來源：《煤氣與熱力雜志》
全球正在推進高效、清潔、多元化能源轉(zhuǎn)型，未來天然氣將成為全球第一大一次消費能源；同時物聯(lián)網(wǎng)是繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)和移動通信之后的又一次信息產(chǎn)業(yè)的革命性發(fā)展，結(jié)合各個國家智慧城市建設(shè)對智慧燃氣要求的迫切，物聯(lián)網(wǎng)+燃氣必將是未來燃氣行業(yè)發(fā)展的趨勢；NB-IoT技術(shù)因其低功耗、廣覆蓋、低成本、大容量等優(yōu)勢，在眾多物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中脫穎而出，其特別適用于智能抄表的應(yīng)用場景。
1、 燃氣智能抄表發(fā)展歷程
a）人工抄表：傳統(tǒng)的抄表方式需要燃氣外勤人員上門入戶抄表，外勤人員常常因燃氣用戶不在家或者高防范意識而無法抄到表。此外，燃氣企業(yè)還需考慮人工成本以及外勤人員的工作分配的管理成本。
b）私有網(wǎng)絡(luò)抄表：需要自建組網(wǎng)。除了基站（集中器）安裝困難外，后期基站（集中器）運維也是非常大的問題，所以，燃氣企業(yè)仍需人工配備手持終端進行額外補抄。此外，由于容易受到周邊環(huán)境干擾的風險，存在信號不穩(wěn)定。
c） 運營商網(wǎng)絡(luò)抄表：類似于通過普遍認為信號更穩(wěn)定的GPRS，3G，4G網(wǎng)絡(luò)進行抄表。通過遠程通訊實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，無需人工抄表。但仍存在高功耗使得電池使用壽命降低、燃氣企業(yè)需要承擔通訊服務(wù)費、在表計安裝環(huán)境較復雜的情況下信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性無法得到保證等種種弊端。
從上述燃氣抄表發(fā)展歷程可得知，我們希望遠程無線抄表技術(shù)是低速率、低功耗、低成本、低維護、長距離傳輸和高穩(wěn)定性的。這么看來，新崛起的NB-IoT技術(shù)正好符合了我們所有的期待。
2、基于NB-IoT技術(shù)的智慧燃氣解決方案
乘著物聯(lián)網(wǎng)的東風，在智能燃氣表行業(yè)，國內(nèi)銷售規(guī)模較大的上市公司包括金卡智能、積成電子等都積極投入NB-IoT燃氣表的應(yīng)用。
金卡智能作為研發(fā)投入最多技術(shù)儲備最扎實的公司，在NB-IoT燃氣表有所建樹，更是通過自主研發(fā)，打通了通訊、系統(tǒng)和云，發(fā)布了基于NB-IoT技術(shù)的智慧燃氣解決方案。
讓我們通過解讀金卡NB-IoT智慧燃氣解決方案，來了解NB-IoT技術(shù)在燃氣領(lǐng)域的優(yōu)勢和創(chuàng)新性應(yīng)用。
金卡NB-IoT智慧燃氣解決方案采用“云管端”的設(shè)計架構(gòu)。
智能燃氣表的用氣數(shù)據(jù)、電量、信號、閥門狀態(tài)、異常情況等可以通過氣表內(nèi)置的NB-IoT通訊模組接入到NB-IoT網(wǎng)絡(luò)，傳輸?shù)絀oT連接管理平臺，然后上傳到后臺采集和業(yè)務(wù)系統(tǒng)平臺；后臺系統(tǒng)平臺將數(shù)據(jù)包進行解析，解析出的用戶用氣數(shù)據(jù)在用戶賬戶內(nèi)完成結(jié)算，并通過客服系統(tǒng)的相關(guān)新媒體渠道推送給用戶，用戶能實時的獲取自己的用氣賬單，并能遠程完成賬戶的充值。
金卡NB-IoT智慧燃氣解決方案方相比傳統(tǒng)的燃氣運營管理方案，優(yōu)勢眾多，能幫助燃氣公司解決以下痛點：
解決入戶抄表難和用戶繳費難的問題；
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積極響應(yīng)政府燃氣售價的遠程調(diào)價和系統(tǒng)階梯氣價設(shè)置；
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遠程控制用戶燃氣表的開關(guān)閥；
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后臺業(yè)務(wù)系統(tǒng)能遠程監(jiān)控燃氣表具的故障和告警情況，并能反饋到用戶處；
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后臺系統(tǒng)通過用氣高峰低谷統(tǒng)計，能進行輸配管線壓力調(diào)配；
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通過分析供氣門站、管線、用戶表具等各節(jié)點的氣量數(shù)據(jù)，可以進一步排查管線跑、冒、滴、漏、偷等問題，從而降低燃氣公司的供銷差，提升燃氣公司的效益；
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通過分析用戶用氣數(shù)據(jù)，得知用戶的用氣習慣，從而可以挖掘出其他增值服務(wù)和商業(yè)模式。
3、金卡NB-IoT智慧燃氣解決方案的應(yīng)用案例
2016年11月金卡智能與深圳燃氣、中國電信、華為公司簽訂《智慧燃氣戰(zhàn)略合作協(xié)議》，四方共同達成以下決議：
a）四方共同組建“智慧燃氣聯(lián)合工作組”，針對智慧燃氣和物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域開展需求分析，新解決方案開發(fā)和試點，聯(lián)合制定行業(yè)標準規(guī)范，聯(lián)合試點燃氣領(lǐng)域物聯(lián)網(wǎng)和“互聯(lián)網(wǎng)+”轉(zhuǎn)型新解決方案，并探索智慧燃氣新模式，加快服務(wù)于甲方的信息化建設(shè)及“互聯(lián)網(wǎng)+”進程。
b）基于創(chuàng)新的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，四方聯(lián)合在戶表集抄、管網(wǎng)監(jiān)測、燃氣信息化應(yīng)用整合等領(lǐng)域展開合作。應(yīng)用NB-IoT窄帶物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，搭建抄表實驗室測試平臺，在甲方指定的區(qū)域內(nèi)開展遠程抄表、數(shù)據(jù)分析和監(jiān)控的試點，并基于試點成果規(guī)模復制推廣。
c）基于“互聯(lián)網(wǎng)+燃氣”的需求，運用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等先進信息通信技術(shù)，推進燃氣網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃及建設(shè)、信息化改善等工作，加快燃氣的“互聯(lián)網(wǎng)+”轉(zhuǎn)型；結(jié)合試點評估結(jié)果，探討設(shè)備的智能化管理，建立智慧燃氣的應(yīng)用模型、管理平臺和數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)實時監(jiān)控和提升生產(chǎn)經(jīng)營效率。
d）四方共同推動智能燃氣終端的傳輸技術(shù)NB-IoT標準規(guī)范化、探索燃氣行業(yè)應(yīng)用層標準規(guī)范的形成，并向整個燃氣行業(yè)推廣，最終目標形成智慧燃氣的行業(yè)標準化。
2017年3月2日，金卡智能發(fā)貨的全球首批NB-IoT燃氣表在深圳安裝在線試點運行，經(jīng)過3個月的試點驗證，完成以下階段性總結(jié)：
a）NB-IoT有明顯覆蓋優(yōu)勢（強LoRa 5dB，GPRS 20dB），功耗和LoRa基本持平，功耗遠優(yōu)于GRPS；
b）現(xiàn)場測試覆蓋良好，上行平均速率13kbps，下行平均速率7.8kbps，可滿足抄表速率要求；
c）燃氣表終端驗證了數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)上報、遠程開關(guān)閥、遠程抄讀、遠程參數(shù)配置等通訊業(yè)務(wù)功能，都滿足測試用例要求；
d）燃氣抄表業(yè)務(wù)平臺驗證了開戶、換表、充值、調(diào)價、通訊采集、智能閥控、通訊準確性等業(yè)務(wù)功能，都滿足測試用例要求；
e）排除網(wǎng)絡(luò)調(diào)整/升級等例外因素，當前燃氣表的抄表成功率能穩(wěn)定在100%，通過比對燃氣表的實際讀數(shù)和系統(tǒng)抄收的數(shù)據(jù)，燃氣表抄表準確率為100%。
金卡NB-IoT智能燃氣解決方案在深圳的成功試點應(yīng)用，是全球范圍內(nèi)基于NB-IoT技術(shù)在智慧燃氣領(lǐng)域的首個試點項目，也將為NB-IoT技術(shù)在燃氣行業(yè)商業(yè)化奠定基礎(chǔ)。
2017年9月12日，金卡智能與深圳燃氣、中國電信、華為共同宣布NB-IoT智慧燃氣解決方案商用啟動并發(fā)布《NB-IoT智慧燃氣解決方案白皮書》，標志著NB-IoT技術(shù)在燃氣抄表領(lǐng)域得到可靠的驗證，NB-IoT智慧燃氣解決方案后期將大規(guī)模應(yīng)用，深圳成為全球首家NB-IoT智慧燃氣商用城市。此外，NB-IoT智慧燃氣解決方案也成為物聯(lián)網(wǎng)垂直場景應(yīng)用標桿，而白皮書也成為物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)及公用事業(yè)行業(yè)典型的技術(shù)模板。
NB-IoT技術(shù)作為智慧燃氣城市建設(shè)的強大驅(qū)動力，是智慧燃氣發(fā)展不可或缺的關(guān)鍵技術(shù)。未來，基于NB-IoT智慧燃氣解決方案在各個城市的落地，將形成以智能管網(wǎng)建設(shè)為基礎(chǔ)，利用先進的通信、傳感、儲能、微電子、數(shù)據(jù)優(yōu)化管理和智能控制等技術(shù)，實現(xiàn)天然氣與其他能源之間、各類燃氣之間的智能調(diào)配、優(yōu)化替代。利用云計算、大數(shù)據(jù)分析、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)，突破傳統(tǒng)服務(wù)模式，拓展全新服務(wù)渠道，提供系統(tǒng)化綜合用能方案，通過建立智慧燃氣運營平臺，提供最優(yōu)服務(wù)，創(chuàng)造更多的利潤空間。
