先鋒電子MIoT智慧燃氣互動計量（智能抄表）系統
一、項目簡介
燃氣企業在使用傳統智能燃氣表的過程中，因為數據傳輸實時性和數據安全、智能燃氣表設備調價及無線網絡覆蓋能力弱等問題，增加了管理的難度和成本。
為解決燃氣行業的痛點及傳統智能燃氣表存在的問題，先鋒電子MIoT智慧燃氣互動計量（智能抄表）系統解決方案應運而生，該方案運用NB-IoT高安全、廣覆蓋、低功耗、大連接，廣域通信技術、設備狀態監測、控制指令下發等遠程操作，將采集的燃氣數據和狀態信息進行及時分析和處理，從而實現更有針對性、科學性的動態管理，提升智慧燃氣表的管理效率和服務水平。 2017年1月先鋒電子首臺基于NB-IoT智能燃氣表在上海市正式上線試掛運行。
未來我國天然氣消費需求將以每年19%左右的速度增長。2020年，天然氣的需求將達到4000億立方米。根據能源局《能源發展戰略行動計劃2014-2020》，到2020年天然氣在能源消費結構中所占比例將提高到10%以上。根據國家發改委發布的階梯計價全國普及化的政策，智能燃氣表將逐步取代普通膜式燃氣表，預計物聯網智能燃氣表在未來十年的更換市場空間可達400億。2017年時物聯網商用元年，國內各大運營商積極布局NB-IoT，2018年國內有望實現大范圍商用部署，為MIOT互動計量產品的推廣應用奠定基礎。
二、項目內容及申報理由
1、項目內容
先鋒電子MIoT智慧燃氣互動計量（智能抄表）系統的產品組成包括NB-IoT窄帶物聯網膜式燃氣表、4G物聯網智能燃氣表（包含流量計）先鋒IoT管理平臺（云端數據中心、BS管理系統）及鋒云慧網絡服務支付平臺（先鋒售氣系統）。在原有智能表具終端基礎上加裝NB-IoT/4G模塊，通過運營商的IoT基站與后臺管理平臺建立數據交互，可實現遠程抄收、遠程充值、遠程閥控、表具異常報警等功能。借助物聯網、云計算、大數據等技術，將海量燃氣信息進行及時采集、分析與處理，幫助燃氣企業提升運營管理效率、以更加精細和動態的方式管理燃氣系統的整個生產、管理和服務流程。
傳統燃氣表抄表收費管理部署方案
先鋒電子MIoT智慧燃氣互動計量（智能抄表）系統部署方案
1）工作原理
先鋒MIoT智慧燃氣互動計量（智能抄表）系統工作原理是在原有智能表具終端基礎上加裝NB-IoT/4G模塊，通過運營商的IoT基站與后臺管理平臺建立數據交互，可實現遠程抄收、遠程充值、遠程閥控、表具異常報警等功能，具有覆蓋廣、連接多、速率低、成本低、功耗少、架構優等特點。
2）終端優勢和特點
NB-IoT智能燃氣表：實時監控用戶用氣數據、分析數據且提供大數據分析與開放能力，在提升自身管理能力的同時可以拓展新型商業模式；遠程實時數據采集分析，有利于準確統計燃氣輸差比情況，同時有利于預測未來燃氣供需峰谷情況；表位置/群組屬性上報精確到小區，巡檢、維修、統一管理和調動，工單按需求自動下放，極大的提高燃氣公司的管理效率。
4G物聯網智能燃氣表：
（1）將FDD-LTE、TDD-LTE、WCDMA、TD-WCDMA、EVDO、GSM、CDMA20001X的7模4G全網通模組應用到工商業物聯網互動計量平臺，實現多項遠程控制功能：比如遠程智能網絡化抄表及信息反饋；當表具出現異常狀態時，立即開啟遠傳上報功能。
（2）采用Huffman編碼數據壓縮技術，極大的縮小了通訊數據長度。表具根據預設的采集間隔采集數據，并根據預設的上傳間隔將采集數據應用上加密及壓縮技術并以數據包的格式把數據上傳到后臺服務器，后臺服務器可以設置修改表具上傳間隔及運行參數。
（3）表具與積算儀直讀技術，按照一定頻率主動讀取積算儀數據，并進行結算，解決其他計量方式的丟數問題。表具也能讀取積算儀的歷史記錄信息，及故障信息。
3）IoT平臺管理系統
通過集成物聯網終端設備通訊接入、鏈路管理、協議封裝解析、數據分發等，并提供一整套完整的外部接口方便第三方平臺快速接入，實現對物聯網應用提供核心支撐平臺和提供終端遠程管理、運行監控、告警管理、協議適配、業務數據傳輸、行業應用接入等綜合服務功能�？蓪崿F遠程抄收、遠程充值、遠程閥控、表具異常報警、實時升級等功能。借助物聯網、云計算、大數據等技術，將海量燃氣信息進行及時采集、分析與處理，幫助燃氣企業提升運營管理效率、以更加精細和動態的方式管理燃氣系統的整個生產、管理和服務流程。
4）鋒云慧網絡服務支付平臺
手機在線繳費方案
先鋒已開發《鋒云慧》手機APP�！朵h云慧》是集先鋒表具現場維修服務、手抄表繳費、先鋒多層物聯網表遠程充值、帶藍牙/NFC功能IC卡遠程充值的手機APP。
電腦自助繳費
電腦自助繳費系統受設備影響，目前只能支持手抄表繳費、先鋒多層物聯網表遠程充值功能。
自助終端在線繳費
是通過將自助終端設備布置到社區物業，通過集中方式實現手抄表繳費、先鋒多層物聯網表遠程充值、普通IC卡充值，帶藍牙/NFC功能IC卡遠程充值。
2、該項目與當前國內外同類項目的綜合比較
基于NB-IoT/4G網絡特點，先鋒首創遠程在線自升級技術和鋒云慧網絡服務支付平臺，申報產品與同領域產品比較優勢如下：
1）NB系列產品相比國內其他種類智能燃氣表有更長的電池壽命和更高的現場抄表成功率；
2）NB系列產品與LoRa多層物聯網互動計量產品相比，無須自建基站，授權頻段網絡更優；
3）NB系列產品與傳統IC卡智能燃氣表或普通膜式燃氣表表相比，增加了物聯網功能，更及時、更安全、更高效率。
4) 4G系列產品采用支持4G的7模全網通模組，實現移動、聯通、電信各運營商全兼容功能，拓展了產品的適應性、好用性。物聯網終端數據通訊平臺技術對物聯網終端設備進行統一管理，并對售后維修服務提供可靠保障，為燃氣公司提供了強大、穩定的物聯網業務運行支撐環境。
5)多樣預付費方式，包括營業廳、銀行ATM機、手機APP、自助終端等；
6)功能豐富，擁有遠程抄表、異常上報、 遠程充值、遠程調價、遠程閥控等。
產品的綜合比較“MIoT燃氣互動計量（智能抄表）系統”有著終端安裝安全方便優惠的優點，又有聯網型設備進行聯動兼容交互的優點。。
7)遠程在線監控系統中設備自升級技術為業內首創技術，確保數據傳輸的準確性和可靠性；在不影響用戶正常使用的情況下，快速高效地解決了數量龐大且分布較廣的設備升級和維護問題。
3、項目的特色與創新點
1）智能燃氣表自主上報，表運行出現低電壓、燃氣泄漏報警、超大或者超小異常流量、燃氣竊氣等狀況時會主動向后臺發送報警提示，有效保障燃氣安全用氣和減少竊氣損失；
2）基于3GPP國際規范，燃氣表具有統一的無線接入規范，各廠家燃氣表具有高兼容性和高可替換性的特點，解決傳統智能燃氣表的標準碎片化，難以兼容的問題，且擁有唯一編碼以供身份識別；
3）實時監控用戶用氣數據、分析數據且提供大數據分析與開放能力，在提升自身管理能力的同時可以拓展新型商業模式；遠程實時數據采集分析，有利于準確統計燃氣輸差比情況，同時有利于預測未來燃氣供需峰谷情況；
4）表位置/群組屬性上報精確到小區，巡檢、維修、統一管理和調動，工單按需求自動下放，極大的提高燃氣公司的管理效率；基于網絡的充值繳費服務極大改善用戶的使用體驗；
5）具有NB-IoT網絡時，可以實現設備程序的遠程升級，隨著燃氣需求的變化，燃氣表具有了與時俱進的能力；
6）采用日上報方式，表具一節鋰電池可用10年以上。
7）采用第三方支付實現燃氣繳費充值的方案。
8）智能執行器創新
① 安全性：閥門雙道動密封技術大大提高了閥門的密封性能，尤其在高壓力或低溫等惡劣工作環境下，可以滿足燃氣運營的高安全性要求。產品的閥門和整機均通過防爆產品認證。所有產品均通過IP65外殼防護認證。
② 創新性：閥門慢開快關技術在IC卡智能燃氣表領域是國內首創，極大滿足了燃氣公司燃氣預付費的需求，大大降低了非法竊氣的可能性。
③ 便捷性：閥門手動應急開閥技術滿足了燃氣公司在處理閥門關斷事情時，工作人員得到燃氣公司授權后，可以手動應急開閥，不影響用戶使用燃氣。
9）用戶價值：鋒云慧移動端及第三方掃碼繳費與服務，滿足用戶無線燃氣繳費及維修服務的個性化、自主化、便捷化和非現金等需求。
10）兼容性階梯計價模式： B/S架構下的階梯計價模式收費系統，可以兼容管理多廠家表具，并針對燃氣公司需求制定個性化解決方案。
4、推廣應用情況
先鋒公司于2016年1月啟動基于NB-IoT技術的燃氣表產品開發；
2016年12月先鋒NB-IoT產品通過華為上海實驗局測試；
2017年1月先鋒第一臺NB-IoT燃氣表在上海市區正式安裝上線試運行、；
2017年4月先鋒民用NB-IoT燃氣表在蘇州測試通過，按計劃實施試掛中、
截至目前公司分別與浙江電信、江蘇電信湖北電信、陜西電信、江蘇移動、杭州電信等多個運營商就NB-IoT燃氣互動計量系統在智慧燃氣領域使用達成戰略合作，NB-IoT產品在四川、上海等地試掛，并在下半年將在北京、湖北、江蘇、陜西等地展開試掛工作。
上海NB-IoT產品試掛圖
5、經濟和社會效益情況
經濟效益：
未來我國天然氣消費需求將以每年19%左右的速度增長。2020年，天然氣的需求將達到4000億立方米。根據能源局《能源發展戰略行動計劃2014-2020》，到2020年天然氣在能源消費結構中所占比例將提高到10%以上。根據國家發改委發布的階梯計價全國普及化的政策，智能燃氣表將逐步取代普通膜式燃氣表，預計物聯網智能燃氣表在未來十年的更換市場空間可達400億。2017年時物聯網商用元年，國內各大運營商積極布局NB-IoT，2018年國內有望實現大范圍商用部署，為MIOT互動計量產品的推廣應用奠定基礎。
2016年，先鋒4G物聯網燃氣表及售氣管理平臺系統銷售額超過500萬元,無線遠傳物聯網燃氣互動計量系統銷售額超過5500萬元，其他燃氣互動計量系統銷售額超過2.3億元。4G系列產品預計未來三年內銷售額可達5000萬元。
2017年公司與包括北京燃氣集團有限責任公司、中石油昆侖燃氣有限公司、沈陽燃氣股份有限公司、新絳縣綠源天然氣有限公司等十余家燃氣公司以及國內各大運營商展開MIoT燃氣互動計量（智能抄表）系統合作，NB-IoT系列產品的訂單達到10萬臺套。預計未來三年內NB-IoT系列產品可達150萬臺套銷量，銷售額將達到7個億。
社會效益：
先鋒電子MIoT智慧燃氣互動計量（智能抄表）系統將物聯網技術包括NB-IoT/4G、大數據、云計算等技術切實用到公共計量民生領域，推動了智慧燃氣的發展。智慧燃氣合作各方基于NB-IoT/4G智能燃氣表的合作，積極促進設備終端提供商、設備用戶的自主技術體系，形成關鍵核心產品，通過在行業領域產業化應用推廣，帶動整個生態圈的發展，并以合作為基礎，建立NB-IoT智能燃氣表行業標準，利用技術革新和不停迭代，完善智慧燃氣海量信息的獲取、分析與服務方案，帶動整體技術進步。
互聯網與物聯網雙網融合造就燃氣行業的智能化、智慧化。利用NB-IoT、大數據、云計算等互聯網技術，將燃氣能源數據化，動態管理燃氣生產、傳輸和消費，將燃氣賦予新的數據屬性，達到經濟性、高效性及環保性，實現燃氣企業對內管理創新和對外服務創新�？梢灶A見，智慧燃氣-燃氣互聯網通過新一代信息通信技術與燃氣屬性的完美結合，勢必將產生一個巨大的能量體，徹底改變人們的生活。
