江苏电信NB-IOT智能燃气表应用部署方案摘要目前，全国户用(家庭用)燃气表总量近4亿台，智能燃气表占比不足10%，2015年智能燃气表新增1300万只，预计未来5年复合增长率可达20%。
随着燃气抄表数量大幅增长，出现如下几种问题：1.国内很多燃气表安装在用户室内厨房内，人工抄表存在困难；2.可能引发治安问题（如冒充抄表人员入室抢劫）；3.国内很多地区水费由物业代收，存在乱加价，计量不准等问题，容易引发纠纷；4.老小区管网老旧无人维护，小区内管网泄漏无法发现。
NB-IOT燃气智能抄表终端的应用可解决以上部分问题，NB-IOT 智能抄表主要由气表基表、智能控制模块、NB-IoT通讯模块和电机组成，一般具有无线远程抄表、无卡预付费、阶梯气价、实时调价、远程阀门控制五大功能。
其中阶梯气价、实时调价由平台实现，而无线远程抄表、无卡预付费、远程阀门控制三项功能与无线交互相关。
关键词：NB-IOT 燃气表无线网配置目录1 场景概述 (1)1.1 背景介绍 (1)1.2 应用需求 (2)1.2.1 建设目标 (2)1.2.2 功能需求 (2)2 智能燃气表解决方案概述 (4)2.1 系统组网 (4)2.1.1 组网框架 (4)2.1.2 组网说明 (4)2.2 终端侧配置 (5)2.2.1 通用配置 (5)2.2.2 业务配置 (5)2.3 无线侧与核心网配置 (6)2.3.1 无线侧配置 (6)2.3.2 核心网配置 (7)2.4 IoT平台配置 (7)2.4.1 IoT业务上线前置要求 (7)2.4.2 终端和应用集成方案总体交流 (8)2.4.3 IoT平台创建北向应用Application账户 (8)2.4.4 开发profile文件和编解码插件 (11)2.4.5 上传终端profile适配文件 (11)2.4.6 添加编解码公钥文件 (12)2.4.7 查看设备数据 (14)2.4.8 验收策略 (15)2.4.9 业务日常开通 (15)2.4.10 维护和问题定位 (16)3 常州维格智能燃气表测试用例分析 (18)3.1 业务介绍 (18)3.1.1 业务模型 (18)3.1.2 业务流程 (19)3.2 性能测试及分析 (21)3.2.1 场景覆盖测试 (21)3.2.2 测试场景 (22)3.2.3 测试方案 (23)3.2.4 测试结果 (24)3.2.5 小结 (28)4 效益评估及后续优化 (29)附录1：中国电信江苏分公司NB-IOT终端入网质检报告 (30)1场景概述1.1背景介绍据统计，全国户用(家庭用)燃气表总量近4亿台，智能燃气表占比不足10%，2015年智能燃气表新增1300万只，预计未来5年复合增长率可达20%。
目前燃气表抄表存在如下问题：1. 国内很多燃气表安装在用户室内厨房内，人工抄表存在困难；2. 可能引发治安问题（如冒充抄表人员入室抢劫）；3. 国内很多地区水费由物业代收，存在乱加价，计量不准等问题，容易引发纠纷；4. 老小区管网老旧无人维护，小区内管网泄漏无法发现。
NB-IOT燃气智能抄表终端主要由气表基表、智能控制模块、NB-IoT通讯模块和电机组成，一般具有无线远程抄表、无卡预付费、阶梯气价、实时调价、远程阀门控制五大功能。
其中阶梯气价、实时调价由平台实现，而无线远程抄表、无卡预付费、远程阀门控制三项功能与无线交互相关。
民用表商用表通信模块1.2应用需求1.2.1建设目标在江苏电信CRM系统中开卡，同时在第三方应用服务器（简称NA：Network Application）上进行进行燃气表开户，完成与IoT平台设备关联和应用关联，匹配对应的解析插件。
江苏电信NB-IOT智能燃气表应用部署主要分四个层面，其建设目标如下：终端层：终端设备包括居民侧的智能燃气表（小表）、工商业用户的智能燃气表（大表）。
电池寿命需要满足10年的要求，本地网络维护简单或免维护。
网络层：网络侧采用NB-IoT网络，帮助智能燃气表实现低功耗、深度覆盖的诉求。
平台层：通过IoT平台实现不同厂家燃气表的统一接入，数据的统一融合，向燃气公司应用提供统一的数据开放。
应用层：主要负责设备状态管理、燃气表抄表，抄表分为月度抄表（用于计费）、日抄（用于数据分析），具备户内漏损分析，小区漏损分析功能。
1.2.2功能需求智能燃气表安装一般为现有小区内替换旧表，需要支持尽量小的减少安装时间。
安装要求达到PnP（尽量减少配置）。
智能燃气表终端要求支持安装场景的小区重选：1) 上电时（燃气表出厂前在厂区内进行装备测试，并选择工厂当地NB-IoT小区入网；安装时在住宅小区需要重新更换NB-IoT小区入网），如果不在一个国家，在发货前切换到目标国家的SIM卡。
2) 智能燃气表故障，重选到新的小区（燃气表故障更换场景），后续建议开发燃气表支持红外/蓝牙等无线近端维护功能。
2智能燃气表解决方案概述2.1系统组网2.1.1组网框架2.1.2组网说明设备层：与燃气表厂商合作，直接将NB-IoT模组集成到燃气表中，由运营商提供网络服务，解决燃气公司无线网络维护难问题，同时标准的通信协议，使得燃气公司燃气表备货灵活。
网络层：扁平化的网络结构，节省了中间网络调测改造成本，没有线路老化改造问题，减少布线工程，使得NB-IoT的综合改造成本相对最低。
相对比GPRS，更低的功耗，更强的信号穿透力，保证一跳NB-IoT的实用性。
平台层：统一的IoT平台，可以使运营商承接不同的物联网应用，同时可为燃气公司应用屏蔽多家供应商协议的多样性，简化不同供应商的集成复杂度。
应用层：由燃气表公司、燃气公司或专业抄表软件供应商提供，负责抄表业务，进一步增加漏损分析等扩展功能。
2.2 终端侧配置2.2.1 通用配置2.2.2 业务配置 终端相关配置核查硬件终端各组件硬件连接正确要求正确连接芯片芯片固件版本要求最新版本芯片扰码开关打开要求打开芯片重选开关打开要求打开芯片上电自动开机附着要求打开芯片频段参数配置需band5芯片频点配置不配置或视网络配置芯片PLMN 参数配置要求配置芯片APN 参数配置客户选择的APN芯片PSM 、eDRX 功能开关配置要求全部打开程序控制开机与附着操作的时间间隔1、开机成功后才可进行附着操作2、开机操作后至少等待15S 才可进行附着操作附着与发包操作的时间间隔1、附着成功后才可进行发包操作2、附着操作后至少等待15S 才可进行业务操作天线终端天线支持频段要求支持band5平台表具上报数据至厂家平台是否包括RSRP/SINR 需包含2.3 无线侧与核心网配置2.3.1 无线侧配置基站侧需保证将eDRX 开关与终端卡APN 匹配一致，MME 下发的寻呼消息到达基站侧后，基站可正常接收。
同时，可通过无线侧网管开展信令跟踪（小区级信令跟踪），保证无线网络质量优良，确保无线侧不丢包。
无线性能指标要求如下：1）支持在 MCL<132时，一次传输丢包率<2%2）支持在 MCL<137时，一次传输丢包率<2%3）支持在 MCL<142时，一次传输丢包率<3%4）支持在 MCL<147时，一次传输丢包率<3%5）支持在 MCL<152时，一次传输丢包率<5% 业务上报周期12小时以上上报时刻客户自主选择单次在线时长建议发包完后立即下线单次上传数据包终端等待timeout 时间15~22s 单次上传数据包大小小于512字节单次上传失败后重发次数不超过3次重发时间间隔厂家自主选择并发用户数控制机制打散发包APN 选择不支持edrx 、支持PSM TAU 选择24小时加10分钟6）支持在 MCL<157时，一次传输丢包率<5%7）支持在 MCL<162时，一次传输丢包率<5%8）支持在 MCL<164时，一次传输丢包率<10%2.3.2核心网配置IoT平台下行控制包下发至MME，通过核心网侧M2000信令跟踪，可查询MME及时下发寻呼消息至eNodeB，通过寻呼消息的目标IP地址，可确认寻呼消息下发的范围。
2.4IoT平台配置IOT平台对接包括11步，如下图：2.4.1IoT业务上线前置要求IoT平台自身的正常运行对EPC和无线侧无版本、功能、特性的严格要求，正常情况下，IoT平台在完成了安装后，需要将IoT平台的公网对外开通，外部网元如EPC、Web Portal均可以通过公网访问到IoT平台的IP，即可满足业务开通的条件。
2.4.2终端和应用集成方案总体交流在IoT平台安装完成，并且开通了外部Portal访问之后，已经具备了和外部终端、应用的集成的条件。
由于南向终端和北向应用由生态合作伙伴或者客户开发和提供，而多数生态合作伙伴以及客户并不了解在IoT平台的框架下如何开发终端和应用，因此华为IoT平台提供了指导流程和相应的工具、开发指南文档用于指导客户和生态合作伙伴，协助他们快速完成集成开发。
此时需要项目组组织三方交流会，包括华为、客户、第三方应用厂商共同梳理各方的职责和任务，主要包括：✓南向和北向的接入IP和端口号提供✓IoT平台上创建应用Application账户✓终端profile文件开发✓编解码插件开发✓终端和应用接入IP和端口✓终端和应用的OpenLab认证2.4.3IoT平台创建北向应用Application账户1. 通过https://x.x.x.x8643登录Operation平台，创建SP用户在“SP用户系统配置”菜单下，注意选择“自注册开关”为“打开”。
在短信系统未对接到IoT平台前，将“登录短信验证”和“注册短信验证”均设置为“关闭”。
2. 使用上一步骤中创建的账户，通过 https://x.x.x.x:8843登录到SP系统，IP为IoT平台的公网地址3. 进入SP页面后，选择“应用管理”->“应用”-> “创建应用”，完成新应用的创建4. 应用创建后，即生成App ID和密钥，提交给应用厂商用于应用开发。
2.4.4开发profile文件和编解码插件此步骤主要依靠应用厂商编码开发，华为通过技术文档支撑应用厂商的开发。
应用厂商根据华为提供的终端和应用开发指南文件描述文档，完成Profile文件、编解码插件开发，以及终端、北向应用的编码和调测工作开发指南包：/hi/group/3063705/wiki_4750425.html 更多指导：/ict/cn/site-oceanconnect/2.4.5上传终端profile适配文件1）通过 https://x.x.x.x:8843 登录SP应用页面，选择“设备管理”->“模型”->“导入模型”，选择“上传”，将厂商开发的profile 上传到系统2）登录8843 SP页面，通过“应用”选择当前需设置的Application，选择“NB-IOT设置”，确定省电模式，需和无线协商当前使用哪一种省电模式（PSM、DRX、eDRX）以及相应的参数。