长距物联网技术方案

1长距物联网技术方案介绍一、项目实施方案（一）总体方案、研发内容1、可行性研究报告编制背景（1）电摩方面的应用：我国电动车、摩托车保有量超过 2 亿台。根据 2012 年统计，我市电动车、摩托车约 60 万辆，平均每 5 人拥有一辆。预计近年内，我市电动车、摩托车的保有量将超过 70 万辆。电动车、摩托车防盗性能差，而且目标小，转移轻便，小偷容易偷盗并销赃。加之没有牌照，缺乏监管，导致破案难度较大。电动车、摩托车失窃案件频繁发生，产生严重的负面影响，防盗问题成为亟待解决的工作。同时，电动车、摩托车使用者大多安全意识薄弱，不遵守交通规则，发生交通事故后容易逃逸，难以监管。我市为了加强交通及治安管理，已逐步要求在电动车、摩托车上安装北斗卫星防盗定位车载终端。我市石岐区公安局携手广东北斗平台科技有限公司进行卫星定位应用推广，同电动车、摩托车上牌登记相结合，进行统计管理，并分批分阶段进行实施。前期安装的应用终端产生了很好的社会效果，显示出卫星防盗定位监控管理系统在电动车、摩托车领域较好的2应用前景。（2）：远程抄表在我国大多数地区能源计量管理多采用传统的人工抄表、收费定期结算的管理模式，经常出现抄表收费困难、纠纷、欠费以及治安等问题，给用户带来很多麻烦，给抄表人员带来烦恼。人工抄表-计费-催费管理模式，只能适应城市人口相对较少的情况，而随着城市人口及高层建筑的增加，人工抄表工作量日益增大，运营管理费用逐步增加，很容易出现漏抄、少抄或欠费等现象。这种模式表现出管理效率低，社会效益差，安全问题突出等问题。采用广东北斗平台长距离长输网络基站同配套仪表产品之后，以上问题将得到彻底解决。远程抄表方面：在三表（电表、水表、燃气表）进行改造，在各种表中加装上接发送终端模块，自动（控制）实现数据发送。在中控室直接实行远程自动抄表功能，可组成以中控室为中心的地域性抄表网络，不需要人工上门抄表，或提前充值进行消费，每月设定固定时间自动上传计量数据。（3）山体滑坡预警系统通过预埋在土壤中的传感器，定时向系统中回传有关土壤的各种数据到数据中心。3山体滑坡预警系统图（4）森林防火应用利用该无线网络及防火烟感实现该功能。（5）公园名贵树木定位防盗的应用利用该无线网络及北斗定位系统加防盗振动光纤组成一个应用系统。2、项目概述（以电摩定位为例）广东北斗平台科技有限公司利用北斗卫星定位、导航功能，研发出电摩防盗定位终端，远程抄表。利用北斗卫星定功能，结合长距离传输物联网无线通信技术及广东北斗强大平台，可以有效及时预防电动车频繁被盗的问题。提供破案技术手段，提高破案率。电摩防盗定位系统完全了实现震动报警、断电报警、位移报警、越界4报警、ACC 检测、手机 APP 可撤防/布防、实时监控跟踪、轨迹回放、报警信息短信通知等功能。终端外观小巧，容易隐藏安装，防拆卸等特性。架构一套基站费用低，理论状态下信号覆盖范围达到 15 公里。传输速率完全能满足北斗定位终端的数据传输及短信通信功能。3、市场切入点电摩防盗定位系统通讯市场，用户规模较大，而且市场成长稳定，收益颇丰。国内几家通讯运营商，如移动、联通、电信等均为电摩定位终端提供数据流量卡服务。我市各大通讯运营商的资费标准：运营商 流量 服务费 信息费移动 30M 2 元/月 0.1 元/条联通 30M 1.8 元/月 0.1 元/条电信 30M 3 元/月 0.1 元/条以联通公司为例，其提供通讯服务的资费：服务费为 1.8 元/月，信息 0.1 元/条。客户使用频率不同，总花费不同。根据大数据统计分析的结果（或估算），每个使用联通通讯服务的电动车、摩托车客户，大约收发 100 条/月，月费 12 元/月，年费约 150 元。移动和电信的资费标准均高于联通公司。广东北斗平台科技公司的电摩防盗定位终端除了自身造价外，购买三5大运营商的 GPRS 流量卡及短信包在整个运营成本中也占了很大比例。项目结合长距离传输物联网无线通信技术及强大的软件平台，打破传统定位终端的数据传输必须要借助于电信、联通、移动三大运营商 SIM 卡数据流量的模式。利用此套系统可以极大的节省流量费、短信费。在电摩防盗定位的物联网推广阶段，对降低终端成本、运营成本起到很大的作用。在原有北斗防盗定位终端的主板进行升级改造，把原有三大运营商的SIM 模组进行更换，换成长距离物联网的芯片模组即可。利用长距离传输物联网技术及北斗的定位相结合组成的车联网，及北斗技术搭建的信息平台不但能很好地解决电动车、摩托车通讯问题及降低成本，还能额外提供其他类远程通知服务及数据传输服务。比如全我境内长距离传输物联网前期建设投入费用大概估算在二百五十多万元，加入运维费用、前期开发费用。不到四百万元。以目前一个定位终端运营商通信费用 150 元/年来计算。在我开拓 20 万个定位终端需要两年就能回收基站建设成本。但是基站是一次性投入，长期收入，并且随着业务的增加分滩的成本越低。并且该长距离传输物联网网络信号覆盖还可以应用在于其它小数据流量的物联网通信当中。资费低于其他通讯运营商，提供的服务质量和数量高于其他通讯运营商，具有较强的市场竞争力。如果该车联网能获得足够大的市场份额，将会改变市场格局，为客户提供更高性价比的服务。64、项目建设意义近年来，我国经济呈现出突飞猛进的增长速度，高新科技行业百花齐放。未来 10 年，基于“ 北斗” 系统的导航终端应用行业将成为我国高新技术领域增长最快的行业之一，成为国家经济发展的重中之重。我国处于商品经济高速运转期，电动车、摩托车依然会和汽车共同构成出行的主要工具。作为“低碳环保，绿色出行” 的短距离的交通工具，其持有量因产品特征还会持续的稳定增长。电动车、摩托车的定位防盗工作将成为推广“ 北斗” 导航系统产业化应用的重要领域。因此，项目的意义是不可忽视的，带来的社会效益主要有以下几点：（1）项目的实施，将促进了我市乃至我国北斗导航终端行业的发展进程，为推动普及“北斗” 导航卫星定位系统做出积极的贡献。（2）项目的实施，将打击犯罪，保护居民财物，为创造和谐社会、宜居城市起到非常重要的作用。另外，提高电动车、摩托车的使用量，将减少燃油消耗、降低尾气污染，减轻道路拥堵都会产生积极的效果。（3）项目的实施，可以促进我国自主知识产权卫星导航系统的推广，拉动国内用户对卫星导航系统的需求，推动 “北斗二代” 系统更好更快的建设。（4）项目的实施，对推动我国卫星导航定位的产业化、民族化，提高我国卫星导航定位的应用水平，推动国民经济信息化的进程，带动相关产业的结构调整、升级有着极为重要的意义。7（二）技术路线1、定位终端可以实现多种状况告警及防盗手段在定位终端进行把原有的 SIM 卡通信模组更换成本无线系统开发的长距离物联网的芯片模组，实现自动（控制）实现数据发送。在监控中心直接实行远程自动数据交换传输功能。震动报警：电动车钥匙状态为关时，终端在一定时间内检测到车辆有震动，终端将发出报警（智能语音提示） 。平台系统会弹出告警信息，终端会给车主绑定的手机发送告警短信。断电报警：电动车钥匙状态为关时，如有人强行断掉终端电源，终端将会给车主绑定的手机发送告警短信，平台系统会弹出告警信息。电子围栏：可在电子地图上圈定一个范围，当车辆进出这个范围，终端将会给车主绑定的手机发送告警短信，平台系统会弹出告警信息。位移报警：电动车钥匙状态为关时，终端检测到车辆位置发生，终端将会给车主绑定的手机发送告警短信，平台系统会弹出告警信息。我电摩防盗定位系统：目前我公司通力同我市公安局进行“北斗助力、警民协力”推广的电摩北斗定位防盗项目，目前大量安装在电动车或摩托车的定位器，都是借助于三大运营商的通信网络进行数据回传，每月一台定位终端产生的流量费估计在 2 元左右，加上短信包费用，大概去掉 8-10 元左右。所以全我有 60 万电摩的量进行估算，所以是一笔不菲的费用。如果在定位器上把原来 SIM 卡的通信模块换成长距离物联网的芯片模组进行数8据交换。再利用长距离传输物联网的基站进行数据回传。将对整个电摩防盗定位系统的业务推广方面产生巨大的影响。2、长距离传输物联网信号的应用范围长距离传输物联网信号覆盖及业务应用技术，架设一套覆盖范围大、距离远、低功耗的长距离传输物联网信号覆盖，是实现将任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的基础。标准的频率范围为 920.5M Hz 至 924.5M Hz。基于802.15.4g 的无线通信协议，结合网络传输技术和卫星定位技术，构成不同的实时信息数据的采集、分发和分析的平台系统，从而推出种类多样的服务项目。服务领域十分广泛，主要应用于远程抄表（水表、电表、煤气表） 、电动车、摩托车防盗报警信号回传传输（目前采用的是运营商的 SIM 卡，后期可取代） 。山体滑坡预警以及车辆远距离识别、居家防盗安防监控的小流量传输连接覆盖等工作领域。目前公司计划推出智能远程水、电、燃气用量抄表系统 、 山体滑坡预警系统和我电摩防盗定位系统 ，为供水、供电、供燃气和公安等单位的营运工作提供了智慧和卓越的服务，提升了政府部门的监控能力，拓宽和创新了卫星定位及位置技术和物联网技术的应用领域和服务项目，积极推动了政府智慧城市的建设和发展。9系统传输架构3、长距离传输物联网信号覆盖基站的建设根据实测，一个基站可覆盖 15 公里的半径距离，比如我市综合考虑各种因素，大约需要 25 个左右基站即可进行全覆盖，在远程抄表、电子标识、智能感知、导航定位、诊断预警方面的数据传输即可通过此物联网覆盖信号进行传输。各种无线优劣点比较技术名称 2G 3G LAN ZigBee长距物联网10覆盖范围(I=室內,O=室外)N/A N/AO: 300mI: 30mO: 90mI: 30mO:15 Km传输时的消耗电流200mA-500mA500mA 1000mA50mA 35mA 18mA待机电流 2.3mA 3.5mA NC 0.003mA 0.001mA再生能源的使用(太阳能, 其它)NO NO NO Possible Possible电池2000 毫安培小時 (LR6 电池 )4-8 hours(com)36 days(idle)2-4 hours(com)X hours(idle)50 hours(com)X hours(idle)60hours (com)120 hours(com)10 year(idle)信号强度实测11基站的架设现场图片12信号传输原理4、远距离物联物基站 Ap1. 终端到 AP(每个 AP): 有 16 个信道,每个信道站带宽 125KHz,共计占用频段 2MHz. 传输能力每个信道 5Kbps 共计为 80Kbps.2. AP 到终端 :一个传输信道 500KHz,另一个备用(作为转发/Repeater 使用)500KHz, 传输能力高于 80Kbps13技术规范Wireless Frequency Band920.5 924.5 MHz ISM (Can be adapted for band in 862 -1020 MHz)Long Range 1516 kilometers radiusNumber of Channels Up to 16 concurrent channelsOperating Voltage 48V 10% (POE adapter)Transmit Power 0.5W (up to 27 dBm)Receive Sensitivity -142 dBmAntenna N-Type connected antenna 14Type Operating Temperature -20 60Modulation Based on IEEE 802.15.4g Dimensions L:230 x W:200 x H:68mm LED indicator TBD Security AES 128 Certification FCC, NCC 15相关终端产品应用类型166、终端用户设备介绍护车使者（BD210）17外观小巧更易隐藏安装ACC 检测实时上报车辆状态实时定位追踪智能上传位置信息设防/撤防自动或手动设防/撤防位移报警车辆超出设定距离自动报警震动报警车辆发生异常震动自动报警声音告警功能越界报警车辆进出电子围栏自动报警远程断电远程控制车辆调速器宽电压范围输入：990VDC适合 36V、48V、60V 等车型智能省电超长待机时间18多种方式查询位置短信、手机客户端、平台无线防盗系统车辆自动设防、远程断电7、业务管理系统的研发专业的车辆监管平台19 平台支持多级别管理 支持大容量的监测设备 灵活的业务定制功能 友好流畅的操作界面 完整的安全机制 支持多级多中心互连 支持多中心分布式互连 高效的负载均衡体系 自主研发的业界领先水平的高速 GIS 引擎 提供精确的数字地图及专业的地图服务 BDS 监控（包括 C/S 版、B/S 版跟手机 APP 查询监控） 完善的管理信息系统，实现数据的实时性和可靠性20 系统能实现拓展，支持二次开发 基础功能： 自动升级 车辆定位监控 实时监控报表 车辆轨迹回放 地图查询 系统设置 修改密码 地图管理 远程控制 通信功能 报警管理 基础数据管理 GIS 管理 图片查询 业务报警报表 设备在线管理 车辆状态监测 WEB 查车 支持多类终端 网络辅助地图21 实时数据分析 车辆调度管理 仓库管理 用户定制报表 OBD 功能 安卓手机查车 苹果手机查车本基站的架构，信号除了为我电摩防盗定位系统进行数据传输外，还可广泛应用于智能远程水、电、燃气用量抄表系统 、山体滑坡预警系统等应用开发信息管理系。（三）创新点1、简易布建设计，即插即用装置。降低使用者的进入障碍2、提供云端和资料库服务，降低客户投入成本3、高穿透性模组（接收端-14