另一方面，目前國內(nèi)NB-IoT智能水表累計(jì)出貨量也超過1000萬臺(tái)，成為第二個(gè)突破千萬級(jí)NB-IoT連接的智能終端。我國水表現(xiàn)有保有量在3億臺(tái)以上，隨著城鄉(xiāng)供水一體化、智慧城市的發(fā)展，智能水表的滲透率也越來越高，預(yù)計(jì)年復(fù)合增長率達(dá)到20%以上。

不過，這一過程還存在一些誤區(qū)，很多人認(rèn)為采用NB-IoT就基本上就萬事大吉了。實(shí)際上，公用事業(yè)及表計(jì)行業(yè)的最終目的是數(shù)字化轉(zhuǎn)型，為達(dá)到這一目的，NB-IoT智能表只是一個(gè)手段，而且NB-IoT并非無所不能，圍繞NB-IoT這一新的手段，還需要做大量的工作才能實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的目的。經(jīng)過數(shù)年“摸著石頭過河”的歷程，業(yè)界對(duì)這一過程的各類難點(diǎn)、痛點(diǎn)有了深入的認(rèn)識(shí)，并圍繞著NB-IoT開始形成端到端的解決方案。

2020年10月，在一年一度的北京通信展上，華為聯(lián)合物聯(lián)網(wǎng)智庫主辦了NB-IoT億發(fā)展峰會(huì)，相關(guān)業(yè)內(nèi)專家透露主流燃?xì)獗韽S商智能表中NB-IoT的比例達(dá)到80%，主流水表廠商智能表中NB-IoT的比例達(dá)到60%，標(biāo)志著NB-IoT在智能抄表這個(gè)最大細(xì)分市場進(jìn)入了規(guī)?；渴鸬男码A段。伴隨著電信運(yùn)營商高質(zhì)量發(fā)展的政策落地，幾年前的NB-IoT物聯(lián)卡超低折扣也基本消失，從通信模組廠、智能表廠、公用事業(yè)單位到電信運(yùn)營商都在重新審視及定位，擺在眼前的理想與現(xiàn)實(shí)之間巨大的差距。

公用事業(yè)端到端的變革：以5G為起點(diǎn)，任重而道遠(yuǎn)

今年7月，NB-IoT正式成為5G標(biāo)準(zhǔn)之一，加速傳統(tǒng)表計(jì)向聯(lián)網(wǎng)智能表的更新，但對(duì)于公用事業(yè)公司和用戶來說，這不僅僅是把傳統(tǒng)機(jī)械表換成聯(lián)網(wǎng)智能表，而是涉及到大量端到端系統(tǒng)的改造和生產(chǎn)經(jīng)營模式的變革。從端到端的系統(tǒng)來看，智能表計(jì)形成端、管、云的系統(tǒng)大幅度改變。

（1）終端側(cè)：從通用模組集成到智能板卡的升級(jí)

多年來，水電氣表是公用事業(yè)公司的核心計(jì)量工具，計(jì)量的精度和準(zhǔn)確度是傳統(tǒng)表計(jì)廠商的競爭力所在。具有遠(yuǎn)傳功能的智能表需要在傳統(tǒng)基表基礎(chǔ)上集成一塊專門的智能板卡才能實(shí)現(xiàn)，以NB-IoT智能表為例，這塊智能板卡中必須有專門的NB-IoT通信模組，根據(jù)實(shí)際需求還會(huì)集成處理器、傳感器、天線、紅外、藍(lán)牙、按鍵、顯示屏、安全芯片、Sim卡槽等功能組件以及其他外設(shè)。僅通信功能一項(xiàng)也并非NB-IoT就能包打天下，很多水表/燃?xì)獗聿渴鹪跇欠康墓艿谰敖ㄖ澜牵糠涓C物聯(lián)網(wǎng)基站信號(hào)也無法很快滿足無縫覆蓋要求，很多廠家在實(shí)際部署中采用了樓層集中器、短距無線中繼等組合辦法。

這么一塊智能板卡看似和此前手機(jī)板卡設(shè)計(jì)和工藝類似，引來一些獨(dú)立電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)公司基于此前經(jīng)驗(yàn)進(jìn)入該領(lǐng)域。但是，手機(jī)畢竟是一個(gè)獨(dú)立、標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品，完成了板卡核心要素的設(shè)計(jì)就能實(shí)現(xiàn)，而智能表計(jì)中基表也是核心要素，這是一個(gè)專業(yè)性壁壘很高的領(lǐng)域，智能板卡需要和基表配合設(shè)計(jì)才能實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能，而且不同客戶對(duì)于智能表計(jì)的功能需求不同，還需要配合客戶進(jìn)行定制化，因此這并非一個(gè)完全獨(dú)立、標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品。

舉例來說，由于具備了無線遠(yuǎn)傳功能，無線數(shù)據(jù)安全的形勢(shì)就比較嚴(yán)峻，部分客戶可能會(huì)要求終端具備安全加密功能；一些場景的智能表計(jì)需要對(duì)燃?xì)庑孤?、惡意拆除進(jìn)行及時(shí)告警，則需要表計(jì)終端具有專門的傳感器和MCU。所以說，智能表終端開發(fā)需要大量工作去做，集成NB-IoT通用模組實(shí)現(xiàn)廣域連接只是其中一個(gè)環(huán)節(jié)，后續(xù)還需要針對(duì)性的做很多定制優(yōu)化的工作，實(shí)現(xiàn)從傳統(tǒng)非智能表到聯(lián)網(wǎng)智能表的升級(jí)。

（2）管道側(cè)：從無到有、從有到優(yōu)

對(duì)于公用事業(yè)公司及表計(jì)廠家來說，無線網(wǎng)絡(luò)并不是一個(gè)新的事物，該行業(yè)曾經(jīng)經(jīng)歷過433/ZigBee聯(lián)網(wǎng)表、2G聯(lián)網(wǎng)表、LoRa聯(lián)網(wǎng)表等多種方案，到如今NB-IoT作為主流的通信傳輸技術(shù)，才開始真正大規(guī)模部署并提供每天抄報(bào)的業(yè)務(wù)，所以對(duì)聯(lián)網(wǎng)功能的需求也才變成真正的剛需。

公用事業(yè)公司對(duì)通信管道的要求不會(huì)僅限于從無到有，而是要求更好的通信質(zhì)量以保證智能表無線遠(yuǎn)傳的成功率，因此對(duì)于網(wǎng)絡(luò)覆蓋提出了明確的要求。NB-IoT廣覆蓋、低功耗的特性非常適合水表/燃?xì)獗磉@類低速率、低頻、小數(shù)據(jù)包業(yè)務(wù)的需求，但從當(dāng)前來看，NB-IoT網(wǎng)絡(luò)的覆蓋還有很多薄弱的地方，雖然運(yùn)營商根據(jù)需求進(jìn)行按需建網(wǎng)或者開通上電，但并非所有水表/燃?xì)獗戆惭b的場所有達(dá)到抄表需求的網(wǎng)絡(luò)覆蓋，尤其是一些終端數(shù)量較少的區(qū)域，在一定程度上延緩了NB-IoT表計(jì)的滲透。

2019年中國計(jì)量協(xié)會(huì)發(fā)布的《NB-IoT水表自動(dòng)抄表系統(tǒng)現(xiàn)場安裝、驗(yàn)收與使用技術(shù)指南 》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)中，明確要求居民區(qū)域安裝區(qū)（空曠區(qū)）的路測信號(hào)數(shù)據(jù) RSRP（CQT）不小于 -105 dBm，SINR（CQT）不低于 0 dB。這些專業(yè)指標(biāo)對(duì)于水表/燃?xì)獗淼男袠I(yè)客戶，并不具備專業(yè)的通信設(shè)技術(shù)和人才，只能依賴本地電信運(yùn)營商來解決。而經(jīng)歷了幾年前的低價(jià)競爭搶用戶之后，電信運(yùn)營商專門新建基站、投資網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的意愿也大大降低，無法快速解決管道側(cè)的覆蓋不足問題，引起了實(shí)際部署中的不少客戶投訴。

基于這一背景，一方面通過低成本的補(bǔ)盲優(yōu)化手段可以有效解決很多問題，另一方面對(duì)三大運(yùn)營商現(xiàn)有NB-IoT網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行充分整合也能在一定程度上解決問題。前者可以通過增加NB-IoT小基站、引入專網(wǎng)共建共享的形式，低成本快速在終端部署場所形成覆蓋，目前已經(jīng)成為業(yè)界的共識(shí)；后者可以通過eSIM技術(shù)以及異網(wǎng)漫游的形式，讓終端在網(wǎng)絡(luò)覆蓋不足的情況下，自動(dòng)切換至其他有信號(hào)的運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)，不過這一方式需要終端和平臺(tái)側(cè)的配合才能實(shí)現(xiàn)，終端側(cè)要支持eSIM的設(shè)計(jì)，更為重要的是由于目前運(yùn)營商政策的限制，平臺(tái)側(cè)需要開發(fā)具備eSIM寫卡功能。

除此之外，可能仍然有少量網(wǎng)絡(luò)邊緣的設(shè)備無法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳，此時(shí)可以考慮近距離通信的方式，使公用事業(yè)公司人員無需進(jìn)入用戶家中也能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)補(bǔ)抄。比如香港中華煤氣推出的終端側(cè)集成低功耗藍(lán)牙（BLE）的功能，通過手機(jī)直連或MESH多跳形式完成數(shù)據(jù)上傳。

（3）平臺(tái)側(cè)：生產(chǎn)經(jīng)營方式變革的關(guān)鍵

與傳統(tǒng)方式相比，智能抄表平臺(tái)也是一個(gè)新生事物。對(duì)應(yīng)NB-IoT智能表，水務(wù)/燃?xì)夤拘枰渴疬B接管理平臺(tái)、設(shè)備管理平臺(tái)以及表計(jì)運(yùn)營計(jì)費(fèi)平臺(tái)等平臺(tái)形態(tài)。

一般來說，大型公用事業(yè)公司都會(huì)開發(fā)自有的IoT平臺(tái)，對(duì)表計(jì)進(jìn)行計(jì)費(fèi)和運(yùn)營，并將第三方提供的連接管理和設(shè)備管理功能納入自有的IoT平臺(tái)中。不過，大量中小公用事業(yè)公司并不具備自行開發(fā)IoT平臺(tái)的資金和人才資源，還是需要第三方機(jī)構(gòu)為其提供低成本且成熟的平臺(tái)支持。

就以連接為例，正如前文所述，為了實(shí)現(xiàn)智能表計(jì)數(shù)據(jù)的有效上傳，可能采取了多家電信運(yùn)營商N(yùn)B-IoT網(wǎng)絡(luò)、小基站或?qū)＞W(wǎng)基站、eSIM空中寫卡等方式，要對(duì)大量的終端以及多種技術(shù)、多形態(tài)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理，公用事業(yè)公司需要一個(gè)統(tǒng)一的平臺(tái)對(duì)所有智能表流量使用狀況進(jìn)行查詢和操作，并及時(shí)了解各類異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)狀況。

借助NB-IoT智能表的契機(jī)，可實(shí)現(xiàn)大量中小公共事業(yè)公司資產(chǎn)和數(shù)據(jù)上云，基于此在平臺(tái)側(cè)采用人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)行業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營方式的變革，從而達(dá)到數(shù)字化轉(zhuǎn)型的目標(biāo)。

作為公用事業(yè)運(yùn)營商，通過終端側(cè)、管道側(cè)、平臺(tái)側(cè)端到端的變革，傳統(tǒng)的水務(wù)/燃?xì)夤旧a(chǎn)經(jīng)營模式發(fā)生根本變革，不僅僅通過遠(yuǎn)傳替代人工抄表方式、節(jié)省了運(yùn)營成本，更是發(fā)揮了數(shù)據(jù)的價(jià)值，讓智慧服務(wù)、智慧調(diào)度、智慧生產(chǎn)得以實(shí)現(xiàn)，并基于能源大數(shù)據(jù)探索創(chuàng)新商業(yè)模式。

端到端解決方案，破解公用事業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型痛點(diǎn)

2020年11月，國內(nèi)規(guī)模最大的燃?xì)饧夹g(shù)設(shè)備展和城鎮(zhèn)水務(wù)技術(shù)博覽會(huì)分別在成都和杭州舉辦，參展廠家中除了傳統(tǒng)的管道、閥門、表計(jì)廠家外，也出現(xiàn)了NB-IoT芯片商、通信模組廠、電信運(yùn)營商及專業(yè)技術(shù)服務(wù)商等物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈公司。

可以看出，傳統(tǒng)公用事業(yè)向智能化發(fā)展過程中，NB-IoT是一個(gè)紐帶，圍繞這一紐帶還需要做大量工作才能實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型目標(biāo)。其中，智能模組、通信網(wǎng)絡(luò)、連接管理平臺(tái)、設(shè)備管理平臺(tái)等都有很多痛點(diǎn)需要破解，公用事業(yè)公司及表計(jì)廠家并非這些領(lǐng)域的專家，還需要第三方專業(yè)技術(shù)服務(wù)為行業(yè)客戶提供從端到云的端到端解決方案，利用新技術(shù)和新模式來消除這些痛點(diǎn)。

 

終端側(cè)智能板卡定制化能力、管道側(cè)低成本快速的提供覆蓋、平臺(tái)側(cè)統(tǒng)一界面管理，賦能公用事業(yè)行業(yè)數(shù)字化的服務(wù)商需要綜合考慮這三方面的因素。筆者與首次參加燃?xì)饧夹g(shù)設(shè)備展的一家物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)技術(shù)服務(wù)商信物科技創(chuàng)始人深入溝通后，獲悉該公司推出端到端的連接優(yōu)化服務(wù)方案，正是從表計(jì)行業(yè)端、管、云三方面痛點(diǎn)出發(fā)，致力于成為該行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型快速落地的賦能者。

具體來看，在終端側(cè)該公司推出了專為公用事業(yè)物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)定制的eSIM安全通信模組，這款模組eSIM功能可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)線寫卡和安裝現(xiàn)場寫卡能力，解決生產(chǎn)和使用環(huán)節(jié)終端通信需求；內(nèi)置的定制MCU集成顯示驅(qū)動(dòng)IC，實(shí)現(xiàn)基于傳感器響應(yīng)的快速喚醒；而內(nèi)置的具有MESH功能的BLE芯片，可以實(shí)現(xiàn)NB-IoT網(wǎng)絡(luò)邊緣少量終端自組網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)回傳；另外，面對(duì)公用事業(yè)數(shù)據(jù)敏感性越來越高的背景，該模組集成的安全芯片支持新國密標(biāo)準(zhǔn)的密鑰運(yùn)算和存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵完整性驗(yàn)證和可信身份驗(yàn)證。該通信模組是在某大型燃?xì)夤緦?shí)際需求基礎(chǔ)上進(jìn)行的定制開發(fā)，定義了新的智能燃?xì)獗矸桨赴澹档腿細(xì)夤菊聿少彸杀窘?/3，同時(shí)增強(qiáng)了融合通信及安全能力。

在管道側(cè)，針對(duì)公用事業(yè)用戶推出NB-IoT定制白盒基站，可以進(jìn)行按需部署和混合組網(wǎng)。一方面，在高層建筑、地下室、城鄉(xiāng)結(jié)合部等NB-IoT網(wǎng)絡(luò)覆蓋不佳但是大量表計(jì)部署的區(qū)域，利用小基站提供快速的補(bǔ)盲；另一方面，面向偏遠(yuǎn)農(nóng)村、廠礦等尚未覆蓋的區(qū)域提供邊緣計(jì)算（MEC）+小基站組合，邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)同時(shí)兼具核心網(wǎng)功能，提供本地鑒權(quán)和接入服務(wù)，直接形成專網(wǎng)覆蓋。通過這兩類按需部署的方案，基本解決智能表連接的痛點(diǎn)。

在平臺(tái)側(cè)，將提供一個(gè)用戶可彈性配置的連接服務(wù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)智能表計(jì)所需的通信相關(guān)的功能都在同一界面展示和操作，融合了跨運(yùn)營商的連接管理、不同制式終端管理、通信資源管理、專用網(wǎng)絡(luò)管理等功能。例如，連接管理已實(shí)現(xiàn)了跨網(wǎng)絡(luò)、跨區(qū)域eSIM管理、空中寫號(hào)等功能；通信資源管理能讓用戶對(duì)自己訂購的流量卡資源進(jìn)行管理操作，形成流量池平臺(tái)；網(wǎng)絡(luò)管理包括對(duì)專用小基站的管理。

可以預(yù)見，隨著NB-IoT智能抄表這一目前最大細(xì)分市場走向成熟規(guī)模商用，越來越多的專業(yè)技術(shù)挑戰(zhàn)需要不同的企業(yè)來解決，傳統(tǒng)通信行業(yè)巨頭承擔(dān)了基礎(chǔ)研究和標(biāo)準(zhǔn)化的工作，以及骨干通信網(wǎng)絡(luò)的升級(jí)建設(shè)，智能表終端企業(yè)也要快速吸收新技術(shù)推出產(chǎn)品，公用事業(yè)單位最終會(huì)走向大數(shù)據(jù)和人工智能的綜合運(yùn)營，在其中仍有大量的微創(chuàng)新機(jī)會(huì)留給很多跨界技術(shù)創(chuàng)新型企業(yè)。

今年5月，工信部發(fā)布的《關(guān)于深入推進(jìn)移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)全面發(fā)展的通知》中明確提出，“面向能源表計(jì)等重點(diǎn)領(lǐng)域，推進(jìn)移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)終端、平臺(tái)等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)的制定與實(shí)施”以及“以能源表計(jì)等領(lǐng)域?yàn)榍腥朦c(diǎn)，助力公共服務(wù)能力不斷提升”。在公用事業(yè)領(lǐng)域推進(jìn)移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用的實(shí)施，不僅僅是更換一個(gè)NB-IoT表計(jì)就能實(shí)現(xiàn)，而是需要深入該行業(yè)，從終端、管道、平臺(tái)多個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行創(chuàng)新、解決痛點(diǎn)，業(yè)界需要更多能夠提供端到端方案的廠商。