智慧水務(wù)是通過(guò)數(shù)采儀、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、水質(zhì)水壓表等在線監(jiān)測(cè)設(shè)備實(shí)時(shí)感知城市供排水系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，并采用可視化的方式有機(jī)整合水務(wù)管理部門與供排水設(shè)施，形成“城市水務(wù)物聯(lián)網(wǎng)”，并可將海量水務(wù)信息進(jìn)行及時(shí)分析與處理，并做出相應(yīng)的處理結(jié)果輔助決策建議，以更加精細(xì)和動(dòng)態(tài)的方式管理水務(wù)系統(tǒng)的整個(gè)生產(chǎn)、管理和服務(wù)流程，從而達(dá)到“智慧”的狀態(tài)。

智能水表是一種利用現(xiàn)代微電子技術(shù)、現(xiàn)代傳感技術(shù)、智能IC卡技術(shù)對(duì)用水量進(jìn)行計(jì)量并進(jìn)行用水?dāng)?shù)據(jù)傳 遞及結(jié)算交易的新型水表與傳統(tǒng)水表一般只具有流量采集和機(jī)械指針顯示用水量的功能相比，是很大的進(jìn)步。智能水表除了可對(duì)用水量進(jìn)行記錄和電子顯示外，還可以按照約定對(duì)用水量進(jìn)行控制。

智能水表自動(dòng)抄讀功能已大量的應(yīng)用在企業(yè)內(nèi)部為節(jié)約用水控制額定計(jì)劃指標(biāo)與實(shí)際用水計(jì)量，也有大專院校內(nèi)部為節(jié)約用水，在校住宿學(xué)生宿舍房也采用智能水表自動(dòng)抄讀系統(tǒng)來(lái)控制。

智能水表因其從根本上改變了傳統(tǒng)的抄表方式，在節(jié)省大量人力的基礎(chǔ)上，同時(shí)解決了長(zhǎng)期困擾供水行業(yè)的水費(fèi)拖欠問(wèn)題，因而將直接給供水行業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。所以，它的可實(shí)施性正被日益看好。

2016年6月16日，3GPP正式通過(guò)NB-IoT相關(guān)內(nèi)容，確認(rèn)NB-IoT作為基于標(biāo)準(zhǔn)化的物聯(lián)網(wǎng)專有協(xié)議。標(biāo)準(zhǔn)化工作成功完成標(biāo)志著NB-IoT即將進(jìn)入規(guī)模商用階段，物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代正式來(lái)臨。2015年我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)銷售收入超6000億，2020年將超萬(wàn)億，復(fù)合增長(zhǎng)超30%，行業(yè)空間巨大。

考慮到NB-IoT技術(shù)主要應(yīng)用在低功耗長(zhǎng)距離物聯(lián)網(wǎng)通信領(lǐng)域，結(jié)合其對(duì)數(shù)據(jù)延時(shí)不敏感的特點(diǎn)，投資機(jī)構(gòu)認(rèn)為智能水表等表類企業(yè)將最先普及NB-IoT技術(shù)，也將最先受益。

隨著全球缺水問(wèn)題日益嚴(yán)重，為了減少水資源浪費(fèi)、提高管理效率、節(jié)約人工成本，智能水表正在被廣泛應(yīng)用。預(yù)計(jì)2016 年全球智能水表安裝數(shù)將上升到3250萬(wàn)只，占全部水表的比例將超過(guò)30%。

1 NB-IoT智慧抄表聯(lián)合創(chuàng)新

為了實(shí)現(xiàn)水表智慧管理，以“物聯(lián)網(wǎng)+云+大數(shù)據(jù)+水務(wù)”新模式推動(dòng)變革，深水集團(tuán)開(kāi)展了以智慧抄表驅(qū)動(dòng)的水務(wù)數(shù)字化轉(zhuǎn)型實(shí)踐，重點(diǎn)研究NB-IoT智慧水表的規(guī)模應(yīng)用。

NB-IoT智慧水表解決了傳統(tǒng)智能水表的各種問(wèn)題，同時(shí)為后續(xù)大數(shù)據(jù)管理及其他應(yīng)用場(chǎng)景的拓展帶來(lái)各種可能性。

NB-IoT智慧水表的優(yōu)勢(shì)

數(shù)據(jù)安全可靠：NB-IoT網(wǎng)絡(luò)基于授權(quán)頻譜組建，其抗干擾能力、數(shù)據(jù)安全性、技術(shù)服務(wù)等方面均有充分保障，能夠確保計(jì)費(fèi)水表的數(shù)據(jù)整體安全。

功耗低：NB-IoT技術(shù)配合低功耗的信號(hào)采集單元，能顯著降低能耗。經(jīng)測(cè)試表明，在普通環(huán)境下一天采集兩次數(shù)據(jù)（半小時(shí)一個(gè)行度，一天48個(gè)數(shù)據(jù)），NB- IoT水表電池可以連續(xù)使用6年。

網(wǎng)絡(luò)信號(hào)覆蓋廣：NB-IoT網(wǎng)絡(luò)具有覆蓋廣、容量大、可靠性高等優(yōu)勢(shì)，目前，地區(qū)NB-IoT網(wǎng)絡(luò)覆蓋率達(dá)98%，完全符合供水企業(yè)復(fù)雜環(huán)境下的水表安裝。

統(tǒng)一平臺(tái)接入：建立統(tǒng)一的IoT平臺(tái)，可以承接不同的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，兼容各類供應(yīng)商協(xié)議，解決大規(guī)模部署水表產(chǎn)生的互聯(lián)互通問(wèn)題。

NB-IoT智慧水表到底是否可行？集團(tuán)聯(lián)合中國(guó)電信和華為一起，圍繞NB-IoT網(wǎng)絡(luò)的傳輸性能、覆蓋能力、終端功耗以及IoT云平臺(tái)等開(kāi)展研究驗(yàn)證，應(yīng)用場(chǎng)景包括水表抄讀、流量分析以及漏損控制等，力圖借NB-IoT技術(shù)實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)傳送優(yōu)勢(shì)，優(yōu)化現(xiàn)有營(yíng)銷管理模式及流程，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的抄讀計(jì)費(fèi)、數(shù)據(jù)分析等功能，提升深水集團(tuán)在水表智慧管理、漏損管控等方面的能力。

目前，三方聯(lián)合研究已取得良好效果，2018年集團(tuán)將率先在市鹽田區(qū)以NB-IoT智慧水表應(yīng)用為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)智慧管理，2020年前深水集團(tuán)將陸續(xù)實(shí)現(xiàn)56萬(wàn)只NB-IoT智慧水表的更新改造。

2 NB-IoT智慧水表方案支撐智慧水務(wù)應(yīng)用

NB-IoT智慧抄表實(shí)踐按照云、管、端的系統(tǒng)架構(gòu)來(lái)建設(shè)，方案包括終端層、網(wǎng)絡(luò)層、云平臺(tái)、IoT平臺(tái)和水務(wù)應(yīng)用層，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)將各個(gè)層面統(tǒng)一為有機(jī)的整體，支撐智慧水務(wù)應(yīng)用的構(gòu)建和快速上線。

終端層

智慧水表、水壓計(jì)、流量計(jì)、水質(zhì)監(jiān)測(cè)和水泵站監(jiān)測(cè)設(shè)備等多種水務(wù)終端，通過(guò)增加傳感器并集成NB-IoT標(biāo)準(zhǔn)模組，與NB-IoT基站連接實(shí)現(xiàn)通訊能力，實(shí)現(xiàn)終端可控、可管、可互通，并進(jìn)一步將信息上傳給IoT平臺(tái)。

網(wǎng)絡(luò)層

網(wǎng)絡(luò)是整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)的通訊基礎(chǔ)，中國(guó)電信基于800M頻段的NB-IoT網(wǎng)絡(luò)，承載抄表等水務(wù)業(yè)務(wù)，使用較窄的頻段實(shí)現(xiàn)廣覆蓋、大連接的能力，相比傳統(tǒng)LTE網(wǎng)絡(luò)，成本大大降低。與其他LPWA技術(shù)相比，NB-IoT網(wǎng)絡(luò)基于授權(quán)頻譜，其抗干擾能力、數(shù)據(jù)安全性、技術(shù)服務(wù)等方面均有保障。

云計(jì)算平臺(tái)

云計(jì)算平臺(tái)具備彈性可伸縮、高可靠和經(jīng)濟(jì)性等特點(diǎn)，通過(guò)云數(shù)據(jù)中心來(lái)支撐物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)匯聚和存儲(chǔ)，支撐智慧水務(wù)應(yīng)用的搭建和可靠運(yùn)行，云計(jì)算平臺(tái)由中國(guó)電信天翼云負(fù)責(zé)承載，利用天翼云2+31的資源池布局優(yōu)勢(shì)，可以就近部署應(yīng)用，保證數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量；中國(guó)電信DCI網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)就近部署數(shù)據(jù)采集點(diǎn)，通過(guò)“云間高速”提供按需即時(shí)開(kāi)通的穩(wěn)定帶寬服務(wù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集點(diǎn)和平臺(tái)之間穩(wěn)定高速數(shù)據(jù)傳輸；利用中國(guó)電信云安全服務(wù)，可以抵御DDos攻擊，保證數(shù)據(jù)采集的穩(wěn)定性。

IoT平臺(tái)

IoT平臺(tái)提供連接管理、設(shè)備管理、數(shù)據(jù)管理、能力開(kāi)放等基礎(chǔ)功能，支持多種物聯(lián)網(wǎng)終端快速接入及水務(wù)應(yīng)用的快速集成和業(yè)務(wù)創(chuàng)新。平臺(tái)通過(guò)統(tǒng)一的協(xié)議與接口實(shí)現(xiàn)不同終端的接入，水務(wù)應(yīng)用無(wú)需關(guān)心具體物理連接和數(shù)據(jù)傳輸，實(shí)現(xiàn)終端對(duì)象化管理；平臺(tái)提供靈活高效的數(shù)據(jù)管理，包括數(shù)據(jù)采集、分類、結(jié)構(gòu)化存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)調(diào)用、使用量分析，提供分析性的業(yè)務(wù)定制報(bào)表。業(yè)務(wù)模塊化設(shè)計(jì)，業(yè)務(wù)邏輯可實(shí)現(xiàn)靈活編排，滿足行業(yè)應(yīng)用的快速開(kāi)發(fā)需求。