规划容量规划平衡站点确定上行链路预算、下行链路预算和链路平衡，得到基站半径上行、下行链路容量预算、链路均衡网络建模业务类型覆盖预测仿真输出电子地图、传播模型、频率选择、功率终端支持业务：消防、抄表、家居工程勘测网络建模参数规划理论站址、天线挂高、方位角、倾角扇区覆盖、场强速率分布、切换业务划分网络规划设计步骤需求分析网络估算预规划网络详细设计建设策略覆盖规划上行链路预32网络与规划考虑因素网络规划设计数据管理规划仿真图层管理报表输出频率规划覆盖预测容量仿真传播模型校正针对LoRaWAN无线网络的专用规划仿真软件；支持对LoRaWAN网络资源以及物理信道和业务模型的建模；支持地图及场景导入；支持灵活的无线场景设置及参数配置；为基站信号做较为准确的预测，支持数据筛选完成传播模型校正；支持频率规划；网络与规划考虑因素网络规划设计数据管理规划仿真图层管理报表输33GIS地理环境人口密度建筑密度预规划站点调整站点选址、施工网络测试GIS地理环境人口密度建筑密度预规划站点调整站点选址、施工网34无线通讯人工智能物联网数据采集管理多行业应用方案35+优化配件+专用APP灵活化的配置使用方式LPWAN网管平台（核心网）+手持式路测工具支持BLE4.X通信与基站、网管平台实时获取网络参数支持Android系统适配主流手机及平板LoRaWAN网络路测、LoRaWAN设备安装调试、系统录入综合分析网络上行、下行链路状态记录绘制网络覆盖热力图运营网络业务分析+优化配件+专用APP灵活化的配置使用方式LPWAN网管平36区域内单基站配置验证、覆盖验证和业务功能验证城市LPWAN网络覆盖优化验证网络验收：对部署的LPWAN进行网络质量评价，对网络优化成效进行展示LoRaWAN网络覆盖验证区域内单基站配置验证、覆盖验证和业务功能验证LoRaWAN网37平台端结合GPS、平台算法进行网络综合评估RF优化：通过调整网络参数对射频信号优化，优化无线信号覆盖，控制噪声干扰业务优化，通过采集、分析整网的路测数据、配置数据进行业务优化调整LoRaWAN网络覆盖验证平台端结合GPS、平台算法进行网络综合评估LoRaWAN网络38LoRa技术典型应用LoRa技术典型应用39主要应用场景-智能建筑温湿度监测防盗报警入住率水管网煤气管网能源系统HAVC暖通空调管理监测消防监控空气质量停车管理公共照明电梯状态监测主要应用场景-智能建筑温湿度监测防盗报警入住率水管网煤气40主要应用场景-智慧农业土壤环境监测农畜定位降水量给水系统空气监测环境温度湿度光照采集主要应用场景-智慧农业土壤环境监测农畜定位降水量给水系统41产品&服务-行业应用平台（消防、抄表）消防抄表产品&服务-行业应用平台（消防、抄表）消防抄表42产品&服务-行业应用平台（停车地磁）产品&服务-行业应用平台（停车地磁）43产品&服务-行业应用平台（仓储）产品&服务-行业应用平台（仓储）44智慧农业、光伏解决方案智慧农业、光伏解决方案45农业大棚智能化需求农业大棚智能化需求46大棚智能化解决方案利用传感器采集土壤湿度、大棚温度、养分含量、PH值、二氧化碳、空气温湿度、气压、光照强度等环境数据，基于LoRa传输协议将数据上传云平台，平台根据环境数据实时调控温控系统、灌溉系统等；传感器、控制系统与云平台实现一体化联动，当到达触发条件时，可一键式控制大棚内的风机、外遮阳、内遮阳、喷滴灌、侧窗、湿帘等机械，实现远程自动化管理；采用高清晰摄像头监控大棚内蔬菜生长实景，实时了解大棚内的蔬菜、人员情况；通过云平台可以实时的查看大棚内的环境数据、监控视频、传感器状态、设备远程控制、人员管理等，同时工作人员登录手机APP也可以远程随时随地查看育秧大棚的各项关键数据，并且各项数据自动采集存储在云服务器中，为更科学的栽培积累数据了更多数据。大棚智能化解决方案利用传感器采集土壤湿度、大棚温度、养分含量47农业大棚平台软件监管可以实现大棚环境的实时监测、植物生长的实时监控，自动化设备的远程控制等功能。农业大棚平台软件监管可以实现大棚环境的实时监测、植物生长的实4814KWh/20KWh磷酸铁锂。设计精简小巧、可叠加使用、内置逆变器。使用状况云端监控。用电策略智能优化和推送。环境天气推送，设备健康状况一键自检。更有效的利用太阳能设备，减少对公共电网的依赖。联合开发光伏家庭电站14KWh/20KWh磷酸铁锂。联合开发光伏家庭电站49APP用电总量一览无余。每日用电量一键查询。新能源发电量与市电占比。图表显示近期耗能曲线。剩余电量一览无余。远程一键启停。电流、电压参数即时显示。电池状态实时掌控逆变器、发电组数据实际显示。实时发电量图表展现。今日发电量、发电总量实时显示我猜、我猜猜。冰箱、热水器等等只要一开机就逃不出我的法眼。主人我真的很聪明！APP用电总量一览无余。剩余电量一览无余。逆变器、发电组数据50家庭储能监控后台登录电站概览智能分析设