How It Works: Internet of Things

康橋白光車牌攝影機，

NB－IoT（窄頻物聯網）憑借低功耗、低成本、廣覆蓋的特點，能夠滿足依賴電池的低能源消耗裝置，連接和發送少量訊息的需求，越來越多的被應用於物聯網行業。

隨著這一新技術的室內覆蓋增加、裝置成本的下降，能耗的降低，智慧家庭行業也對NB－IoT技術的應用開展了探索，7月27日，海爾牽頭在「新物聯、新場景、新生態——智慧家庭行業NB－IoT應用推廣高峰論壇」上，聯合制訂首個智慧家庭NB－IoT標準，發佈了智慧家庭行業首個NB－IoT解決方案——NB－UHomekit，並在現場展示涵蓋智慧家庭、智慧社區、商用電器3套完整落地的NB－IoT商用解決方案。

下面請看記者對中國海爾U＋開發總監範紀青的採訪，瞭解NB－IoT是如何與智慧家庭實現融合的。

一、技術背景

範紀青總監首先對NB－IoT技術的發展進行了介紹。他說到，無線通信憑借其方便快捷的先天優勢，在近幾年得到了飛速發展，不僅在商業上被廣泛的應用，在軍事應用上也得到了巨大的發展。

隨著網路提供的服務內容愈漸豐富，通信終端資訊處理能力也隨之加強，行動辦公、手機購物等服務，也最終由幻想變為現實，智慧家電、智慧家庭也走進尋常百姓家。

在多種多樣的無線通信技術中，WiFi、Bluetooth、Zigbee、蜂窩行動通信技術等技術，被廣泛用於智慧家電、智慧家庭。隨著智慧化要求越來越高，連接的設備種類越來越多，需求也呈現多樣化趨勢。

目前，高速率使用3G、4G通信系統可以滿足，中速率使用2G通信可以滿足，低速率還沒有完善的低功耗蜂窩應用標準協議。4G、3G、2G無法滿足低功耗、低成本、廣覆蓋和大容量的需求，Lora、Sigfox、WiFi，Bluetooth，ZigBee在資訊安全、行動性、覆蓋範圍和容量等方面存在缺陷。

為滿足物聯網發展需求，窄頻物聯網通信標準隨之產生。

智慧家電常用無線通信技術優缺點對比，見下表

二、智慧家庭行業在發展過程中面臨的挑戰

目前智慧家庭市場已經有了一定規模，但在大部分普通消費者看來，智慧家庭所帶來的生活便利依然是屬於「錦上添花」。範紀青總監就目前智慧家庭行業發展所面臨的挑戰進行了總結，他認為主要包含四個方面。

（一）操作便利性

智慧家庭的目的是使人們享受生活，讓生活變簡單。但由於技術特點的原因，多數智慧家電、智慧家庭組網、綁定、使用均有一定的難度。原本是想是享受更便捷、更從容的生活，但複雜的操作，反而讓使用變成了高難度，嚴重影響了用戶體驗。

如何使操作更簡單，功能更能為用戶所接受、所依賴，是行業面臨的第一個挑戰。

（二）網路容量及信號覆蓋

居家環境千差萬別，當智慧設備多到一定數量後，相互之間的通信就收到影響，從而影響用戶正常使用設備；複式或別墅等大房子的網路覆蓋，是智慧家庭行業所必須面對的挑戰，陽台、衛生間等無線網路死角的熱水器、洗衣機等組網和或通信困難。

（三）安全隱憂

網路安全是通信行業都要面對的，智慧家庭同樣面臨該問題。如何在便利性和安全性之間權衡，是每一個廠商都需面對的問題。

（四）標準不統一

由於標準體系不成熟，不同品牌的智慧家電家居之間，無法相互辨識，相互通信。智慧家電、智慧家庭在用戶家裡是一個設備，在用戶手中是一個APP，背後是複雜度雲平台服務系統。設計開發智慧家電投入巨大，短時間難見成效。所以，對一些中小企業是巨大的挑戰，設計智慧家電家居投入大、週期長、問題多。

範紀青總監認為，如何面對挑戰，克服困難設計輸出簡單好用的智慧家電家居，是整個行業共同面對的問題。

三、NB－IoT解決方案——NB－UHomeKit

NB－IoT技術標準的出現為低速率、低功耗、廣域網應用提供了一個非常好的解決方案，是目前設備接入技術的很好的補充。海爾U＋根據NB－IoT的技術特點，結合多年來在智慧家電家居領域的行業經驗，設計完成NB－IoT完整接入方案——NB－UHomeKit，並提供給行業使用。

範總監就海爾NB－UhomeKit開源應用解決方案，做了詳細介紹，他提到NB－UhomeKit是海爾U＋智慧生活平台，為使用NB－IoT技術接入U＋平台，實現智慧家電和家居設計應用的解決方案和協議標準。

NB－UhomeKit組成：由設備端SDK、客戶端SDK和M2M接入網關等部分組成；

NB－UhomeKit系統框架如下圖：

NB－UhomeKit技術優勢包含以下五點：

1）專用壓縮算法：解決NB－IoT技術流量小與智慧家庭大數據需求的矛盾；

2）專用數據採集算法：解決NB－IoT技術低速率與智慧家庭即時性需求的矛盾；

3）標準協議：解決互聯互通的問題；

4）國家安全標準：解決安全需求與簡單易用的矛盾；

5）標準開發套件：減少開發投入，縮短開發週期，縮短上市時間。

四、解決方案實例：

範總監還對海爾在解決方案上的實際應用案例做了介紹，他說，2016年6月NB－IoT標準凍結後，海爾積極與華為、高通、電信、移動、聯通等公司展開技術溝通和戰略合作。

海爾U＋在2016年年底完成NB－IoT在智慧家庭應用的標準；2017年7月電信在中國率先實現NB－IoT網路全覆蓋。海爾U＋在2017年6月底完成NB－UHomeKit解決方案設計研發和技術實現。7月份使用NB－UHomeKit解決方案在短時間內使智慧空調、智慧門鎖、智慧社區洗衣機三類設備以NB－IoT技術接入U＋平台；

U＋現在已經完成三類設備的接入，可提供完整的三大商用解決方案：

家用電器類設備——家用空調

1）採用優化的設備端、APP端、雲端的NB－UhomeKit，輕鬆接入。

2）通訊數據解壓縮技術，滿足APP對數據的要求。

3）無需配網，上電即入網

4）使用簡便，掃碼即操控

5）任何地方、任何地點，穩定連接

電池供電類設備——智慧門鎖

1）採用優化的設備端NB－UhomeKit，降低功耗。

2）採用U＋安全SDK，確保門鎖安全。

3）NB－IoT門鎖，上電掃碼綁定即用

4）樓梯間信號強勢覆蓋

5）超低功耗，2年電池免更換

6）開關鎖簡訊即時通知，居家安全，隨時掌控

7）通信可靠，售後無憂；

商用電器類設備——社區洗洗衣機

1）採用優化的設備端的NB－UhomeKit，設備狀態實施監控。

2）標準API接口，APP端無需修改。

3）洗衣機上電即用。實施監控機器狀態，收入隨時掌控。

4）信號覆蓋廣，運用費用低。

通過範紀青總監的介紹，記者真切的感受到，海爾U＋作為智慧家庭行業的引領者，在智慧家庭領域始終走在前列，透過佈局與行業各領袖企業的合作，共同探索智慧家庭領域基於NB－IoT的行業應用解決方案。

海爾發佈的智慧家庭行業，首個NB－IoT開源應用解決方案NB－UhomeKit，為行業提供了快速接入、雲端一體、安全可靠、通信標準的NB－IoT解決方案，推進了NB－IoT與智慧家庭的深度融合，助力企業快速接入NB－IoT，構建以NB－IoT在各智慧化產品，適配為基礎的智慧家庭生態。

記者相信，隨著NB－UhomeKit的落地及應用，智慧家庭領域必將迎來新的爆發期。（本文背景為對岸場景，僅供資訊參考）