引言/導(dǎo)讀
海爾集團(tuán)創(chuàng)立于1984年，是全球大型家電第一品牌，目前已從傳統(tǒng)家電產(chǎn)品制造企業(yè)轉(zhuǎn)型為開放的創(chuàng)業(yè)平臺(tái)。海爾致力于成為物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的引領(lǐng)者，因此和中國(guó)電信合作，利用NB-IoT技術(shù)實(shí)現(xiàn)新型商業(yè)模式的應(yīng)用，將自己的產(chǎn)品通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)的方式更好為客戶服務(wù)。

一、關(guān)鍵詞

共享、 NB-IoT、 新型商業(yè)模式

二、發(fā)起公司和主要聯(lián)系人聯(lián)系方式

中國(guó)電信：曹璽濤， caoxt@sttri.com.cn 

三、合作公司

海爾集團(tuán)：馬成東，machengdong@haier.com

四、測(cè)試床項(xiàng)目目標(biāo)和概述

NB-IoT共享洗衣機(jī)測(cè)試床主要是想基于NB-IoT技術(shù)實(shí)現(xiàn)新型商業(yè)模式——共享，將洗衣機(jī)安放在相應(yīng)的場(chǎng)所實(shí)現(xiàn)洗衣機(jī)的共享使用模式。
NB-IoT共享洗衣機(jī)測(cè)試床具備以下幾點(diǎn)：
· 采用先進(jìn)的NB-IoT廣域通信技術(shù)，電信無(wú)線頻譜資源，監(jiān)控洗衣機(jī)狀態(tài)；
· 端到端的安全技術(shù)保障數(shù)據(jù)安全和接入安全；
· 連接共享洗衣機(jī)，構(gòu)建基于物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算的社區(qū)洗衣機(jī)共享平臺(tái)；
· 新型商業(yè)模式的驗(yàn)證，打造完善的家電企業(yè)產(chǎn)品端到端的用戶體驗(yàn)。

五、測(cè)試床解決方案架構(gòu)

本測(cè)試床系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。測(cè)試床首先要在共享洗衣機(jī)上安裝NB-IoT通訊模組，從而可以實(shí)現(xiàn)洗衣機(jī)使用狀態(tài)的上報(bào)，控制指令下發(fā)等操作；通過(guò)中國(guó)電信NB-IoT網(wǎng)絡(luò)，連接了海爾Uhome平臺(tái)，海爾集團(tuán)通過(guò)該平臺(tái)進(jìn)行相應(yīng)的租賃，維修等相關(guān)服務(wù)。

圖1：測(cè)試床總體架構(gòu)

(一)     測(cè)試床應(yīng)用場(chǎng)景
NB-IoT共享洗衣機(jī)主要應(yīng)用在校園、白領(lǐng)公寓、職工宿舍等類似場(chǎng)所，為居住的用戶提供便利。

(二)     測(cè)試床重點(diǎn)技術(shù)
NB-IoT是一種基于蜂窩通信3G/4G演進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)，全球移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)組織3GPP負(fù)責(zé)NB-IoT技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化，首個(gè)標(biāo)準(zhǔn)版本Release13已經(jīng)于2016年6月發(fā)布，并持續(xù)演進(jìn)。NB-IoT工作于專用授權(quán)頻段，主要應(yīng)用于低吞吐量、海量連接的場(chǎng)景，未來(lái)將承接大量物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)接入。

(三)     技術(shù)創(chuàng)新性及先進(jìn)性
NB-IoT技術(shù)的主要特點(diǎn)：1、覆蓋廣且深：比GPRS覆蓋增強(qiáng)20dB+；2，低功耗：基于AA電池，使用壽命可超過(guò)10年；3，低成本；4，大連接：50k+用戶容量/200kHz小區(qū)；5、高安全：基于專用頻譜、空口雙向鑒權(quán)及嚴(yán)格加密，提供電信級(jí)別的安全可靠能力。

系統(tǒng)特點(diǎn)
?      可維護(hù)性強(qiáng)： NB-IoT方案網(wǎng)絡(luò)由運(yùn)營(yíng)商負(fù)責(zé)運(yùn)維，對(duì)客戶而言系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也相對(duì)簡(jiǎn)單，整體可靠性會(huì)較高
?      網(wǎng)絡(luò)覆蓋廣：NB-IoT比GSM提升20dB增益，減少組網(wǎng)設(shè)備數(shù)量，降低設(shè)備成本和人工布設(shè)成本；

(四)      測(cè)試床解決方案架構(gòu)

NB-IoT共享洗衣機(jī)是主要應(yīng)用在校園、白領(lǐng)公寓、職工宿舍等類似場(chǎng)所，為居住的用戶提供便利，利用NB-IoT廣覆蓋，低成本的特性，實(shí)現(xiàn)對(duì)社區(qū)洗衣機(jī)的遠(yuǎn)程運(yùn)行狀態(tài)采集，計(jì)費(fèi)，洗衣機(jī)的開關(guān)等操作的應(yīng)用場(chǎng)景與技術(shù)方案。
系統(tǒng)功能
?       通過(guò)NB-IoT網(wǎng)絡(luò)對(duì)洗衣機(jī)狀態(tài)進(jìn)行采集反饋到平臺(tái)上，手機(jī)通過(guò)APP可以檢查洗衣機(jī)狀態(tài)；
?       通過(guò)手機(jī)APP可以實(shí)現(xiàn)對(duì)洗衣機(jī)的預(yù)約，付費(fèi)等功能；
?       平臺(tái)側(cè)可以對(duì)洗衣機(jī)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，提前預(yù)警，建設(shè)設(shè)備停機(jī)時(shí)間

六、預(yù)期成果

(一)          測(cè)試床的預(yù)期測(cè)試結(jié)果，針對(duì)測(cè)試項(xiàng)
NB-IoT共享洗衣機(jī)測(cè)試床可以實(shí)現(xiàn)洗衣機(jī)的新型商業(yè)模式——共享。通過(guò)海爾Uhome平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)洗衣機(jī)的預(yù)測(cè)性維護(hù)，同時(shí)滿足客戶通過(guò)手機(jī)APP進(jìn)行付費(fèi)使用洗衣機(jī)。

(二)          商業(yè)價(jià)值
NB-IoT共享洗衣機(jī)測(cè)試床的目的是提供一個(gè)可復(fù)制的家電的共享新型商業(yè)模式的分析應(yīng)用方案。此測(cè)試床能將洗衣機(jī)設(shè)備通過(guò)NB-IoT網(wǎng)絡(luò)連接到家電運(yùn)營(yíng)平臺(tái)上，實(shí)現(xiàn)共享洗衣機(jī)的運(yùn)營(yíng)狀態(tài)數(shù)據(jù)上報(bào)，和平臺(tái)測(cè)下發(fā)控制洗衣機(jī)的指令等操作。此測(cè)試床也可以應(yīng)用到其他家用電器應(yīng)用案例。

共享家電服務(wù)模式下，提供共享服務(wù)企業(yè)（中間商）會(huì)通過(guò)對(duì)電源、控制模塊等進(jìn)行改造，使用投幣、定期租賃等方式向最終用戶提供服務(wù)，而家電制造商無(wú)法接觸到該類大量的最終用戶群。通過(guò)NB-IoT物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，家電制造商可以成功將該類最終用戶轉(zhuǎn)化為直接客戶，避開了中間商，實(shí)現(xiàn)了客戶的精準(zhǔn)服務(wù)，可以結(jié)合客戶使用習(xí)慣，提供保養(yǎng)、維護(hù)等個(gè)性化服務(wù)，幫助家電制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

(三)          經(jīng)濟(jì)效益
測(cè)試床的經(jīng)濟(jì)效益包括：
?      通過(guò)共享產(chǎn)生直接受益，增加產(chǎn)品附加值
?      通過(guò)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程維護(hù)，縮短維護(hù)周期，增加使用時(shí)間）

(四)          社會(huì)價(jià)值
本測(cè)試床的主要優(yōu)點(diǎn)是通過(guò)引入NB-IoT技術(shù)，實(shí)現(xiàn)洗衣機(jī)的共享運(yùn)營(yíng)模式，該場(chǎng)景可以復(fù)制到多種家電設(shè)備，同時(shí)加強(qiáng)了家電企業(yè)和客戶的聯(lián)系，為家電企業(yè)以后的產(chǎn)品開發(fā)，用戶營(yíng)銷提供多種數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

七、測(cè)試床技術(shù)可行性

(一)     物理平臺(tái)
NB-IoT模組＋共享洗衣機(jī)：
共享洗衣機(jī)主控板，通過(guò)和NB-IoT模組相連，將共享洗衣機(jī)運(yùn)行狀態(tài)、控制指令等數(shù)據(jù)傳輸?shù)絅B-IoT網(wǎng)絡(luò)上，實(shí)現(xiàn)洗衣機(jī)的預(yù)測(cè)性維護(hù)、控制等指令。
(二)     軟件平臺(tái)
Uhome平臺(tái)：
海爾主要通過(guò)Uhome平臺(tái)實(shí)現(xiàn)洗衣機(jī)設(shè)備管理，對(duì)洗衣機(jī)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行存儲(chǔ)分析；同時(shí)，和用戶的手機(jī)APP進(jìn)行配合，用戶可以通過(guò)手機(jī)APP實(shí)現(xiàn)付費(fèi)，對(duì)洗衣機(jī)進(jìn)行開關(guān)控制。

八、和AII技術(shù)的關(guān)系

(一)    與AII總體架構(gòu)的關(guān)系
 
如前面“測(cè)試床技術(shù)可行性”部分所述，本測(cè)試床總體架構(gòu)如圖1 所示，架構(gòu)模式與AII工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)對(duì)應(yīng)。

(二)    AII安全（可選）
安全是AII參考架構(gòu)中必不可少的部分。本測(cè)試床安全體系主要包括網(wǎng)絡(luò)安全、數(shù)據(jù)安全和系統(tǒng)安全等內(nèi)容。測(cè)試床安全所采用的協(xié)議和政策，如網(wǎng)絡(luò)訪問、數(shù)據(jù)傳輸、加密和解密、認(rèn)證、權(quán)限控制與授權(quán)以及IP安全將遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
測(cè)試床開發(fā)過(guò)程中，安全框架中測(cè)試床安全機(jī)制的采用和開發(fā)將會(huì)被記錄形成文檔，這也是可交付成果的一部分，并會(huì)在測(cè)試床整個(gè)生命周期中持續(xù)更新。
 
(三)    詳細(xì)清單（可選）
 
(四)    風(fēng)險(xiǎn)模型（可選）

可能的風(fēng)險(xiǎn)如下，更詳細(xì)的風(fēng)險(xiǎn)模型文檔將在實(shí)施階段輸出：
1.網(wǎng)絡(luò)通信安全：數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)通信過(guò)程中被修改或截獲，包括傳感器與網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)關(guān)與平臺(tái)、平臺(tái)與應(yīng)用、應(yīng)用與用戶之間等
2.數(shù)據(jù)安全：數(shù)據(jù)篡改，丟失及保密性
3.系統(tǒng)安全：非法用戶或設(shè)備的攻擊，網(wǎng)絡(luò)攻擊

(五)    安全聯(lián)系人
李潔，中國(guó)電信， lijie@sttri.com.cn

(六)    與已存在AII測(cè)試床的關(guān)系
 

九、交付件

交付件包括：
1、共享洗衣機(jī)需求分析
2、NB-IoT共享洗衣機(jī)解決方案
3、NB-IoT共享洗衣機(jī)測(cè)試床運(yùn)行測(cè)試報(bào)告
4、形成包括NB-IoT終端、網(wǎng)絡(luò)、平臺(tái)的NB-IoT共享洗衣機(jī)測(cè)試床

十、測(cè)試床使用者

1        測(cè)試床使用者

歡迎所有的AII成員企業(yè)參與本測(cè)試床項(xiàng)目。然而，在初始階段，由于試驗(yàn)站點(diǎn)的訪問權(quán)限有限，本測(cè)試床將僅限于現(xiàn)有的合作伙伴。之后，測(cè)試床團(tuán)隊(duì)將根據(jù)企業(yè)對(duì)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)做出的貢獻(xiàn)考慮增加更多的合作伙伴。

十一、     知識(shí)產(chǎn)權(quán)說(shuō)明

合作伙伴將就知識(shí)產(chǎn)權(quán)管理達(dá)成一致原則。這些原則將細(xì)化規(guī)則以確保盡可能廣泛的傳播應(yīng)用案例方案結(jié)果，同時(shí)保證妥善保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)和保密信息。此原則將針對(duì)以下幾點(diǎn)詳細(xì)說(shuō)明通用規(guī)則：
?      保密和出版規(guī)程
?      知識(shí)產(chǎn)權(quán)報(bào)告和糾紛解決機(jī)制
?      發(fā)表專利和授權(quán)許可的權(quán)利
?      共同所有權(quán)問題及訪問權(quán)限

十二、     部署，操作和訪問使用

測(cè)試床的部署和操作將在中國(guó)進(jìn)行。物理組件將安裝在北京某些高校內(nèi)，海爾集團(tuán)運(yùn)營(yíng)Uhome平臺(tái)以及相關(guān)設(shè)備，訪問控制和管理權(quán)限極限與參與者。

十三、     資金

資金來(lái)源：測(cè)試床的資金將來(lái)自于參與的企業(yè)。

十四、     時(shí)間軸

階段1：需求分析：2018.5     完成社區(qū)洗衣機(jī)需求分析
階段2：初始設(shè)計(jì)：2018.8     完成社區(qū)洗衣機(jī)設(shè)計(jì)方案
階段3：開發(fā)與實(shí)施：2018.12     開發(fā)社區(qū)洗衣機(jī)系統(tǒng)功能
階段4：部署與驗(yàn)證：2019.3     在北京某高校部署實(shí)施社區(qū)洗衣機(jī)，驗(yàn)證測(cè)試床功能。