智慧水務(wù)是通過數(shù)采儀、無線網(wǎng)絡(luò)、水質(zhì)水壓表等在線監(jiān)測設(shè)備實時感知城市供排水系統(tǒng)的運行狀態(tài)，并采用可視化的方式有機整合水務(wù)管理部門與供排水設(shè)施，形成“城市水務(wù)物聯(lián)網(wǎng)”，并可將海量水務(wù)信息進行及時分析與處理，并做出相應(yīng)的處理結(jié)果輔助決策建議，以更加精細和動態(tài)的方式管理水務(wù)系統(tǒng)的整個生產(chǎn)、管理和服務(wù)流程，從而達到“智慧”的狀態(tài)。

智能水表是一種利用現(xiàn)代微電子技術(shù)、現(xiàn)代傳感技術(shù)、智能IC卡技術(shù)對用水量進行計量并進行用水數(shù)據(jù)傳 遞及結(jié)算交易的新型水表與傳統(tǒng)水表一般只具有流量采集和機械指針顯示用水量的功能相比，是很大的進步。智能水表除了可對用水量進行記錄和電子顯示外，還可以按照約定對用水量進行控制。

智能水表自動抄讀功能已大量的應(yīng)用在企業(yè)內(nèi)部為節(jié)約用水控制額定計劃指標與實際用水計量，也有大專院校內(nèi)部為節(jié)約用水，在校住宿學生宿舍房也采用智能水表自動抄讀系統(tǒng)來控制。

智能水表因其從根本上改變了傳統(tǒng)的抄表方式，在節(jié)省大量人力的基礎(chǔ)上，同時解決了長期困擾供水行業(yè)的水費拖欠問題，因而將直接給供水行業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟效益。所以，它的可實施性正被日益看好。

2016年6月16日，3GPP正式通過NB-IoT相關(guān)內(nèi)容，確認NB-IoT作為基于標準化的物聯(lián)網(wǎng)專有協(xié)議。標準化工作成功完成標志著NB-IoT即將進入規(guī)模商用階段，物聯(lián)網(wǎng)時代正式來臨。2015年我國物聯(lián)網(wǎng)銷售收入超6000億，2020年將超萬億，復合增長超30%，行業(yè)空間巨大。

考慮到NB-IoT技術(shù)主要應(yīng)用在低功耗長距離物聯(lián)網(wǎng)通信領(lǐng)域，結(jié)合其對數(shù)據(jù)延時不敏感的特點，投資機構(gòu)認為智能水表等表類企業(yè)將最先普及NB-IoT技術(shù)，也將最先受益。

隨著全球缺水問題日益嚴重，為了減少水資源浪費、提高管理效率、節(jié)約人工成本，智能水表正在被廣泛應(yīng)用。預計2016 年全球智能水表安裝數(shù)將上升到3250萬只，占全部水表的比例將超過30%。

1 NB-IoT智慧抄表聯(lián)合創(chuàng)新

為了實現(xiàn)水表智慧管理，以“物聯(lián)網(wǎng)+云+大數(shù)據(jù)+水務(wù)”新模式推動變革，深水集團開展了以智慧抄表驅(qū)動的水務(wù)數(shù)字化轉(zhuǎn)型實踐，重點研究NB-IoT智慧水表的規(guī)模應(yīng)用。

NB-IoT智慧水表解決了傳統(tǒng)智能水表的各種問題，同時為后續(xù)大數(shù)據(jù)管理及其他應(yīng)用場景的拓展帶來各種可能性。

NB-IoT智慧水表的優(yōu)勢

數(shù)據(jù)安全可靠：NB-IoT網(wǎng)絡(luò)基于授權(quán)頻譜組建，其抗干擾能力、數(shù)據(jù)安全性、技術(shù)服務(wù)等方面均有充分保障，能夠確保計費水表的數(shù)據(jù)整體安全。

功耗低：NB-IoT技術(shù)配合低功耗的信號采集單元，能顯著降低能耗。經(jīng)測試表明，在普通環(huán)境下一天采集兩次數(shù)據(jù)（半小時一個行度，一天48個數(shù)據(jù)），NB- IoT水表電池可以連續(xù)使用6年。

網(wǎng)絡(luò)信號覆蓋廣：NB-IoT網(wǎng)絡(luò)具有覆蓋廣、容量大、可靠性高等優(yōu)勢，目前，地區(qū)NB-IoT網(wǎng)絡(luò)覆蓋率達98%，完全符合供水企業(yè)復雜環(huán)境下的水表安裝。

統(tǒng)一平臺接入：建立統(tǒng)一的IoT平臺，可以承接不同的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，兼容各類供應(yīng)商協(xié)議，解決大規(guī)模部署水表產(chǎn)生的互聯(lián)互通問題。

NB-IoT智慧水表到底是否可行？集團聯(lián)合中國電信和華為一起，圍繞NB-IoT網(wǎng)絡(luò)的傳輸性能、覆蓋能力、終端功耗以及IoT云平臺等開展研究驗證，應(yīng)用場景包括水表抄讀、流量分析以及漏損控制等，力圖借NB-IoT技術(shù)實現(xiàn)的數(shù)據(jù)傳送優(yōu)勢，優(yōu)化現(xiàn)有營銷管理模式及流程，實現(xiàn)自動化的抄讀計費、數(shù)據(jù)分析等功能，提升深水集團在水表智慧管理、漏損管控等方面的能力。

目前，三方聯(lián)合研究已取得良好效果，2018年集團將率先在市鹽田區(qū)以NB-IoT智慧水表應(yīng)用為基礎(chǔ)實現(xiàn)智慧管理，2020年前深水集團將陸續(xù)實現(xiàn)56萬只NB-IoT智慧水表的更新改造。

2 NB-IoT智慧水表方案支撐智慧水務(wù)應(yīng)用

NB-IoT智慧抄表實踐按照云、管、端的系統(tǒng)架構(gòu)來建設(shè)，方案包括終端層、網(wǎng)絡(luò)層、云平臺、IoT平臺和水務(wù)應(yīng)用層，通過物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)將各個層面統(tǒng)一為有機的整體，支撐智慧水務(wù)應(yīng)用的構(gòu)建和快速上線。

終端層

智慧水表、水壓計、流量計、水質(zhì)監(jiān)測和水泵站監(jiān)測設(shè)備等多種水務(wù)終端，通過增加傳感器并集成NB-IoT標準模組，與NB-IoT基站連接實現(xiàn)通訊能力，實現(xiàn)終端可控、可管、可互通，并進一步將信息上傳給IoT平臺。

網(wǎng)絡(luò)層

網(wǎng)絡(luò)是整個物聯(lián)網(wǎng)的通訊基礎(chǔ)，中國電信基于800M頻段的NB-IoT網(wǎng)絡(luò)，承載抄表等水務(wù)業(yè)務(wù)，使用較窄的頻段實現(xiàn)廣覆蓋、大連接的能力，相比傳統(tǒng)LTE網(wǎng)絡(luò)，成本大大降低。與其他LPWA技術(shù)相比，NB-IoT網(wǎng)絡(luò)基于授權(quán)頻譜，其抗干擾能力、數(shù)據(jù)安全性、技術(shù)服務(wù)等方面均有保障。

云計算平臺

云計算平臺具備彈性可伸縮、高可靠和經(jīng)濟性等特點，通過云數(shù)據(jù)中心來支撐物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)匯聚和存儲，支撐智慧水務(wù)應(yīng)用的搭建和可靠運行，云計算平臺由中國電信天翼云負責承載，利用天翼云2+31的資源池布局優(yōu)勢，可以就近部署應(yīng)用，保證數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量；中國電信DCI網(wǎng)絡(luò)可以實現(xiàn)就近部署數(shù)據(jù)采集點，通過“云間高速”提供按需即時開通的穩(wěn)定帶寬服務(wù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集點和平臺之間穩(wěn)定高速數(shù)據(jù)傳輸；利用中國電信云安全服務(wù)，可以抵御DDos攻擊，保證數(shù)據(jù)采集的穩(wěn)定性。

IoT平臺

IoT平臺提供連接管理、設(shè)備管理、數(shù)據(jù)管理、能力開放等基礎(chǔ)功能，支持多種物聯(lián)網(wǎng)終端快速接入及水務(wù)應(yīng)用的快速集成和業(yè)務(wù)創(chuàng)新。平臺通過統(tǒng)一的協(xié)議與接口實現(xiàn)不同終端的接入，水務(wù)應(yīng)用無需關(guān)心具體物理連接和數(shù)據(jù)傳輸，實現(xiàn)終端對象化管理；平臺提供靈活高效的數(shù)據(jù)管理，包括數(shù)據(jù)采集、分類、結(jié)構(gòu)化存儲，數(shù)據(jù)調(diào)用、使用量分析，提供分析性的業(yè)務(wù)定制報表。業(yè)務(wù)模塊化設(shè)計，業(yè)務(wù)邏輯可實現(xiàn)靈活編排，滿足行業(yè)應(yīng)用的快速開發(fā)需求。