操作系統(tǒng)賦能智能燃氣表，零成本助力智能OTA

作者： 2021年01月04日 來源： 瀏覽量：
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在NB-IoT的大勢之下，智能燃氣表搭載操作系統(tǒng)，將在不增加硬件成本的基礎上，獲得效率與價值的雙贏表現(xiàn)?！　≌呒邮袌?，推動行業(yè)高速發(fā)展　　近年來，隨著“階梯氣價”政策的推行，安
　　在NB-IoT的大勢之下，智能燃氣表搭載操作系統(tǒng)，將在不增加硬件成本的基礎上，獲得效率與價值的雙贏表現(xiàn)。
 
　　政策加市場，推動行業(yè)高速發(fā)展
 
　　近年來，隨著“階梯氣價”政策的推行，安全管控要求的提高，以及新基建、智慧城市等智能化社會發(fā)展的要求，智能燃氣表行業(yè)獲得了高速發(fā)展，規(guī)模替代傳統(tǒng)燃氣表已呈大勢所趨。
 
　　我國自2015年全面推行階梯氣價政策以來，燃氣運營商需要通過采用無線傳輸方式實現(xiàn)集抄集采的智能燃氣表產(chǎn)品以解決燃氣監(jiān)控、自動階梯計費結算的需求。2019年1月，市場監(jiān)管總局、住建部發(fā)布《市場監(jiān)管總局住房和城鄉(xiāng)建設部關于加強民用“三表”管理的指導意見》，提出要加強對民用“三表(水表、電表、燃氣表)”的管理，包括安裝使用前首次檢定、到期輪換、計量失準等監(jiān)管，表計行業(yè)迎來發(fā)展的黃金時期。2020年5月，工信部發(fā)文《關于全面深入推進移動物聯(lián)網(wǎng)全面發(fā)展的通知》，提出要建立NB-IoT、4G和5G協(xié)同發(fā)展的移動物聯(lián)網(wǎng)綜合生態(tài)體系。此通知直接明確了未來我國智能表計的技術發(fā)展方向。從芯片、模組廠商，到供水廠、燃氣公司以及地產(chǎn)商，都更加積極地推進智能表計產(chǎn)業(yè)的發(fā)展、推廣和部署。
 
　　從政策指引到市場需求，伴隨著技術革新與發(fā)展，我國智能燃氣表的市場規(guī)模亦持續(xù)擴大。根據(jù)中國計量協(xié)會燃氣委員會發(fā)布的相關數(shù)據(jù)，2018年智能燃氣表市場規(guī)模為66.77 億元，2015-2018年復合增速為18.2%。考慮到各地燃氣公司拓展智能表計的進度差異，按保守復合增速水平估計，到2021年有望提升至110.2億元，百億市場規(guī)?？善?。
 
   操作系統(tǒng)加持，推動降本增效
 
　　回顧幾代燃氣表的發(fā)展史，從最老的機械表，到IC卡式燃氣表，再到遠傳燃氣表，直至今天的智能燃氣表，用戶的體驗也從入戶抄表，到遠程抄表，再發(fā)展到今天結合物聯(lián)網(wǎng)、5G以及AI加持的遠程控制。到現(xiàn)在，物聯(lián)網(wǎng)智能燃氣表，特別是基于NB-IoT的智能燃氣表，在實時監(jiān)控、遠程控制閥門、按需調(diào)價、遠程支付、信號穩(wěn)定性、運行維護成本等方面均具有顯著的優(yōu)勢。
 
　　早期的智能燃氣表，多是以“裸機開發(fā)”模式為主——主要原因是此前對燃氣表的核心功能訴求是以“遠程抄表”為主的。然而隨著全面的信息化與智能化技術創(chuàng)新，智能燃氣表需要承擔的功能越來越多。燃氣使用過程中非常重要的漏氣監(jiān)測、精確計量、遠程控制、信息安全管理等等新的功能訴求，若沿用裸機開發(fā)模式會極大增加研發(fā)與硬件成本。同時，在我國智能化發(fā)展進程中重要的智慧城市領域，基于地區(qū)的集中調(diào)配、定價、管控等工作，都要極大地依賴海量表計的實時、多維信息互通——傳統(tǒng)的“單一讀數(shù)”早已無法滿足發(fā)展的需要。
 
　　此時，物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)為智能燃氣表的軟件研發(fā)提供了重要價值。
 
　　首先，OneOS能夠提升開發(fā)效率。OneOS通過模塊化開發(fā)，實現(xiàn)軟硬件解耦，集成了眾多基礎能力，可快速適配多種硬件平臺和云平臺。通過將豐富的底層驅動和基礎組件抽象成標準的API接口，讓研發(fā)人員專注于業(yè)務應用的開發(fā)，開發(fā)效率和程序復用率大幅提升。當面對客戶多變的需求，通過OneOS的軟硬件解耦特性，可以屏蔽硬件差異，完成系統(tǒng)的快速移植開發(fā)。
 
　　其次，OneOS能夠降低維護成本。一方面，OneOS集成了OTA升級組件，可賦予智能燃氣表持續(xù)優(yōu)化的能力，以面對客戶的需求變化，提升產(chǎn)品的競爭力。相比于其他商用OTA升級組件，OneOS秉承開源理念，向行業(yè)提供完全免費的OTA升級組件，降低客戶使用成本。并且OTA升級平臺可支持億級的海量設備穩(wěn)定連接，可為行業(yè)提供優(yōu)質(zhì)的OTA升級服務。另一方面，智能燃氣表在使用過程中常常遇到網(wǎng)絡異常狀態(tài)，對于缺乏通信專業(yè)知識的開發(fā)人員，分析網(wǎng)絡中斷的原因非常困難，OneOS作為中國移動自主研發(fā)的物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)，充分利用中國移動通信領域的優(yōu)勢，為行業(yè)提供完善的網(wǎng)絡分析組件，方便維護人員快速定位問題，降低維護成本。
 
　　第三，OneOS能夠提升系統(tǒng)安全。近年來，隨著物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)安全事件層出不窮，提升物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)安全迫在眉睫。OneOS集成了安全可靠的服務組件，助力物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)安全。OneOS提供的安全框架有四大特色：一是支持SE-SIM、安全MCU、TEE等多種安全載體，二是支持(D)TLS1.3通信協(xié)議，相比現(xiàn)在用得比較多的TLS1.2版本，減少了握手次數(shù)，強化了安全機制，能夠實現(xiàn)更低功耗的安全通信，更加適合物聯(lián)網(wǎng)場景。三是支持國密算法，更加輕量、高效、自主、可控。四是操作系統(tǒng)按照IEC 61508標準設計，IEC 61508標準有完善的內(nèi)容適用于工業(yè)過程控制及工業(yè)自動化，同時也廣泛適用于汽車、重型機械、礦業(yè)等對安全性和可靠性要求非常高的領域。
 
　　OTA新思路，不加硬件加功能
 
　　智能表計是物聯(lián)網(wǎng)應用的一大熱門行業(yè)。近年來，隨著5G落地的加快，更新?lián)Q代越來越快的元器件、通訊模組等硬件設備，以及客戶對軟件功能越來越多的更新需求，讓OTA升級成為智能表計不可或缺的核心能力。
 
　　OneOS操作系統(tǒng)團隊通過對智能表計行業(yè)的調(diào)研，發(fā)現(xiàn)行業(yè)對于OTA升級功能需求迫切，但OTA升級算法研發(fā)難度大，自主研發(fā)困難，而商用OTA升級算法按量收費，將會提高產(chǎn)品成本，降低產(chǎn)品競爭力。同時，部分現(xiàn)有的智能表計受限于硬件資源，無法直接使用OTA升級功能，如果換用資源豐富的主控芯片也將顯著提高產(chǎn)品成本。為解決上述痛點，幫助行業(yè)零成本實現(xiàn)穩(wěn)定高效的OTA升級，OneOS即將推出OpenFOTA升級新模式：通過OneOS操作系統(tǒng)，整合主控芯片和通信模組的硬件資源，將模組內(nèi)富裕的硬件資源開放給外部主控芯片使用，實現(xiàn)MCU、通信模組和OTA升級的深度融合，解決客戶痛點，助力客戶零成本實現(xiàn)OTA升級功能，提升產(chǎn)品價值。
 
基于OneOS的OpenFOTA升級方案示意圖
 
　　除“零成本”外，OpenFOTA升級新模式還具有以下一些特色：
 
　　解放資源提升算力
 
　　通過開放通信模組內(nèi)部的硬件資源，提升產(chǎn)品整體的運算存儲能力，解決MCU資源不足問題。
 
　　更優(yōu)的資源分配
 
　　采用OpenFOTA方案后，主控芯片可以專注于基礎業(yè)務應用，而通信模組實現(xiàn)云端通信及OTA升級等端云交互任務。
 
　　更靈活的實現(xiàn)方式
 
　　通過OneOS操作系統(tǒng)，用戶可靈活配置業(yè)務組件，快速便捷的完成研發(fā)工作。
 
　　完善可靠的升級保護機制
 
　　OpenFOTA支持防掉電、誤操作等防變磚機制，確保升級萬無一失。
 
　　縱觀燃氣表的發(fā)展歷程，每一次技術的革新都為行業(yè)帶來了巨大的進步。隨著通信技術與智能化進程的發(fā)展，操作系統(tǒng)將為智能表計帶來更多的可能性，中國移動OneOS操作系統(tǒng)也將秉持開源精神，攜手各位行業(yè)合作伙伴，共同為推進行業(yè)發(fā)展貢獻力量。(作者： 中移OneOS)
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