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NB-IoT共享單車智能鎖系統

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更新時間:2025-01-05 08:26:56瀏覽次數:60次

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所在地區(qū):北京

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產品簡介

NB-IoT共享單車智能鎖系統

詳細介紹

一、概述

共享單車目前的發(fā)展迅猛,活躍用戶數激增,每月平均用戶達3200萬以上,城市覆蓋率8.04%。當前共享單車行業(yè)普遍使用的是基于GPRS網絡制式的智能鎖。由于GPRS網絡覆蓋能力有限,導致此類智能鎖的用戶使用體驗差,如:時延長,在某些網絡覆蓋差的地方,開鎖時間高達5~10秒,結單響應時間高達25秒,客戶體驗差;GPRS模組功耗高,電池待機時間短至兩個月,若要維護較長的電池使用周期,需要采用人力或太陽能發(fā)電,維護單車成本高。

二、系統特點

NB-IoT是IoT領域一個新興的技術,支持低功耗設備在廣域網的蜂窩數據連接,也被叫作低功耗廣域網(LPWA)。NBIOT具有以下優(yōu)勢:

1.海量連接:每區(qū)可達10萬連接;NB-IoT比2G/3G/4G有50-100倍的上行容量提升,這也就意味著,在同一基站的情況下,NB-IoT可以比現有無線技術提供50~100倍的接入數。

2.超低功耗:電池壽命長達十年;

低功耗特性是物聯網應用一項重要指標,特別對于一些不能經常更換電池的設備和場合,如安置于高山荒野偏遠地區(qū)中的各類傳感監(jiān)測設備,它們不可能像智能手機一天一充電,長達幾年的電池使用壽命是基本的需求。在電池技術無法取得突破的前提下,只能通過降低設備功耗以延長電池供電時間。通信設備消耗的能量往往與數據量或速率相關,即單位時間內發(fā)出數據包的大小決定了功耗的大小。數據量小,設備的調制解調器和功放就可以調到非常小的水平。NB-IoT聚焦小數據量、 小速率應用,因此NB-IoT設備功耗可以做到非常小,可以保障電池5年以上的使用壽命。

3.深度覆蓋:能實現比GSM高20db的覆蓋增益;

NB-IoT比LTE提升20dB增益,相當于發(fā)射功率提升了100倍,即覆蓋能力提升了100倍,就算在地下車庫、地下室、地下管道等信號難以到達的地方也能覆蓋到。

4.安全性:繼承4G網絡安力,支持雙向鑒權以及空口嚴格加密,確保用戶數據的安全性。

5.穩(wěn)定可靠:能提供電信級的可靠 性接入,有效支撐 IoT 應用和智慧城市解決方案。

NB-IoT直接部署于GSM網絡、UMTS網絡或LTE網絡,即可與現有網絡基站復用以降低部署成本、實現平滑升級,但是使用單獨的180KHz頻段,不占用現有網絡的語音和數據帶寬,保證傳統業(yè)務和未來物聯網業(yè)務可同時穩(wěn)定、可靠的進行。以智能抄表應用為例,與采用有線PLC抄表數據回收成功率在60%左右相比,NB-IoT可以保證數據成功回收率高,可靠性大大提高。

6. 低成本

低速率低功耗低帶寬帶來的是低成本優(yōu)勢。速率低就不需要大緩存,所以可以緩存小、DSP配置低;低功耗,意味著RF設計要求低,小PA就能實現;因為低帶寬,就不要復雜的均衡算法。這些因素使得NB-IoT芯片可以做得很小。芯片成本往往和芯片尺寸相關,尺寸越小,成本越低,模塊的成本也隨之變低。

基于NB-IoT的共享單車智能鎖解決方案,有著更低的功耗、更好的覆蓋、更低的時延。首先,與GSM相比,覆蓋增益達20dB,因此,覆蓋,可保證用戶任何地方(地下停車場)都能正常開鎖;其次,低時延可確保用戶良好的體驗,NB-IoT智能鎖從關鎖到收到新派密碼,時間約為2秒,相較GSM鎖的6.81秒,大大縮短

NB-IoT的共享單車智能鎖解決方案解決了功耗高、電池使用壽命短的問題,按照每車每天開鎖10次計算,電池使用壽命可以達到2-3年,可以支撐整輛單車的使用生命周期; NB-IoT芯片,模組成本低,并且單車不需要額外的充電裝置,拉低了整車成本。

IoT平臺可使能單車智能化精細運維。通過共享單車智能鎖SIM卡全生命周期管理,可有效監(jiān)管單車連接狀態(tài),確保有效監(jiān)管單車,如:統一激活新注冊單車,掛起故障單車群,結束丟失單車;通過SIM卡的經營分析,支持智能監(jiān)管單車,如:用量排行,群組統計,總用量趨勢、地區(qū)、時段用量趨勢,數據連接事件、位置變化;通過IoT平臺的FOTA功能,可實現智能鎖的遠程固件升級,增強運維能力;端到端故障定位能力,可協助定位端管云故障,助力運維。

三、系統組成

NBIOT DTU典型應用方案-共享單車智能鎖.jpg

本系統主要有監(jiān)控管理軟件、NB-IoT共享單車智能鎖構成。

1、NB-IoT共享單車智能鎖

NB-IoT共享單車智能鎖集傳統門鎖和NB-IoT技術于一體,集成在門鎖內部,與NB-IoT基站連接,主要完成數據的采集和處理、控制輸出和進行數據通信、報警、接收遠程命令、開關等功能。

2、數據監(jiān)控中心

監(jiān)控中心由監(jiān)控主機、人機接口、相關外設及與無線數據通信網接口等部分組成。對各遠端監(jiān)控點采用輪詢或并行詢問方式,完成監(jiān)測、控制、采集、預警等多重任務。

監(jiān)控系統軟件是集共享單車智能鎖的監(jiān)控、數據采集、數據處理與一體,并通過群控或組控實現對不同的監(jiān)控終端進行控制的系統軟件。具有數據存儲、數據采集、報警處理、報表打印、圖形人機界面、系統安全性控制、自動巡測終端、報警及多種時間表等眾多功能。

四、可靠性

本系統需要較高的系統安全保障和穩(wěn)定性。安全保障主要是防止來自系統內外的有意和無意的破環(huán),網絡安全防護措施包括信道加密、信源加密、登錄防護、訪問防護、接入防護、防火墻等。穩(wěn)定是指系統能夠7×24小時不間斷運行,即使出現硬件和軟件故障,系統也不能中斷運行。

數據中心通過公網使用https接入物聯網平臺,從認證到數據傳送整個過程得到了加密保護,安全性比較高,可充分保障速度和網絡服務質量。

五、總結

隨著NB-IoT系統技術的成熟,“底層芯片—模組—終端—運營商—應用"的完整產業(yè)鏈已經初具形態(tài),廣域覆蓋優(yōu)勢凸顯,NB-IoT應用于共享單車將為共享單車領域提供強有力的技術支持。


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