路燈單燈控制系統(tǒng)的大規(guī)模應(yīng)用不再是“新聞”。許多行業(yè)的供應(yīng)商也聲稱能夠提供所謂的“成熟解決方案”。甚至在一個(gè)專業(yè)的燈飾微信群里，也有前輩吹噓海口：“XX公司的單燈控制方案非常成熟，就像LED燈一樣……”。看來這個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域不存在技術(shù)問題，現(xiàn)有的技術(shù)方案已經(jīng)完全滿足了應(yīng)用的需求。

　　然而，事實(shí)真的那么樂觀嗎?最近整理了一些業(yè)內(nèi)朋友反映的真實(shí)案例發(fā)現(xiàn)，目前大部分的技術(shù)方案還不能很好的滿足“路燈單燈遠(yuǎn)程管理”的應(yīng)用需求。主要的“瓶頸”是單燈控制器與遠(yuǎn)程管理平臺(tái)之間通信的可靠性。簡(jiǎn)單來說，單臺(tái)燈控制器的“上線率”是無法保證的。

　　目前主流的“物聯(lián)網(wǎng)”解決方案都或多或少存在“通信可靠性差”、“上網(wǎng)率低”的問題：

　　電力載波 (PLC) 解決方案

　　有網(wǎng)絡(luò)端通信節(jié)點(diǎn)無法及時(shí)通信或根本無法通信。特別是在線路老舊、負(fù)載復(fù)雜的情況下，甚至可能導(dǎo)致大部分節(jié)點(diǎn)無法通信。

　　Zigbee@2.4GHz無線通信方案

　　在市場(chǎng)上的大多數(shù)解決方案中，網(wǎng)絡(luò)中能夠可靠通信的節(jié)點(diǎn)一般只占總安裝量的 70% 左右。集控器安裝位置不合適(如路段堵塞、樹木多等)、天氣條件不好(雨雪天氣等)或集控器管理的通信節(jié)點(diǎn)太多(超過100個(gè))，占比甚至低至50%。

　　LoRa@SubGHz 無線通信解決方案

　　我在上一篇文章中提到，由于監(jiān)管原因，該方案在中國(guó)大陸城市級(jí)路燈的單燈控制領(lǐng)域已經(jīng)無法應(yīng)用。

　　NB-IoT是基于運(yùn)營(yíng)商的無線通信解決方案

　　或許是因?yàn)檫@幾年其他技術(shù)方案的表現(xiàn)不是很好，當(dāng)NB-IoT這個(gè)“新生事物”出現(xiàn)的時(shí)候，大家似乎一下子看到了“救命稻草”。此外，國(guó)家科技巨頭和各種各樣的在運(yùn)營(yíng)商的共同推動(dòng)下，NB-IoT似乎注定要成為單燈通信技術(shù)中“智慧路燈”的“救星”。并且不需要“現(xiàn)場(chǎng)自組網(wǎng)”，直接依托運(yùn)營(yíng)商的技術(shù)架構(gòu)，一下子降低了路燈單燈控制系統(tǒng)的產(chǎn)品開發(fā)門檻。在路燈單燈控制領(lǐng)域，“春風(fēng)驟起，千樹梨花開”，新興的技術(shù)方案供應(yīng)商和基于NB-IoT的單燈控制產(chǎn)品層出不窮。

　　不過，隨著近兩年的大規(guī)模“試水”，業(yè)界對(duì)NB-IoT的反應(yīng)似乎也開始由“火爆”轉(zhuǎn)為“淡定”，甚至有些“懷疑”。因?yàn)镹B-IoT的應(yīng)用性能遠(yuǎn)沒有當(dāng)初“描繪”的那么好，除了每盞燈每月的通信費(fèi)用外，還有網(wǎng)絡(luò)覆蓋不完善、基站負(fù)載能力有限、真實(shí)性差等問題。 -time 數(shù)據(jù)傳輸?shù)?。它們隨著應(yīng)用規(guī)模的不斷增加而逐漸暴露出來。而且，幾乎所有與通信相關(guān)的問題的解決都需要運(yùn)營(yíng)商的大力配合。否則，僅依靠單燈控制產(chǎn)品開發(fā)者很難進(jìn)一步優(yōu)化產(chǎn)品在溝通方面的用戶體驗(yàn)。

　　下圖為NB-IoT單燈控制項(xiàng)目宣傳資料截圖?？梢钥闯?，該項(xiàng)目單燈控制器總數(shù)為8454個(gè)，“離線”+“未知”不能可靠通信的控制器個(gè)數(shù)為878+50=928個(gè)，約占總安裝量的11%?？陀^地說，這種近90%的“上線率”在如此大規(guī)模的單燈管控項(xiàng)目中已經(jīng)相當(dāng)不錯(cuò)了!至少在上面列出的主流技術(shù)中，性能是最好的!

　　這是10%左右通信不可靠的原因，前面說過，不是單燈控制器的產(chǎn)品設(shè)計(jì)者能解決的問題。這主要是由于NB-IoT基站資源分布不均和NB-IoT通信方式本身造成的。即使在NB-IoT網(wǎng)絡(luò)覆蓋較好的區(qū)域，受限于其基站的“負(fù)載能力”，也無法滿足區(qū)域內(nèi)所有單燈控制器實(shí)時(shí)可靠通信。而NB-IoT本身是在5G普及之前，物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用暫時(shí)在當(dāng)時(shí)是一種過渡性技術(shù)，未來基站不可能進(jìn)行大規(guī)模擴(kuò)容。隨著近期 NB-IoT 設(shè)備應(yīng)用數(shù)量激增(以中國(guó)電信為例，2019 年 10 月下旬宣布其 NB-IoT 燃?xì)獗砗退碛脩艟黄?1000 萬，預(yù)計(jì)NB-IoT 可能會(huì)在 2020 年出現(xiàn))。億級(jí)行業(yè)應(yīng)用)，基站的“負(fù)載”壓力將進(jìn)一步惡化。如果運(yùn)營(yíng)商沒有意愿對(duì)NB-IoT基站資源進(jìn)行優(yōu)化和擴(kuò)充，NB-IoT單燈控制系統(tǒng)中單燈控制器的實(shí)時(shí)通信可靠性將進(jìn)一步降低。

　　綜上所述，NB-IoT雖然仍有10%左右的“下線率”，但確實(shí)是在“路燈單燈管控”領(lǐng)域表現(xiàn)不錯(cuò)的技術(shù)。然而，10%左右的“下線率”對(duì)于“路燈單燈遠(yuǎn)程管理”的應(yīng)用意味著什么呢? “通過”了嗎?計(jì)算和分析：

　　路燈單燈控制系統(tǒng)中10%的通訊不可靠率是什么意思?

　　如果按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，本市路燈點(diǎn)亮率≥98%，即點(diǎn)亮率小于等于2%;

　　如果當(dāng)?shù)芈窡艄芾聿块T愿意使用“單燈遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)”代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工上路巡檢，對(duì)路燈故障進(jìn)行遠(yuǎn)程巡檢和定位;

　　那么“單燈遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)”就是由于“單燈通信”。 “技術(shù)瓶頸”引入的≥10%“通信不可靠率”至少有8%會(huì)成為系統(tǒng)“誤報(bào)警故障點(diǎn)”(即維護(hù)人員根據(jù)故障到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行維護(hù))系統(tǒng)中顯示的點(diǎn)，但去現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行維護(hù)。后來發(fā)現(xiàn)燈正常點(diǎn)亮。);

　　如果城市是中型地級(jí)市，路燈數(shù)量在10萬盞左右;

　　那么8%的“誤報(bào)故障點(diǎn)”就意味著巡視維護(hù)人員需要進(jìn)行“無罪”的額外現(xiàn)場(chǎng)巡查次數(shù)是8000!!!

　　每10次檢查，系統(tǒng)上報(bào)“故障點(diǎn)”，只有2個(gè)左右是真正的“熄火故障點(diǎn)”，遠(yuǎn)程上報(bào)故障準(zhǔn)確率只有20%!!!誤報(bào)率80%!!!

　　80%的誤報(bào)率現(xiàn)場(chǎng)檢查“8000盞燈”故障率造成的“浪費(fèi)電”是什么意思?

　　8000個(gè)“誤報(bào)故障點(diǎn)”幾乎“隨機(jī)分布”在城市道路的各個(gè)路段。全部“走訪”一次，看來“單燈智能控制系統(tǒng)”推出前的“亂走訪”調(diào)查方式并沒有減少工作量!

　　可想而知，如果我們是路燈管理部門的現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)人員，面對(duì)如此高的“誤報(bào)率”，肯定會(huì)放棄所謂的“智能智能化”的方法，回歸到傳統(tǒng)工作模式!

　　因此，看似“可接受”的“10%”下線率，卻導(dǎo)致單燈故障誤報(bào)率高達(dá)80%。這遠(yuǎn)不是“過”!

　　那么，“通過線”應(yīng)該是什么?

　　暫且認(rèn)為單燈故障誤報(bào)率≤40%，為及格線。根據(jù)上述算法，在系統(tǒng)每上報(bào)的10個(gè)“故障點(diǎn)”中，由于通信不可靠導(dǎo)致的“誤報(bào)點(diǎn)”不超過4個(gè)，即“實(shí)際故障點(diǎn)”/“通信故障點(diǎn)”=6 :4。那么根據(jù)點(diǎn)亮率≥98%，實(shí)際故障點(diǎn)≤2%，通信故障點(diǎn)應(yīng)≤1.33%。

　　路燈遠(yuǎn)程單燈控制系統(tǒng)的在線率“及格”應(yīng)為，在線率≥98.7%。也就是說，每100個(gè)單燈控制器，最多只能有一個(gè)不可靠通信。

　　這樣，≥99%的“在線率”應(yīng)該是每一個(gè)路燈單燈控制方案都應(yīng)該努力達(dá)到的目標(biāo)!如果沒有達(dá)到這個(gè)“及格線”，它將被交給最終用戶。遠(yuǎn)程單燈故障排查定位帶來了很大的麻煩，甚至造成路燈單燈控制產(chǎn)品無法繼續(xù)推廣使用的尷尬局面。