一、概述   

相關數據顯示
，全球已經有至少2000萬部電梯在運行，電梯安全無虞是很重要的需求，但是電梯事故依然在不斷上演，主要原因是維護不到位。

傳統電梯運維主要依靠人力

，維護成本高
，且運維時業務必須中斷。一般來說
，每部電梯每月需要有2次人工巡檢，每年需要停機檢修2天。相應的，全球1500萬部電梯需每年人工巡檢4.8億次
、業務中斷時間達到每年4000萬天
，巨大的市場體量也意味著電梯在運營及維護方麵的海量需求。

NB-IoT電(dian)梯(ti)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)應(ying)運(yun)而(er)生(sheng)，本(ben)係(xi)統(tong)將(jiang)電(dian)梯(ti)的(de)運(yun)行(xing)數(shu)據(ju)實(shi)時(shi)采(cai)集(ji)並(bing)回(hui)傳(chuan)


，後(hou)台(tai)數(shu)據(ju)中(zhong)心(xin)利(li)用(yong)大(da)數(shu)據(ju)的(de)分(fen)析(xi)並(bing)與(yu)外(wai)部(bu)係(xi)統(tong)綜(zong)合(he)決(jue)策(ce)，實(shi)現(xian)遠(yuan)程(cheng)管(guan)理(li)及(ji)預(yu)測(ce)性(xing)維(wei)護(hu)，降(jiang)低(di)維(wei)護(hu)成(cheng)本(ben)及(ji)電(dian)梯(ti)故(gu)障(zhang)率(lv)，保(bao)障(zhang)乘(cheng)客(ke)安(an)全(quan)。

二、係統特點

NB-IoT是IoT領域一個新興的技術，支持低功耗設備在廣域網的蜂窩數據連接，也被叫作低功耗廣域網(LPWA)。NBIOT具有以下優勢：

1.海量連接：每區可達10萬連接；NB-IoT比2G/3G/4G有50-100倍的上行容量提升，這也就意味著
，在同一基站的情況下，NB-IoT可以比現有無線技術提供50~100倍的接入數。

2.超低功耗：電池壽命長達十年；

低(di)功(gong)耗(hao)特(te)性(xing)是(shi)物(wu)聯(lian)網(wang)應(ying)用(yong)一(yi)項(xiang)重(zhong)要(yao)指(zhi)標(biao)，特(te)別(bie)對(dui)於(yu)一(yi)些(xie)不(bu)能(neng)經(jing)常(chang)更(geng)換(huan)電(dian)池(chi)的(de)設(she)備(bei)和(he)場(chang)合(he)，如(ru)安(an)置(zhi)於(yu)高(gao)山(shan)荒(huang)野(ye)偏(pian)遠(yuan)地(di)區(qu)中(zhong)的(de)各(ge)類(lei)傳(chuan)感(gan)監(jian)測(ce)設(she)備(bei)，它(ta)們(men)不(bu)可(ke)能(neng)像(xiang)智(zhi)能(neng)手(shou)機(ji)一(yi)天(tian)一(yi)充(chong)電(dian)，長(chang)達(da)幾(ji)年(nian)的(de)電(dian)池(chi)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)是(shi)基(ji)本(ben)的(de)需(xu)求(qiu)。在(zai)電(dian)池(chi)技(ji)術(shu)無(wu)法(fa)取(qu)得(de)突(tu)破(po)的(de)前(qian)提(ti)下(xia)，隻(zhi)能(neng)通(tong)過(guo)降(jiang)低(di)設(she)備(bei)功(gong)耗(hao)以(yi)延(yan)長(chang)電(dian)池(chi)供(gong)電(dian)時(shi)間(jian)。通(tong)信(xin)設(she)備(bei)消(xiao)耗(hao)的(de)能(neng)量(liang)往(wang)往(wang)與(yu)數(shu)據(ju)量(liang)或(huo)速(su)率(lv)相(xiang)關(guan)

，即(ji)單(dan)位(wei)時(shi)間(jian)內(nei)發(fa)出(chu)數(shu)據(ju)包(bao)的(de)大(da)小(xiao)決(jue)定(ding)了(le)功(gong)耗(hao)的(de)大(da)小(xiao)。數(shu)據(ju)量(liang)小(xiao)


，設(she)備(bei)的(de)調(tiao)製(zhi)解(jie)調(tiao)器(qi)和(he)功(gong)放(fang)就(jiu)可(ke)以(yi)調(tiao)到(dao)非(fei)常(chang)小(xiao)的(de)水(shui)平(ping)。NB-IoT聚焦小數據量
、 小速率應用，因此NB-IoT設備功耗可以做到非常小，可以保障電池5年以上的使用壽命。

3．深度覆蓋：能實現比GSM高20db的覆蓋增益

；

NB-IoT比LTE提升20dB增益
，相當於發射功率提升了100倍
，即覆蓋能力提升了100倍，就算在地下車庫、地下室
、地下管道等信號難以到達的地方也能覆蓋到。

4．安全性：繼承4G網絡安全能力，支持雙向鑒權以及空口嚴格加密，確保用戶數據的安全性。

5．穩定可靠：能提供電信級的可靠 性接入，有效支撐 IoT 應用和智慧城市解決方案。

NB-IoT直接部署於GSM網絡
、UMTS網絡或LTE網絡，即可與現有網絡基站複用以降低部署成本、實現平滑升級，但是使用單獨的180KHz頻段

，不占用現有網絡的語音和數據帶寬，保證傳統業務和未來物聯網業務可同時穩定
、可靠的進行。以智能抄表應用為例，與采用有線PLC抄表數據回收成功率在60%左右相比，NB-IoT可以保證數據成功回收率高，可靠性大大提高。

6. 低成本

低速率低功耗低帶寬帶來的是低成本優勢。速率低就不需要大緩存，所以可以緩存小、DSP配置低;低功耗
，意味著RF設計要求低，小PA就能實現;因為低帶寬
，就不要複雜的均衡算法。這些因素使得NB-IoT芯片可以做得很小。芯片成本往往和芯片尺寸相關，尺寸越小

，成本越低
，模塊的成本也隨之變低。

集成了NB-IoT終端的電梯監控係統具有以下特點：

百萬電梯統一連接和管理，實現業務的自動化運維。基於SDN的開放架構


，具備支持基於虛擬化的分布式部署
，具備無縫的擴展能力，實百萬級網關統一管理
，應用統一部署和控製

；同時通過標準的北向接口實現與第三方應用係統或IoT平台快速對接。

四重安全保障，消除安全攻擊，為梯聯網保駕護航

•OS級：係統本身包含安全組件
，保障終端安全芯片級：專用TPM

•安全芯片保證設備安全啟動和數據安全傳輸

•管道級：構建安全VPN通道，確保數據傳輸安全

•平台級：設備接入認證和分權分域管理

邊緣計算可本地預分析，端雲協同實現預測性維護

•網關開放靈活搭載電梯行業應用或第三方應用，實時處理分析
，故障實時預警

•雲端大數據深度學習
，人工智能故障識別及健康度評估
，實現預測性維護

降低運維成本50%。自動化的電梯運營管理，降低人工巡檢次數，管理效率提升。

業務中斷時間降低90%。從被動等待到主動上報，從人員現場排除到在線提前分析，故障排除更及時。

前(qian)瞻(zhan)性(xing)維(wei)護(hu)提(ti)升(sheng)安(an)全(quan)性(xing)。智(zhi)能(neng)的(de)電(dian)梯(ti)平(ping)台(tai)及(ji)網(wang)絡(luo)服(fu)務(wu)
，構(gou)建(jian)部(bu)署(shu)智(zhi)能(neng)應(ying)用(yong)，提(ti)前(qian)對(dui)電(dian)梯(ti)健(jian)康(kang)度(du)評(ping)估(gu)並(bing)及(ji)時(shi)保(bao)養(yang)，將(jiang)安(an)全(quan)隱(yin)患(huan)消(xiao)除(chu)於(yu)萌(meng)芽(ya)，延(yan)長(chang)電(dian)梯(ti)壽(shou)命(ming)和(he)保(bao)障(zhang)乘(cheng)客(ke)安(an)全(quan)。

開放架構
，集成效率提升60%，便於電梯廠商提供廣告、視頻等增值業務，為電梯廠商提供了一種新的商業模式。

三
、係統組成

本係統主要有監控管理軟件、電梯控製器、NB-IoT無線通信終端構成。

1、電梯控製器

電梯控製器集成在電梯內部，具有RS232等標準通信接口，與NB-IoT終端連接，主要完成數據的采集和處理、控製輸出和進行數據通信、報警、接收遠程命令、開關等功能。

2、NB-IoT無線通信終端（DTU）

DTU是指數據終端設備（Data Terminal unit),可以理解為下位NB-IoT發射終端，在進行通信時，在它的作用下對所傳信息進行格式轉換和數據整理校驗。

NB-IoT無線通信終端功能及特點

• 支持中國三大運營商NB-IoT網絡；

• 支持多種上下線出發模式
  ，定時上下線、串口數據觸發上下線模式；

• 支持根據IP地址和端口訪問中心；

• 內嵌標準的UDP/COAP協議棧
  ，支持透明數據傳輸

• 支持2路串口（232或485可選）
  ，波特率可達230400；

• 支持2路4~20mA模擬量輸入（可選）
  ；

• 板載溫度監測裝置；

• 溫濕度一體傳感器（可選）；

• 內置多星座 GNSS 接收機（GPS+GLONASS）
  ，滿足對快速、精準定位的需求（可選）
  ；

• 掉線自動重撥機製（采用自有的狀態機算法）
  ；

• 支持6個中心端，可做數據備份
  
  
  ；

• 多種工作模式選擇(透明和非透明)；

• 軟硬件多重看門狗機製
  ；

• 內嵌完備的PPP，TCP/IP協議棧
  
  ；

• DTU 指令控製，通過指令查詢
  ，控製設備通信；

• 可升級固件程序；

• 嵌入式處理器，支持高速處理協議和大量數據；

• 穩定性：365×24小時不間斷工作
  ；

• 硬件恢複出廠設置。

• 供電：寬電壓+6V-35V；

• 耗電：通信模塊12V供電、通信狀態<15mA

• 工作溫度：-40℃ ～ +85℃；

• 防護等級：IP33；

3、數據監控中心

監控中心由監控主機
、人機接口、相關外設及與無線數據通信網接口等部分組成。對各遠端監控點采用輪詢或並行詢問方式
，完成監測、控製、采集、預警等多重任務。

監控係統軟件是集電梯的監控
、數據采集、數據處理與一體，並通過群控或組控實現對不同的監控終端進行控製的係統軟件。具有數據存儲、數據采集、報警處理
、報表打印
、圖形人機界麵、係統安全性控製、自動巡測終端、報警及多種時間表等眾多功能。

四
、可靠性

本係統需要很高的係統安全保障和穩定性。安全保障主要是防止來自係統內外的有意和無意的破環，網絡安全防護措施包括信道加密、信源加密、登錄防護、訪問防護、接入防護
、防火牆等。穩定是指係統能夠7×24小時不間斷運行
，即使出現硬件和軟件故障，係統也不能中斷運行。

數據中心通過公網使用https接入物聯網平台
，從認證到數據傳送整個過程得到了加密保護，安全性比較高，可充分保障速度和網絡服務質量。

五、總結

隨著時代的發展，城市現代化建設步伐不斷加快，對電梯安全要求越來越高，智能電梯監控的應用將越來越廣泛。