操作系統賦能智能燃氣表，零成本助力智能OTA
作者： 2021年01月04日 來源： 瀏覽量：
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在NB-IoT的大勢之下，智能燃氣表搭載操作系統，將在不增加硬件成本的基礎上，獲得效率與價值的雙贏表現。
政策加市場，推動行業高速發展
近年來，隨著“階梯氣價”政策的推行，安全管控要求的提高，以及新基建、智慧城市等智能化社會發展的要求，智能燃氣表行業獲得了高速發展，規模替代傳統燃氣表已呈大勢所趨。
我國自2015年全面推行階梯氣價政策以來，燃氣運營商需要通過采用無線傳輸方式實現集抄集采的智能燃氣表產品以解決燃氣監控、自動階梯計費結算的需求。2019年1月，市場監管總局、住建部發布《市場監管總局住房和城鄉建設部關于加強民用“三表”管理的指導意見》，提出要加強對民用“三表(水表、電表、燃氣表)”的管理，包括安裝使用前首次檢定、到期輪換、計量失準等監管，表計行業迎來發展的黃金時期。2020年5月，工信部發文《關于全面深入推進移動物聯網全面發展的通知》，提出要建立NB-IoT、4G和5G協同發展的移動物聯網綜合生態體系。此通知直接明確了未來我國智能表計的技術發展方向。從芯片、模組廠商，到供水廠、燃氣公司以及地產商，都更加積極地推進智能表計產業的發展、推廣和部署。
從政策指引到市場需求，伴隨著技術革新與發展，我國智能燃氣表的市場規模亦持續擴大。根據中國計量協會燃氣委員會發布的相關數據，2018年智能燃氣表市場規模為66.77 億元，2015-2018年復合增速為18.2%?？紤]到各地燃氣公司拓展智能表計的進度差異，按保守復合增速水平估計，到2021年有望提升至110.2億元，百億市場規?？善?。
操作系統加持，推動降本增效
回顧幾代燃氣表的發展史，從最老的機械表，到IC卡式燃氣表，再到遠傳燃氣表，直至今天的智能燃氣表，用戶的體驗也從入戶抄表，到遠程抄表，再發展到今天結合物聯網、5G以及AI加持的遠程控制。到現在，物聯網智能燃氣表，特別是基于NB-IoT的智能燃氣表，在實時監控、遠程控制閥門、按需調價、遠程支付、信號穩定性、運行維護成本等方面均具有顯著的優勢。
早期的智能燃氣表，多是以“裸機開發”模式為主——主要原因是此前對燃氣表的核心功能訴求是以“遠程抄表”為主的。然而隨著全面的信息化與智能化技術創新，智能燃氣表需要承擔的功能越來越多。燃氣使用過程中非常重要的漏氣監測、精確計量、遠程控制、信息安全管理等等新的功能訴求，若沿用裸機開發模式會極大增加研發與硬件成本。同時，在我國智能化發展進程中重要的智慧城市領域，基于地區的集中調配、定價、管控等工作，都要極大地依賴海量表計的實時、多維信息互通——傳統的“單一讀數”早已無法滿足發展的需要。
此時，物聯網操作系統為智能燃氣表的軟件研發提供了重要價值。
首先，OneOS能夠提升開發效率。OneOS通過模塊化開發，實現軟硬件解耦，集成了眾多基礎能力，可快速適配多種硬件平臺和云平臺。通過將豐富的底層驅動和基礎組件抽象成標準的API接口，讓研發人員專注于業務應用的開發，開發效率和程序復用率大幅提升。當面對客戶多變的需求，通過OneOS的軟硬件解耦特性，可以屏蔽硬件差異，完成系統的快速移植開發。
其次，OneOS能夠降低維護成本。一方面，OneOS集成了OTA升級組件，可賦予智能燃氣表持續優化的能力，以面對客戶的需求變化，提升產品的競爭力。相比于其他商用OTA升級組件，OneOS秉承開源理念，向行業提供完全免費的OTA升級組件，降低客戶使用成本。并且OTA升級平臺可支持億級的海量設備穩定連接，可為行業提供優質的OTA升級服務。另一方面，智能燃氣表在使用過程中常常遇到網絡異常狀態，對于缺乏通信專業知識的開發人員，分析網絡中斷的原因非常困難，OneOS作為中國移動自主研發的物聯網操作系統，充分利用中國移動通信領域的優勢，為行業提供完善的網絡分析組件，方便維護人員快速定位問題，降低維護成本。
第三，OneOS能夠提升系統安全。近年來，隨著物聯網的快速發展，物聯網安全事件層出不窮，提升物聯網系統安全迫在眉睫。OneOS集成了安全可靠的服務組件，助力物聯網系統安全。OneOS提供的安全框架有四大特色：一是支持SE-SIM、安全MCU、TEE等多種安全載體，二是支持(D)TLS1.3通信協議，相比現在用得比較多的TLS1.2版本，減少了握手次數，強化了安全機制，能夠實現更低功耗的安全通信，更加適合物聯網場景。三是支持國密算法，更加輕量、高效、自主、可控。四是操作系統按照IEC 61508標準設計，IEC 61508標準有完善的內容適用于工業過程控制及工業自動化，同時也廣泛適用于汽車、重型機械、礦業等對安全性和可靠性要求非常高的領域。
OTA新思路，不加硬件加功能
智能表計是物聯網應用的一大熱門行業。近年來，隨著5G落地的加快，更新換代越來越快的元器件、通訊模組等硬件設備，以及客戶對軟件功能越來越多的更新需求，讓OTA升級成為智能表計不可或缺的核心能力。
OneOS操作系統團隊通過對智能表計行業的調研，發現行業對于OTA升級功能需求迫切，但OTA升級算法研發難度大，自主研發困難，而商用OTA升級算法按量收費，將會提高產品成本，降低產品競爭力。同時，部分現有的智能表計受限于硬件資源，無法直接使用OTA升級功能，如果換用資源豐富的主控芯片也將顯著提高產品成本。為解決上述痛點，幫助行業零成本實現穩定高效的OTA升級，OneOS即將推出OpenFOTA升級新模式：通過OneOS操作系統，整合主控芯片和通信模組的硬件資源，將模組內富裕的硬件資源開放給外部主控芯片使用，實現MCU、通信模組和OTA升級的深度融合，解決客戶痛點，助力客戶零成本實現OTA升級功能，提升產品價值。
基于OneOS的OpenFOTA升級方案示意圖
除“零成本”外，OpenFOTA升級新模式還具有以下一些特色：
解放資源提升算力
通過開放通信模組內部的硬件資源，提升產品整體的運算存儲能力，解決MCU資源不足問題。
更優的資源分配
采用OpenFOTA方案后，主控芯片可以專注于基礎業務應用，而通信模組實現云端通信及OTA升級等端云交互任務。
更靈活的實現方式
通過OneOS操作系統，用戶可靈活配置業務組件，快速便捷的完成研發工作。
完善可靠的升級保護機制
OpenFOTA支持防掉電、誤操作等防變磚機制，確保升級萬無一失。
縱觀燃氣表的發展歷程，每一次技術的革新都為行業帶來了巨大的進步。隨著通信技術與智能化進程的發展，操作系統將為智能表計帶來更多的可能性，中國移動OneOS操作系統也將秉持開源精神，攜手各位行業合作伙伴，共同為推進行業發展貢獻力量。(作者： 中移OneOS)
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