物喜智能！NB-IoT，推进智能路灯规模化部署
摘要：物喜智能！NB-IoT，推进智能路灯规模化部署
智能路灯承载着城市安全、节能和高效维护的愿望，已经走过了7年多的发展历程，但至今未能规模化部署，究其原因，技术上主要是因为当前的互联技术无法满足随处分布的路灯的“互联”需求。NB-IoT技术的出现，使当前的“互联”问题迎刃而解。NB-IoT从4G演进而来，是专为规模联接而生的物联技术，可让路灯随时随地接入，快速实现规模化“互联”，从而推进智能路灯规模化部署。
智能路灯市场空间巨大
据统计，目前全国路灯约3200万盏，仅2%为智能路灯。据预测，到2025年，路灯总数将达3700万盏，智能比例将至35%。可见未来8年，智能路灯存在1200万盏的市场空间，潜力巨大。
来源: The Climate Group & Philips & Huawei
规模部署关键在智能互联
智能路灯系统包括LED灯泡、驱动器、控制器、网络和云管理。LED灯泡和驱动器是传统的LED灯源部分，已发展成熟;控制器、网络和云管理是新增的智能互联部分，是智能路灯规模化部署的关键。
智能路灯的目的是智能。综合前期的积累和现代信息化技术，智能路灯主要向两个“智能化”发展：智能照明和智能维护。先看智能照明发展：钠灯实现了路灯的照明功能，但能耗高，因此引入LED路灯以实现节能，但仅LED路灯无法实现按需照明，因而引入基于调光的智能照明，以进一步实现节能;再看智能维护发展：原来的维护靠市民投诉、人工巡逻，是一种被动式维护，维护成本高，因此引入单灯控制，单灯控制实现远程集中监控，是主动式维护，避免人工巡逻，并实现地理化的资产管理和生产管理，节约维护成本50%以上;基于大数据分析，进一步把主动式维护提升为预测性维护，提前识别故障，防患于未然。
不管是智能照明，还是智能维护，都需一个好的“互联”，否则智能成为纸上谈兵。如何定义一个好的“互联”呢?我们认为，好的“互联”是高效、可靠、安全和开放四个方面的综合体现。
NB-IoT提供智能路灯最佳“互联”
当前智能路灯的互联方式有三种典型类型：PLC(电力线通信)、ZigBee/SigFox/LoRa(小无线)、2G(GPRS)，在高效、安全、可靠和开放四个方面均存在不足。
PLC需自行建网，涉及勘测、规划、运输、安装、调测和优化等，并且建网后需自行维护，因而使用上不便捷、低效;电力线载波常存在较多谐波，并且信号衰减快，使PLC信号不稳定，可靠性差;PLC控制器采用简易的信息防护机制，难以适应随处分布的路灯环境，安全性差;PLC是推出较早的物联技术，存在难以突破的技术瓶颈，如难跨越配电柜以扩大集中控制器的控制范围，因此在技术演进上也受限。
ZigBee/SigFox/LoRa与PLC一样，需自行建网、自行维护，不便捷、低效;由于ZigBee/SigFox/LoRa使用公用免费频谱，常受到WiFi、企业无线专网或其它垂直行业同样使用免费频谱的“互联”信号的同频干扰，该干扰大、突发且难以协调控制，信号很不可靠;同时由于使用公用免费频谱，ZigBee/SigFox/LoRa设备的发射功率是受限制的，覆盖也较差;由于ZigBee/SigFox/LoRa的路灯控制器采用简易模组、无SIM卡、与平台或应用服务器仅单向鉴权认证、由第三方生成安全密钥，安全性差;由于ZigBee/SigFox/LoRa多为私有协议，如LoRa的协议为SEMTECH、IBM和actility三家私有，LoRa芯片仅由SEMTECH生产，在标准开放性上很多限制。
2G(GPRS)是移动通信公网，免用户自建网、免自维护，让智能路灯实现“即插即用”、实现高效部署，同时因为使用授权频谱、基站发射功率高，所以无干扰、覆盖好。由于SIM卡提供可信存储、并与平台采用双向认证，以及采用具有最高安全级别的3GPP AKA密钥生成机制，2G拥有电信级安全。然后，由于无线网络频谱的稀缺性，2G已在退网中，把频谱让给3G、4G等更高制式使用，如中国联通已执行2G退网。
NB-IoT从4G演进而来，在4G现网上稍作升级即可获得，是专为规模联接而生的物联技术，秉承上述2G的所有优点，并在技术标准上可向5G平滑演进，可见NB-IoT在高效、可靠、安全和开放四个方面全面占优，是智能路灯的最佳“互联”方案。
