全国首款星闪智能燃气表来了！NearLink杀入NB-IoT“领地”？

作者：Sophia

物联网智库原创

今年的通信圈，华为星闪(NearLink)无疑是“当红炸子鸡”。

该项技术的颠覆性意义不可忽视：一方面，星闪凭借超低时延、超高可靠、精准同步等特性，强势入局以蓝牙、WiFi、ZigBee为代表的传统无线短距离通信市场，可能引发市场格局剧变；另一方面，星闪也是原生于中国的新一代近短距离无线联接技术。

8月鸿蒙 4.0 发布时，华为官宣引入星闪技术就曾引发一波关注浪潮，此后，一系列搭载星闪技术的产品接二连三发布落地。

而就在近日，星闪技术落地方面又迎来里程碑式进展——据星闪联盟官方微信号官方消息，由绵阳燃气集团下属能创科技自主研发的“绵阳造”第二代智能燃气表正式面世，这也是全国首款运用新一代近距离无线通信技术“星闪”的物联网智能燃气表。

在笔者看来，星闪智能燃气表的诞生可以说是“意料之外、情理之中”。“意料之外”是没想到星闪会在NB-IoT/LoRa征伐多年的表计主战场强势插一脚；“情理之中”是因为智慧表计的大市场，确实值得“垂涎”。借此，本文将来扒一扒全球首款星闪智能燃气表的特点，其和NB-IoT燃气表之间的关系，以及星闪技术的最新落地进展。

拆解首款星闪智能燃气表

众所周知，燃气表安装环境相对复杂，主要安装在楼道内、室内、地下甚至窑洞里，因此燃气抄表技术需要克服许多困难。已有的很多无线远传表虽然初步满足了部分业务需求，但由于技术限制仍存在很多的问题，包括：

数据安全和稳定性问题：燃气表的计量数据作为企业的收费依据，不能被篡改甚至丢失，故数据安全性是燃气抄表技术中需要重点考虑的因素之一。然而许多燃气公司没有专业的网络管理能力，导致网络系统的抗干扰能力较弱，稳定性很差，业务数据很容易受到攻击。

功耗问题：功耗是抄表技术需要关注的重点，很多燃气表安装到用户家里，需要超长时间运行，如果智能燃气表功耗太大，将给燃气行业带来巨大的电池更换成本、管理成本。

信号穿透能力：燃气表主要安装在楼道内、室内、地下等场所，如果无线通信技术的信号穿透能力差，则无法满足远程抄表的业务需求。

维护成本问题：一些抄表业务通过小无线技术进行通信，此项技术需要自组织网络形成网络系统，并自建集中器进行数据上传，这使得前期投入成本很高，而且后期运维成本不可估量。

也就是说，燃气行业需要设备连接稳定可靠、信号穿透能力强、连接距离远、使用功耗低、抗干扰能力强。一直以来，受限于使用场景限制和产品性能等问题，传统无线短距通信技术难以满足这些要求，也使得整个燃气行业的智能化程度还不够高。随着新一代近距离无线通信技术“星闪”的问世，燃气行业智能化发展迎来了新契机。

华为此前已多次宣传过星闪的领先之处，低时延、高吞吐、高并发、高可靠、抗干扰、精定位是其六大核心技术优势。从具体数据来看，相比传统无线通信技术，“星闪”传输速度提升了6倍，传输距离提高了2倍，组网终端数量提升了10倍，定位精度达到了分米级，能耗降低了40%，连接更加稳定。

据悉，能创科技同合作伙伴爱联科技、华为海思一起经过反复论证、开发、验证，最终成功研制出首款“星闪”智能燃气表。该款气表具有风险AI判断、信息主动上报和远程即刻响应等功能，于今年11月顺利通过防爆、型评等国家级相关认证。

该款产品由主控电路板、机电阀、膜式基表等主要零部件组成，在传统智能燃气表的诸多功能上，具有多连接、低时延、抗干扰等优点。

表具可与燃气报警器、厨卫设备组网，出现用气异常时，多设备形成联动并立即上报，最大程度上保障用气安全；可实现广域网及局域网的实时通信，响应时间为传统通信方式的十分之一，通过物联网管理平台可远程控制表具阀门，通信时延小、功耗低、效率高；家庭环境存在多种通信频段，智能燃气表在“星闪”技术加持下，具有高抗干扰能力，使组网设备连接更加稳定，使用更加可靠。

据悉，新表将陆续试点，安装推广。随着该产品在绵阳市的全面推广，广大市民将迎来全新的用气体验，用气安全和便捷服务将得到更有力的保障，同时也将有效提升燃气公司自身的安全供气能力和用户管理水平。

星闪杀入NB-IoT“领地”？

在我国，最早期的智能燃气表大概可以追溯到IC卡燃气表，其中以IC卡为媒介、配置电子控制器所组成的膜式燃气表为主流，主要实现了预付费和用气控制功能，在用户侧实现一户一表一卡。然而，卡式燃气表普遍存在着抗干扰能力差、电源不持久、阀门易故障、卡座易损坏等缺陷，无法实现数据实时传输。随着通讯技术的快速发展与迭代，与通讯技术相结合的远传燃气表得到迅速普及。

在此期间，燃气企业经历了机械表、IC卡表、有线远传表、微功率无线表、GPRS表、LoRa表等多种技术的更新迭代，形成了如今市场上多种抄表方式共存的局面。

而在诸多物联网抄表技术中，NB-IoT从2016年以来一直风头无两。2016年6月，NB-loT技术核心标准宣布，凭借其更深度的覆盖、更低的功耗、更大的接入容量以及更高的安全性等特征成为燃气智能抄表行业的热点。同年，深圳燃气、中国电信、华为和金卡公司共同签署了智慧燃气战略合作协议，开启了国内首个NB-lOT智慧燃气抄表试点项目。随后，基于NB-loT技术的智慧燃气项目如雨后春般出现。

到了2019年9月底，NB-IoT在燃气行业应用突破1000万连接数，在全球范围内，燃气行业成为NB-IoT首个突破千万级应用的行业。

2019年10月，国标委正式下达《物联网面向智能燃气表应用的物联网系统总体要求》（计划号：20193197-T-469）国家标准制修订计划，同年12月召开了国家标准启动会，这是物联网技术面向智能燃气表领域应用的首个国家标准。

政策的助力和整个产业链上下的配合，使得NB-IoT在智慧燃气表领域落地成果丰硕，而如今星闪技术的突然入局，不免令人浮想联翩，两种技术未来会呈现一种怎样的格局？笔者猜测，“竞合”的可能性比较大。

竞争是就整个智慧燃气大市场而言——中国计量协会燃气委员会2021年发布的相关数据显示，我国约有1.8亿台在线运行的居民燃气表，其中智能燃气表6000-8000万台。2022年，中国智能燃气表行业的市场需求量预计在4839.8万台左右。而这每年新增的数千万量级智能燃气表，就是NB-IoT、星闪的等共同竞争的大蛋糕。

合作是从两种技术的特性来看——星闪技术属于近距离无线通信，可用于家庭燃气抄表环节。然而，智慧燃气本身是一个很广的概念，除了抄表，还可以可以应用在整个天然气管网输配的管理环节，提高管网管理效率、降低漏损及运营成本。

燃气管网是燃气企业的核心基础设施，是向用户安全、可靠供气的血脉。在这个管网中存在数量庞大的燃气基础设备，如燃气管线、燃气调压站、燃气调压箱燃气闸井等等。随着用户量的迅猛增长，燃气管线越发复杂，一般情况下，燃气管道内压力越大越容易导致管网异常、泄漏，从而形成安全隐患，加之偷盗气现象屡见不鲜，燃气爆炸事件频频发生。保障燃气输配管网的安全运行一直是燃气公司的重点工作。燃气设备通常安装在野外，一般无人值守，人力监督实时性差、准确性也有偏差且由于人力不足检查周期过长，而具有低功耗特性的广域网络NB-loT就可以解决类似挑战。

综合来看，两种技术或许能在局域+广域的范围内形成互补。

星闪技术的产业化应用

去年，星闪联盟发布的《星闪无线短距通信技术（SparkLink1.0）产业化推进白皮书》介绍了星闪技术的应用场景和产业化进程。

其中，智能汽车、智能终端、智能家居和智能制造是星闪技术的典型适用场景：

图：星闪应用场景示例

智能汽车方向，随着自动驾驶、座舱交互等功能的持续增强，以及电子电器架构不断演进，车内通信的节点数及通信性能要求在不断提高。传统车内有线通信技术的发展瓶颈日益明显，表现在节点数的增加致使线束长度的不断增加，进而引起线束成本大幅提升、整备质量提高以及人工安装成本提高。因此，为了有效满足车辆在制造生产过程中的成本控制、灵活部署、降低重量等方面的诉求，以无线通信替代部分有线通信完成数据传输和控制功能成为产业界发展重点。同时，随着场景需求的不断提升，车内通信的无线化也对无线短距通信技术在低时延、高安全、高可靠、抗干扰、大连接等方面提出了更高要求。

官方给出的典型场景包括：无线主动降噪、车机互联、车内AR/VR与云交互、汽车无钥匙进入与启动、车载免提通话与车载娱乐系统、无线电池管理系统。这些场景将推动车内通信从有线向无线加速演变。

智能终端方面，智能手机、手表手环、耳机、笔记本和平板电脑等已成为常见的智能终端设备，多屏协同实现设备之间的同步操作和联合操控进而带来沉浸式的体验，已经成为智能终端黏着用户的主要卖点特性。在这类场景下，需要保证多设备的高精度同步和毫秒级低时延，同时兼顾高速率大数据量的音视频传输和小数据低速率的业务控制，以及多设备之间干扰规避，传统无线短距通信技术难以满足。

已能看到量产并发售的星闪智能终端包括：华为Mate60、华为MatePad Pro 13.2（搭配星闪手写笔）、M-Pencil第三代手写笔、雷神ML903星闪鼠标等……

智能家居方面，以客厅为入口的智能家居逐渐成为家庭网络中心，智能音箱、智能电视以及其它智能家电之间的互动连接逐渐普及。为了实现沉浸式的用户体验，高保真音质和环绕声场要求智能音箱无线短距连接速率达到 18 Mbps，多音箱之间达到微秒级同步，现有低功耗短距技术在高速率支持上天然不足（主流版本音频速率最高到 328kbps），异步接入技术框架在多设备同步方面存在能力不足。此外，家居场景通信对于数据传输的安全可靠、隐私保护和传输可靠性也有高要求。

相关场景终端包括：智能音箱音频、智能电视/投屏、摄像机/可视类、电工照明、全屋网络智能、智能家居空间场景化、家庭隐私保护。

智能制造方面，通信技术的发展是智能制造产业升级的关键方向，在柔性生产、灵活部署、降本增效、低碳的驱动下，对高性能、具有灵活组网能力的无线网络需求日益迫切。以工业现场网为例，为了实现产线的数据采集以及信令控制，需要将现场设备（如传感器、执行设备等）与控制设备（PCL、DCS 控制器等）进行互联，形成工业通信网络。随着业界持续寻求使用无线通信替代有线通信的方法，低时延、高可靠、高安全和多点同步的无线短距通信能力是关键因素。

制造相关落地场景包括：产线设备控制、大规模数据采集、工业检测、AGV远程控制、设备智能巡检、流程制造过程控制。上述场景的具体反馈，预计需要等到2024年初，才能有较为可参考的结论。

纵观白皮书，其实并没有提及表计方面的相关应用，这说明星闪联盟正在持续挖掘NearLink技术的相关潜力，对其的未来寄予厚望。