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智慧广电 物联未来

作者:余少波    来源: 广电猎酷   发布时间:2019-02-12 10:05:28

   【流媒体网】摘要:广电物联网的正式推出,政策上确定了广电物联网是广电下一步的重大发展方向。


 

  贵阳的智慧广电现场会吹响了进军的集结号。明确了以有线、无线、卫星、互联网等多种手段协同承载为依托,以云计算、大数据、物联网、IPv6、人工智能等综合数字信息技术为支撑。从而将广电物联网正式推出,政策上确定了广电物联网是广电下一步的重大发展方向。本文分析了广电物联网通信的应用场景,提出了广电物联网的技术架构建议,分析了广电物联网发展的问题。

  1 智慧广电

  2015年,时任国家新闻出版广电总局副局长聂辰席在中国国际广播电视信息网络展览会(CCBN)主题报告会上首次正式使用“智慧广电”的概念,并明确提出“广播影视要把加快构建‘智慧广电’作为转型升级的重要目标”,建设“智慧广电”上升至广电行业发展战略层面。

  2017年,聂辰席局长在全国新闻出版广播影视工作会议上的讲话中将“智慧广电”战略纳入深化新闻出版广播影视供给侧结构性改革的总体安排之中。建设“智慧广电”成为广电行业全面实践习近平主席提出的“创新、协调、绿色、开放、共享”的重要途径。

  2018年11月22日,国家广播电视总局在贵阳召开推进全国“智慧广电”建设现场会。聂辰席局长明确指出,智慧广电建设是以全面提升广播电视业务能力和服务能力为目标,以有线、无线、卫星、互联网等多种手段协同承载为依托,以云计算、大数据、物联网、IPv6、人工智能等综合数字信息技术为支撑,实现广播电视智慧化生产、智慧化传播、智慧化服务和智慧化监管,着力提供无所不在、无时不在的高质量广播电视服务,更好地肩负起广播电视在新时代的重大职责使命。这是广播电视继数字化、网络化发展之后又一轮重大技术革新与转型升级。面对新形势新任务新要求,加快推进智慧广电建设势在必行,意义重大。

  在这次现场会上,把物联网作为智慧广电重要组成部分。

  2 广电物联网·智慧广电的重要组成部分

  2017年一季度,有线电视用户规模持续下滑,用户总量25064.5万户(环比减少172.8万户),有线电视的家庭收视渗透率降至59.57%(环比下降0.71%)。有线电视需要创新增长点,提升行业市场规模。

  目前,通信需求和消费接近饱和。“人- 人”通信市场饱和,转向“物- 物”通信寻找新的增长点,传统服务的业务价值增长缓慢。深化网络、业务和产业的融合,拓展运营服务领域,充分挖掘和发挥网络潜力,促进有线无线网络新发展,运营商加快向综合信息服务商转型已是大势所趋。

  由于新一轮技术革命推动传统产业与信息技术进一步融合,为物联网产业的发展带来巨大商机。全球物联网设备总数在2014年底达28亿件,硬件和连接相关收入以10%-20% 的年均增长率上升。设备衍生服务增速更快,物联网专业咨询、数据分析和可穿戴医疗保健设备等的市场规模将以40%-50% 的速度增长。保守估计,到2045年,将有价值超过一千亿元的设备连接在互联网上。这些设备包括移动设备、可穿戴设备、家用电器、医疗设备、工业探测器、监控摄像头和汽车及服装等,它们所创造并分享的数据将会给世界带来一场新的信息革命。

  作为物联网竞争中的后进者,广电亟需开展物联网发展路线规划,利用现有网络资源和覆盖优势,在格局尚未固定的物联网行业中,积极参考其他企业先进经验,找准自身位置及业务方向,实现在物联网市场中的“弯道超车”,为广电行业发展找到新的增长点。

  广电物联网与电信物联网不一样,电信物联网只是万物互联,广电物联网是感知世界。就是说,与电信物联网只是提供通信比较,广电物联网要提供通信连接、时间和位置信息(如图1所示)。

  

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  广电网络具有高度安全,可管可控的特点,拥有丰富的光纤资源,可以全方位支持信息的采集和传输,提供数字化物联网接入。广电网发展物联网可以充分发挥广电网络的天然优势,以传感器、宽带智能网络为基础,将设备和网络有机联合起来,开展数字家庭和数字社区的服务,形成智能化的网络家庭和社区,为百姓提供舒适、便捷的生活环境。

  广电系统的物联网建设在技术和网络方面有一定的优势,国家广电总局高度关注物联网的发展,广电系统应加快物联网技术的开发和应用,在现有基础上进一步加大物联网建设的力度,创新现代传播模式。

  3 广电物联网·通信的复杂性

  物联网的基础是通信,通信是一个相对成熟的技术,根据不同的应用场景,需要组合相关的技术,来适应应用场景的需求。

  对于广电来说,对物联网通信有什么需求呢?

  1. 没有全国统一的频谱。电信的物联网,在全球都有一个统一的频谱来覆盖。而广电不是。广电授权的频谱由于技术体制的原因,没有一个全国统一的频谱可以用于物联网通信,设置是每个县可以使用的频谱都不一样。

  2. 广电的频谱是用于广播电视的,因此,在使用上有要求,需要新的技术思路来提高广电频谱的使用效率。比如调频的副载波、电视的保护间隔等是可以用于数据通信的。

  3. 由于频谱的原因,电信的物联网通信的频谱是单点的,而广电物联网通信是一个段,那么在实现技术上就有差异。广电物联网通信必须在一个频段上完成跳频,同时满足各种射频指标需求,比如滤波等。

  4. 这些需求就带来了实现的复杂性。需要采用软件定义的方法来解决。必须具有非常的灵活性。

  5. 现有的NB-IoT. LoraWAN等技术,不能满足广电物联网的实际应用场景的需求。只要是广电的每个频点不能使用,NB-IoT.LoraWAN等技术是无法有效规避的,带来的就是无法挽回的损失。因为,你必须换掉这个频点上的所有的终端模块,这是一个不可完成的任务。

  4 广电物联网·以技术体系

  满足物联网通信的各种需求宽带、无线、物联网相结合是广电网未来网络演进的方向,从而提供支撑物联网的有线/无线以及高、中、低速的网络连接。

  有线网的物联网业务推广要以智慧家居为起点,发掘业务蓝海,扩展服务范围。从“家庭”向“生活圈”延伸,破解家庭用户市场饱和困局。开发有线电视用户入口价值,面向企业开发行业市场,便利群众。

  目前我国广电正在加快网络互联互通、协同覆盖,以此提升广电网络业务能力,实现天地一体、智能协同、宽带交互,使未来广播电视网成为“广电+ 物联网”以及“智慧城市”的核心承载网络,充分发挥广播电视网作为国家基础信息网络的作用和效能。

  通过广播电视有线、无线协同覆盖,既能够提供视频监控等高速率物联网业务,也可以提供智能泊车、照明控制、智能楼宇等低速率物联网业务。

  但是,物联网对通信的需求是多方面的,既有宽带的需求(比如农业物联网的视频),也有窄带的需求(比如低速率的通信)。在有线上,广电有自己的宽带网络,但是,在无线上,广电没有自己的宽带网络,而物联网通信又是天生的无线网络,因此,与电信不一样,广电需要采用一个通信技术体系来满足广电物联网的通信需求(如图2所示)。

  

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  另外,在技术架构上和广电的频谱资源上面,广电的实际环境与电信是大不一样的,因此广电不能简单采用电信的NB-IoT技术,或是Lora技术,广电需要自己的技术体系(MiWind)。广电频谱物联网通信技术体系如图3所示。MiWind物联网通信路线图见图4。

  

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  5 广电物联网·技术方案建议

  5.1 基本思路,软件无线电

  1. 思路上,使用广电的保护边带来实现通信。这是一种通常的通信方法,在广电也有应用。另外通过认知无线电来有效规避干扰,通过软件无线电实现灵活的通信。

  2. 频谱上,建议使用470-790MHz 频段。一共有35个保护边带频点可以使用。中心频点分别为,470、478、……、790MHz。频点带宽为200kHz。

  3. 技术上,采用软件定义滤波器来进行滤波。LoraWAN和非授权频谱NB-IoT,基站和模块都是采用电容、电阻来搭建滤波器,实际使用的时候,是不能随时变换频率的,不能满足广电实际应用的需求。

  4. 应用上,LoraWAN和非授权频谱NB-IoT,基站和模块都是采用电容、电阻来搭建滤波器,一旦频点因为各种原因不能使用,整个通信就不能进行,系统瘫痪。采用软件定义滤波器来进行滤波,就不会有这种情况。

  5. 效果上,LoraWAN和非授权频谱NB-IoT,基站和模块都是采用电容、电阻来搭建滤波器,系统使用不稳定,无法实现运营商级别的通信。采用软件定义滤波器来进行滤波,系统使用稳定,可以实现运营商级别的通信。

  5.2 如