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《基于铁塔和NB、CAT1技术搭建智慧城市民生环保系统》

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我今天讲的有几个创新点,第一个是基于中国创新比较有优势的NB—IOT电信网络构建环保物联网,第二个既然城市有很多公共设施,铁塔和路灯,我们希望能够利用城市基础设施能够降低一些建网成本,还有环保物联网涉及的很多,仅仅就构成PM2.5主要的因素做一些针对性解决方案。

首先我们看一下整个环保的背景,整个雾霾和水污染,包括麦秆燃烧等等,这个已经成为现在关系国家,国计民生非常重点的,要迫不及待要解决的问题。这个数据是一个非常权威的组织发布的,最近3月份发布的全球环境污染的指数。大家可以看得到,最底下这条线,这个是全球的一个趋势,非常平缓。但是这上面一条线是咱们中国的,不仅仅是全球的几倍,而且增长的势头非常让人担心。右边这个数据是中国现在,是全球PM2.5造成全球死亡人数最多的国家,这是马上要解决的问题。

中国造成PM2.5真正的原因主要是几个方面,第一个是城市工业污染,燃煤、麦秆燃烧以及机动车。我们针对PM2.5主要的成因做一个解决方案。这是国家各个部委先后出台了很多政策,可见国家对环保已经是提了一个迫在眉睫,非常关注的治理的环节。在国家各个部委的重视下,我们去年在无锡国家互联网物联网基地,我们共同做了一个示范,总共投资三千多万,布置了几百个点,主要从空气污染、水污染以及污染源三个方面来治理。截止到去年每天感知的数量达到了300G。今天为止,这个平台已经接入了无锡的3万多家具有污染,或者说排污企业的,把它接进来。事实上通过污染,比如说排放许可证或者一些安全生产许可证的方式,事实上这个网已经开始实现盈利目标了。任何物联网系统,前期政府可以出钱,但是必须要有一个鼎力方式。

我们今天的解决方案主要是想基于两点来搭建一个,快速搭建一个低成本的环保物联网。首先大家都知道,我们还拿无锡环保示范来举例,三千多万投资监控了400多个结点,平均每个节点成本是5万到8万块钱,为什么这么高呢?因为环保部想做这个事情,没有城市的基础设施。比如说供电,投入以后运维成本很大。反过来,如果能够利用运营商的铁塔或者路灯,能够实现这些监控,这个基础设施包括供电,就可以大大降低了成本。同时我们运营商也有一个非常庞大的运维队伍,能够给整个环保提供后续的运维服务,降低了整个成本。这一块,我们也刚好提到的就是最近的铁塔和华为在进行合作,铁塔在向国家申请一个NB—IOT的牌照,他们已经在上海准备开通铁塔自己的NB—IOT的示范,专门用来做环保。

既然我们目前有很多成熟低成本,低涡功耗的技术。之前大部分的环保都还是用到3G、4G技术,不仅仅通信成本高,流量费也比较大。NB—IOT开通起来以后,特别是中国电信的看着办,现在是800M全网覆盖,我们完全有能力可以做一些更低功耗的解决方案。这张图是针对不同的口子监控目标,我们要采取一个综合通信技术,而不是任何一个单一的技术,就能够完全覆盖掉的。比如说更多的工厂的环境PM2.5监控,住是一个数据采集和查询上报,现在一个NB—IOT就足够了。第二步比如说工地的扬尘,扬尘噪音监控,传感器比较多,有可能还要加一路摄像头,本身的数据量是中等的,NB本身数据量承载是不够的。同时工地噪音,同时要有一些反向的控制,一旦尘土飞扬的时候,我们可以启动旁边的喷水装置,NB也不太适合。中国电信有一个非常有优势的技术,就是现在的CAT1。我们比较一下,CAT1可以比全网通低200块钱的成本,比3G成本也可以低了七八十,CAT1是非常适合环保物联网的低成本技术。麦秆燃烧需要收集的数据量更大,需要高清的摄像头,CAT1可能需要全网通来覆盖,现在我们搭建物联网主要基于铁塔的基础设施,以及NB—IOT全网通综合通信技术,来构建全网。

刚才讲到了,这次解决方案主要针对这么三个领域,第一个是PM2.5监控,工地扬尘和麦秆燃烧。环保互联网可以应用于多种场合,首先就是PM2.5监控,这个是我们和中国电信和铁塔公司去年在无锡开通的一个示范项目。在无锡的铁塔项目安装了一些,我们CAT1的设备,通讯设备,以及一些传感器,负责采集PM2.5和PM10,还有一些有毒气体的数据采集和监控。这个系统就是装在铁塔的小机柜里面,传感器是挂在铁塔上面。第二个就是在南京还有在无锡最新开通的4号线地铁站,跟合作伙伴一块搭建了工地扬尘系统,这里面除了刚才讲到PM2.5的监控以外,还有更多的是噪音,包括风向风速,以及一些视频的监控。

最后就是市郊结合部的麦秆垃圾焚烧,特别在一些北方地区,像黑龙江,黑龙江去年环保部发布的数据是,黑龙江的PM2.5的65的原因来自于麦秆燃烧,城郊结合部往往不容易监控,没有通信线路,所以城乡接合部的麦秆燃烧和垃圾焚烧,然而是一个容易被忽略的地带。

针对刚才的三种应用场景,我们研制了不同的环保监控箱,这个是在我们展厅外面也有产品,大家会后可以去看一下。针对不同的PM2.5的监控,我们只要用NB—IOT技术可以了,主要是一个查询跟采集。针对工地扬尘噪音,首先我们要增加一些新的传感器,比如说风向、风速、噪音,同时我们要增加一些联动设备,一旦灰尘大到一定程度,我们可以用喷水装置去灭尘,还有移动摄像头,这个摄像头不需要精度那么高,我认为中国电信CAT15到10M的技术足以覆盖这种应用场景。

第三个是针对刚才讲的市郊的麦秆燃烧,要监控很多种有毒气体,还有高清摄像头,带云台的长焦距的摄像头监控污染源,这个时候CAT1就不久了,我们需要用LTE全网通的方式,同时我们开发了一系列单点的终端。

刚才讲了一下硬件的产品,环保物联网平台更重要,因为不仅仅要监控,更多的要大数据分析、采集,然后送给市政相关的部门,比如说环保局、气象局、消防局等等,用这些数据,最主要就是要治理,出了问题怎么去寻找污染源,分析它的污染源,制定针对性的解决方案。同时该罚就罚,整体解决方案平台是一个非常核心的位置。大家可以看看我们这个平台具备的一些功能,我简单过一下。首先是一些监控点的空气质量实时检测,包括一些预值设定,你要监控哪些参数等等。区域污染源的分析,历史分布,空气质量排名,数据查询,这是工地扬尘噪音,以及麦秆燃烧的着火点。

刚刚我们仅仅是环保物联网完成了数据采集和传输,但是更多的,更主要,我们认为在最高,治理,出了问题要治理。针对工地扬尘,我们一旦某种扬尘超标了,噪音超标了,我们可以启动通过系统的,联动系统启动旁边的一些喷淋装置去灭尘。更多的就是我们需要执法,你比如说麦秆燃烧一些污染源已经监测到了,怎么处罚它,我们开发的单兵系统和执法部门开着车,带着单兵系统处罚的时候,至少是有据可循的,我处罚你你就跑不掉。当然更多的应用,如果想要这个环保物联网具有长期的盈利模式,可持续运营,一定要把监控的企业,本身要让它广泛要让他服你。比如说我们天津,那一年的滨海新区爆炸案,整个天津领导班子都因为这个案子基本上都下台了。现在整个天津安监、环保和消防系统,打造一个全市联网的系统,所有跟污染,跟爆炸,跟燃烧相关的企业,一定要接到物联网系统里来。通过我的发放准许,才能进行生产。无锡的环保也一样,三万多家企业投入了三百多万,光靠政府烧钱是不可持续的。任何系统行业的物联网,一定要能够找到可盈利的模式。

最后把我们公司简单介绍一下,很荣幸今天我们就在自己家门口,我们研发中心就在无线谷,会后大家如果感兴趣,欢迎到我们公司参观一下。我们现在运营总部在无锡,无线谷是我们的研发中心,承担了两个中心,一个是航天科技物联网研究中心,同时也是江苏省的LTE北斗融合终端创新中心,这个创新中心,不仅仅是把LTE北斗技术融合到一块,我认为更多的在NB和物联网时代,要把通信技术,要把NB和CAT1技术和传感器融合在一起,基于这个理念,我们开发了一系列,把NB跟CAT1,跟传感,跟工业控制融合的产品。这个是我们已经给中国电信定制,从CAT1DTU到CAT1路由器,到CAT1网关一系列的,现在已经经过了无锡基地的测试,可以随时来响应项目需求。

NB,我们刚才讲到了,既然承担了LTE融合创新中心,就把通信技术跟传感技术,跟控制技术融合到一起,在这个前提下,我们开发了很多融合终端产品,包括展厅外面的路灯控制器,包括有毒气体的控制器。刚才讲到了环保物联网,不需要挂一个环保箱,一个NB的传感器挂上去就可以了,成本就更低了。这个是跟咱们三大运营商,包括在南京建邺,还有福州、北京已经开通NB智慧小镇的这么一个架构图。实际上NB的整个智慧城市,刚才各位专家也知道,智慧城市从顶层设计,发展这么多年,为什么发展那么缓慢,因为智慧城市从顶层设计,第一投资量非常大,第二,涉及到整个的政府不同行业部门的利益壁垒,很难打破,所以从顶层设计的智慧城市建设发展非常缓慢。但是现在有一个好的趋势,大家各个地方政府都在建特色小镇。特色小镇,包括比如说智慧小镇、智慧社区、智慧医院、智慧工厂,把一个城市物联网构成元素一个个信息化以后,通过我们智慧物流,智慧交通体系,横向系统,就可以把整个的,从底层到往上,把这个智慧城市构建起来。这种方式,因为建设速度比较快、成本低,协调的利益关系也比较少。所以反而一种更有效的智慧城市的建设方式。

我们理解应用在两个领域,大家可以看到下面,一个是城市公共设施管理,包括路灯井盖、停车场、垃圾箱、配电箱等等。第二块涉及到民生的,PM2.5监控,水质污染、消防等等,这些也是非常适合用NB来解决的。在这个系统上面采集到的数据以后,最关键,我们认为为什么很多城市NB—IOT建了很多样板点没有持续盈利模式,没有让城市把这些数据用起来。我们认为智慧小镇真正想用起来,决定于最上,你采集到,比如说一个井盖数据,如果你仅仅是一个告警而已,这个数据对市政是没有用的。反过来,如果通过每个城市已经建好的数字城管平台以后,能够生成派工单,能够把告警消除掉,这个时候才对真正智慧城市有效果。

这些NB的设备仅仅是负责采集而已,真正我们想让NB—IOT小镇运行起来,一定要跟城市已有的政务云和数字城管平台对接起来,无缝对接起来,才能够解决城市的一些比较难解决的问题。在这个领域,我们和华为的MIT平台对接通了8个系统,包括刚才讲的垃圾筒、井盖等等、消防、PM2.5监控,我们跟华为在国内很多城市开通了这个业务,如果在座的有某个城市需要这种智慧小镇总体解决方案,我们会快速落地。这个是一个界面。CAT1也跟中国电信,在很多领域,特别是工业物联网领域,开展了很多实质性项目,包括设备远程运维,环境安监的监控等等。

我们的能力就是基于物联网的行业工业系列化终端,以及行业的应用平台,快速协助政府跟运营商搭建一个行业的垂直系统,这是我们定制化的服务能力,谢谢大家!