基于NB-IOT窄带物联网智能路灯云端控制系统的设计与实现

物联网0153

基于NB-IOT窄带物联网智能路灯云端控制系统的设计与实现,第1张

随着经济和 社会 的发展,城市公共照明已经成为城市现代化水平的重要标志之一,城市照明设施规模日益增大,用电量节节攀升, 社会 各方对城市公共照明的要求和希望越来越高。而目前国内城市照明的监控和管理方式相对简单、粗放,服务质量和节能水平有待提高,难以满足现代化城市照明的需要,主要表现在以下几个方面:

监控管理方式相对粗放。传统“三遥”系统只能实现回路级别的采集和控制,对单灯运行情况无法实时、准确监控,不能实现智能化监控和精细化管理;部分城市仍停留在“时控”时代,缺少基本的信息化管理手段。

运行维护效率低、成本高。现有的照明设施故障发现机制主要采用人工巡查模式,工作量巨大,需要投入大量的人力物力,并且还可能留有盲区,运维效率低、成本高,难以实现主动服务、保障服务质量。

照明能耗偏大。缺少灵活有效的节能控制手段,过度照明和照明不足的矛盾难以调和,无法实现按需照明,从而在保障照明质量的前提下有效降低照明能耗设施安全难以保障。缺少实时监管措施,设施被盗时有发生,给照明管理部门造成直接的经济损失,严重影响城市照明的正常运行,同时带来安全隐患。

1 设计与实现

本系统由3大部分组成:NB-IoT通信模块、云端控制系统、手机端APP。

图1

11 NB-IoT通信模块

基于高通MDM9206平台高性能、低功耗的CAT-M1/CAT-NB1/GSM三模无线通信模块,支持全球各主流定位系统GNSS,不仅支持当前运营商的主流物联网频段,对未来可能会部署的频段也最大可能性的支持 ,其尺寸仅 为 225mm265mm27mm,能最大限度地满足终端设备对小尺寸模块产品的需求,

通过该模块实现路灯信息传输、调光、降功率、按需开关灯等管理方式,减少过度照明节约电能,真正实现节能、环保、安全、舒适的照明,减少对大气的污染,建设资源节约型、环境友好型 社会 。

12 云端控制中心

是根据路灯管控开发的一款远程操作与监控管理平台,方便了管理人员的管理与维护。通过灯联网集中监控管理平台可以远程控制每一个回路的开、关状态,也可以实时监测每个设备的当前信息,并根据采集到的参数的情况,实时判断线路情况,给用户直观的解析。系统同时还具备短消息报警和声音报警的功能。

13 手机端APP

一种基于智能手机APP应用的城市路灯控制方法,包括将智能手机APP应用与路灯管理系统相关联,形成APP调节城市路灯的架构,构建智能手机 APP 节点,每个 APP 节点代表一个APP 注册用户;当用户登录 APP 应用时,APP 应用将包含用户地理位置、行进方式的 APP 应用信息传送到路灯管理系统;路灯管理系统根据APP应用信息,查询用户所属路段的路灯实时状态,并对路灯进行调节控制。采用NB-IoT物联网概念,通过手机 APP 应用按照用户实际需求开启路灯、调节路灯亮度,合理分配路灯照明资源,降低了路灯能耗、节约了路灯使用成本。

2 测试与分析

硬件调试:分为电源电路、通信链路、LED驱动电路调试。

21 电源电路

图2 电源电路

图 2 中,EUP3420 是一款恒定频率,采用电流模脉宽调制(PWM)架构的降压型变换器。芯片集成了主开关和同步整流开关,可以获得更高的效率。本系统采取5V适配器输入,转化给NB-IoT无线通讯模块VBAT网络33V供电。

C1000:适配器的输入端,用万用表或者示波器测试该点电压是否为5V。

L1000:开关电源 buck 电感输出端,用万用表或者示波器测试该点电压是否为33V,通过调整R1000和R1007阻值调整VBAT输出的大小。

22 通信链路

NB-IoT模块上电后sim卡状态测试。

图3 NB-IoT模块Sim卡状态查询

23 LED驱动电路

图4 LED驱动电路

上图中,三极管驱动电路由Q11、R128、D30、J26(焊接LED模组)组成,NB-IoT通信模块通过GPIO口控制三极管的基集,使三极管Q11工作在开关状态,实现对LED的开断。

3 软件测试

安卓手机端可以控制指定路灯的亮与灭以及全开全灭。

图5 手机控制端界面

PC端实现对各个端口的控制。

图6 云端控制端界面

4 控制系统特性

41 管道NB-IoT设计

一是广覆盖:NB-IoT 覆盖能力强,在同样的频段下,NB-IoT 比现有的网络增益 20dB,覆盖面积扩大 100 倍。它不仅可以满足广覆盖需求,对于厂区、地下车库、井盖这类对深度覆盖有要求的应用同样适用。因此不只是道路照明,在室内、工业照明领域的应用前景也十分广阔。

二是强链接:在同一基站的情况下,NB-IoT可以比现有无线技术提供50-100倍的接入数。一个扇区能够支持10万个连接,支持低延时敏感度、超低的设备成本、低设备功耗和优化的网络架构。这将意味着,基于 NB-IoT 通信技术的照明控制系统,将能够管控更多的终端设备,满足未来智慧城市中大量设备联网需求。

三是低功耗:低功耗特性是智慧照明应用一项重要指标,NB-IoT聚焦小数据量、小速率应用,因此NB-IoT设备功耗可以做到非常小,终端模块的待机时间可长达10年,特别适用于智能家居的应用。

四是低成本:低速率、低功耗、低带宽同样给 NB-IoT 芯片以及模块带来低成本优势。单个接连模块预期价格不超过 5美元,最终低至 1 美元,这对降低智慧照明应用的成本起到关键性作用。

42 云端智能管理

采用单灯控制技术,构建路灯物联网,精准控制每一盏路灯,在保证照明需求的前提下,根据季节、路段、天气、特殊场合等条件设定路灯运行方案,真正实现“按需照明”,深化节能减排。因本项目范围内 LED 路灯电源不具备调光接口,单灯节能方式采用开关灯控制方式。

通过单灯“在线巡测”,及时发现路灯故障并在地图上进行精准定位,转变“人工巡检、热线报修”的传统运维方式,实现定向运维、主动服务,减轻劳动强度,提高路灯运维效率,降低运维成本。

43 客户端APP

智慧公共照明管理平台具有全面和优化的路灯智能控制功能,为路灯管理人员提供更高效的管理和维护手段,主要体现为:实时监控:可以对任意一盏、一路或任意自定义组的路灯进行开关灯、调光。同时支持多终端,支持基于 Android 操作系统的移动终端远程控制,可采用平板电脑、手机等终端下发开关灯、调光等控制命令等。

5 应用前景分析

对于 NB-IoT 产业的发展,中国移动、中国联通、中国电信三大运营商皆就NB-IOT发布了各自的发展计划。工信部也发文要求加快 NB-IoT 在国内落地,到今年年底建成基站规模 40万个,到 2020 年建成基站规模 150 万个。中国 NB-IoT 产业加速布局,将是全球 NB-IoT 产业领跑者。目前在上海、广州、江

门、鹰潭、长沙落地了NB-IoT智慧路灯项目,实现了到处开花、处处结果。

6 结束语

城市智慧照明是智慧能源的开端,以 NB-IoT 新一代通信技术为支撑,实现整个城市一张网,对城市道路每盏灯实现全面的感知、智能的控制、广泛的交互和深度的融合,在满足市民正常照明需求的前提下,通过智能调光、降功率、按需开关灯等管理方式,减少过度照明,电能节约率可达30% 60%,真正实现节能减排,减少对大气的污染,建设资源节约型、环境友好型 社会 。同时通过对城市照明设施实现精细化管理,通过对城市道路每个灯具的运行状态进行准确分析和故障报警,并根据故障等级启动相应的处置流程,将被动巡检改为定点维护,反应更加敏捷处置效率更高,将使城市的灯光管理水平与现代化的大都市相适应,提高亮灯率,减少各种故障,合理照明,美化照明,安全照明,营造出现代城市科学和艺术完美结合的照明效果,树立和提升城市的品牌形象。

中国物联网分享经济平台的行为是传销。

相比于传统传销,网络传销更具欺骗性和隐蔽性。江西省鹰潭市市场和质量监督管理局日前公布一起网络传销典型案件,涉案企业打着“分享经济”的幌子来进行非法传销活动。

天津联家兴物联网科技有限责任公司利用“中国物联网分享经济平台”,在鹰潭市余江区以投资680元购买项链为幌子,通过奖励制度,吸引会员加入并发展下线。根据会员发展下线的人数和金额,分别给予不同比例的奖励。

经查,从2017年11月13日至2018年3月12日,平台拓展部部长许某发展会员11万余人,投资金额近7500万元;其下线周某在余江区内共发展会员233人,投资金额1673万元。

市场监管部门认为,该公司运营的“中国物联网分享经济平台”的行为违反了国家禁止传销的相关规定,构成组织策划传销行为;责令相关当事人停止违法行为,没收非法资金7500万元,并处罚款200万元,合计7700万元。

市场监管部门提醒,近年来,网络传销采取了更加隐蔽的包装术,常用的幌子包括电子商务、分享经济、网络理财等。

消费者要识别传销,首先要明白天上不会掉馅饼,高回报必然有高风险;其次,无论传销的形式如何变化发展,其实质仍是以购买份额作为入门费,发展下线人员、拉人头组成层级,以下线人员“业绩”作为获利依据。

扩展资料:

他们打着“物联网”的旗号,做着非法传销、非法集资的恶劣行径,将更多的人拉向深渊。还有很多传销贼称把物品放在网上卖就叫做“物联网”,那叫做网店!

防骗大数据早期发布过 《告诉你什么才是真正的物联网》 ,在文中阐述了物联网的起源、以及应用,与传销贼口中的那些垃圾东西根本风马牛不相及。再来重温下什么才是真正的物联网!

物联网是新一代信息技术的重要组成部分,也是“信息化”时代的重要发展阶段。其英文名称是:“Internet of things(IoT)”。顾名思义,物联网就是物物相连的互联网。这有两层意思:

其一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;

其二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信,也就是物物相息。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术,广泛应用于网络的融合中,也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。

物联网是互联网的应用拓展,与其说物联网是网络,不如说物联网是业务和应用。因此,应用创新是物联网发展的核心,以用户体验为核心的创新20是物联网发展的灵魂。

说白了就是物品连接网络,比如洗衣机、电冰箱、空调连接到自家WIFI,通过APP来控制其功能,这叫做物联网!当然这只是物联网应用的冰山一角!

明白了吧?记住,以后凡是利用物联网概念让你投资多少拿翻倍回报的,统统都是骗子!对于这种人,你要做的就是收集证据,提交给经侦部门!而对于那些臭不要脸的这些传销人渣,法律会审判你们的!

参考资料来源:中国江西网—信息日报—江西公布网络交易违法十大案例

引言:鹰潭是江西省的一个直辖市,鹰潭处于武夷山脉附近。鹰潭的气候是亚热带季风性湿润气候,鹰潭市的面积不大,因为鹰潭市建立的时间比较晚,人口仅仅只有118万人,在江西算是最小的一个直辖市了,但是鹰潭却有着非常大的发展潜力。具体鹰潭市都有着哪些发展潜力呢 ?

一、良好的地理环境以及交通环境

鹰潭数在一个丘陵和平原中间的过渡地带,在南北方向以山地为主,在中间是一个平原地质比较稳定,而且气候也是非常好的,烟弹的降水也是足够的。可以说鹰潭的气候也非常的温和,所以这里的环境非常适合发展农业和工业。而且鹰潭也有着非常好的交通环境,凭借着音弹的交通便利,所以鹰潭的物流也非常的廉价,而且鹰潭地区被三条铁路贯穿,可以说交通是非常便利的 ,且鹰潭的航运也开始全面展开,同时降低了物资的运输成本,随提高了企业利润,也增添了鹰潭的核心竞争力 。

二、鹰潭良好的工业基础

虽然鹰潭的地方非常的小,但是鹰潭却是全国第一批5G的试点地方,而且鹰潭有着全国最大的铜冶炼厂,鹰潭也有着产业被作为江西省的十强工业园区,同时鹰潭目前正在全面促进物联网的发展 ,哎,加上鹰潭有着非常多的铜冶炼区。所以鹰潭将会迎来第四次工业革命,同时鹰潭也会作为未来的一个重点发展方向 。

三、鹰潭的旅游资源丰富

江西省的旅游业被作为重点产业,月鹰潭也大力发展旅游业,目标就是要将刘业做大做强,所以鹰潭就大力开发旅游资源。鹰潭在打赵龙虎山景区的同时,也在建立方特主题公园以及农家乐的乐园,这些都可以很好的吸引游客的到来 。

物联网,Internet of Things,简称“IoT”,即通过传感器或物理识别装置等感知技术,对物理世界进行感知,通过ICT通信传输技术将数据传输至物联网云处理平台进行计算和处理,实现人与人、人与物、物与物的链接,进而对物理世界进行管理和控制。一句话解释:互联网的升级迭代版,互联网实现人与人的链接,物联网增加人与物理世界的链接;感知物理世界的变化,并对物理世界进一步的管理和控制

萌芽期:(1991年-2004年):1994年美国麻省理工学院Kevin教授提出物联网概念,1995年,比尔盖茨在《未来之路》中构想物物互联,并未引起广泛关注。1999年,麻省理工学院首先提出物联网的定义。2003年,美国《技术评论》将传感网络技术列为未来生活的十大技术之首。

初步发展期:(2005年-2008年):2005年,国际电信联盟(ITU)发布《ITU互联网报告2005:物联网》,2008年第一届国际物联网大会在瑞士苏黎世举行。

高速发展期(2009年-至今):2009年美国政府将新能源和物联网确定为美国国家战略。2009年温家宝总理在无锡视察时提出“感知中国”,无锡率先建立“感知中国”研究中心,中科院、运营商和多所大学建立物联网研究院。中国正式开始物联网行业战略部署。2010年中国政府将物联网列为关键技术,并宣布物联网是长期发展计划的一部分。2015年,欧盟成立物联网创新联盟。2016年,NB-IoT技术即将进入规模商用阶段。2018年6月,5G通信技术成熟化,第一阶段全功能标准化工作完成,进入产业全面冲刺阶段。

总结中国物联网产业发展,大致经历:

第一阶段:智能消费产品的涌现

2012-2015年期间,消费类物联网产品一夜爆发,过后却慢慢消退。包括智能灯泡、智能插座、智能水壶、智能电饭煲等等智能产品出现在市场上。大致思路是将传统硬件产品,添加上Wi-Fi、蓝牙、ZiBbee等无线技术,再结合APP进行控制。这股热潮来的快、去的也快,因为害怕的稳定性和用户体验存在问题,再加上价格比较高,对于消费者而言性价比不高,市场认可度比较低。

第二阶段:底层技术完善

第二阶段相对于上个阶段,技术有更深层次的突破。这个时候涌现了各种各样的针对物联网的技术,比如NB-IoT、LoRa等新型的传输技术、AI算法、智能语音技术等等,边缘计算、智能计算等计算存储技术走上台,传感器产品也更加的智能化,具有更多的功能。

第三阶段:行业级应用兴起

完成技术突破之后,物联网的应用逐渐从早期的消费类应用往企业级应用发展。更多的应用于城市建设、政府政务、各行各业产业当中。

物联网IoT产业架构分四层:感知层、网络层、平台层、应用层;物联网IoT产业链:端——管——边——云——用

随着云端数据处理能力开始下沉,更加贴近数据源头,使得边缘计算成为物联网产业的重要关口;将来将有75%的数据需要在网络的边缘侧分析、处理和存储。因而物联网产业链由之前的“端——管——云——用”发展为现在的“端——管——边——云——用”;

“端”:物联网终端,主要是完成数据采集以及向网络端发送的作用;包含芯片、感知技术(传感器+识别技术)、操作系统;

“管”:管道层,保证通信的作用,无线连接、卫星和量子通信等方式;

“边”:边缘计算,将集中式架构分解成边缘位置的点;

“云”:云平台,主要进行数据的计算和存储;包含云计算平台和AI技术;按厂商类型分:运营商、ICT、互联网和工业制造厂商以及第三方物联网平台;按商业模式分PaaS和本地部署;按照平台功能可以划分:设备管理平台、连接管理平台、应用开发平台和业务分析平台;

“用”:物联网IoT应用层,落地到不同行业应用场景中;三大业务主线:消费性物联网、政策驱动物联网和生产性物联网;(政策驱动物联网和生产性物联网并称产业物联网)

从产业集聚发展情况来看,我国已初步形成以北京—天津、上海—无锡、深圳—广州、重庆—成都为核心的 环渤海、长三角、珠三角、中西部 地区四大物联网产业集聚区的空间布局。

其中, 环渤海地区 凭借丰富的产学研资源和总部优势,成为我国物联网产业重要的研发、设计和生产制造基地; 长三角地区 以上海、无锡双核发展为带动,整体发展比较均衡,在技术研发与产业化、应用推广方面发挥了引领示范作用; 珠三角地区 是国内物联网市场化最成熟、体系最完备的地区,目前已形成了一批自主的、竞争力强的物联网应用技术成果和信息增值服务模式,产业规模领先其他地区; 中西部地区 软件、信息服务、传感器等领域发展迅猛,成为第四大产业基地,且在自然资源和人力资源方面均存在优势,对物联网产业链底端感知层具有一定的促进作用。

产业集聚区的形成有利于产业规模效应凸显,形成产业链;有助于改善协作条件,节约生产成本;而且能更好的发挥核心城市的辐射带动作用,促进区域一体化发展。目前,四大产业集聚区相互独立、各有特色,汇聚了一批具有全国影响力的龙头企业,产业链逐渐完善,研发机构和公共服务等配套体系基本完备。

鹰潭市华丰物联网科技有限公司是2018-05-08在江西省鹰潭市注册成立的有限责任公司(自然人投资或控股),注册地址位于江西省鹰潭市高新技术产业开发区移动物联网孵化基地旁。

鹰潭市华丰物联网科技有限公司的统一社会信用代码/注册号是91360600MA37WA4H50,企业法人张建新,目前企业处于开业状态。

鹰潭市华丰物联网科技有限公司,本省范围内,当前企业的注册资本属于一般。

鹰潭市华丰物联网科技有限公司对外投资0家公司,具有1处分支机构。

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物联网融入医疗行业,大部分是应用于医疗器械上面。大数据高度智能化的物联网,可以让医护人员借助物联网医疗设备为患者诊断,并且很快找到病源所在,使得医疗专业人员可以更加高效地开展工作。

1、对医护人员的好处

共享的信息,可以清楚的得知患者在其他地方的诊断和就业情况,能很快地获得患者的病历,智能化的器械还可以精准地找到问题的所在,会大大减少或者不让诊断失误的情况发生,减少医护人员的压力,对于老年的群体就诊,还能判断在其年龄段是不是能够手术或者服用一些激素药,还能实时跟踪他们在医院的位置,防止记忆力弱的人走失。

2、对患者的好处

智能设备可以实时或者长期监控病情,体内的抗击细胞和身体机能的增减情况,物联网的互通功能还能做到远程诊断,解决了部分残疾人群体或者老年群体行动不便的问题。对于一些上班族或者学生,这些设备还能提醒他们是否到了吃药时间,提供了很大的便利。

医疗行业作为物联网很早认识到物联网行业并且利用它的行业之一,很大程度上做到了充分利用,高度智能化的医疗器械设备能够应对现在的行业知识不能解决的问题,只是现在普及程度还是太小,基本上在一些城市投放实验中,物联网所带来的功效,总有一天会广泛应用于各位患者,为更多人治疗病痛的折磨。

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