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。海爾致力于成為物聯(lián)網(wǎng)時代的引領(lǐng)者，因此和中國電信合作，利用NB-IoT技術(shù)實現(xiàn)新型商業(yè)模式的應(yīng)用，將自己的產(chǎn)品通過物聯(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、測試床項目目標(biāo)和概述

NB-IoT共享洗衣機(jī)測試床主要是想基于NB-IoT技術(shù)實現(xiàn)新型商業(yè)模式——共享，將洗衣機(jī)安放在相應(yīng)的場所實現(xiàn)洗衣機(jī)的共享使用模式。
NB-IoT共享洗衣機(jī)測試床具備以下幾點(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)和云計算的社區(qū)洗衣機(jī)共享平臺；
· 新型商業(yè)模式的驗證，打造完善的家電企業(yè)產(chǎn)品端到端的用戶體驗。

五、測試床解決方案架構(gòu)

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

圖1：測試床總體架構(gòu)

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

(二)     測試床重點(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、海量連接的場景，未來將承接大量物聯(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)營商負(fù)責(zé)運(yùn)維，對客戶而言系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也相對簡單，整體可靠性會較高
·      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，實現(xiàn)對社區(qū)洗衣機(jī)的遠(yuǎn)程運(yùn)行狀態(tài)采集，計費(fèi)，洗衣機(jī)的開關(guān)等操作的應(yīng)用場景與技術(shù)方案。
系統(tǒng)功能
·       通過NB-IoT網(wǎng)絡(luò)對洗衣機(jī)狀態(tài)進(jìn)行采集反饋到平臺上，手機(jī)通過APP可以檢查洗衣機(jī)狀態(tài)；
·       通過手機(jī)APP可以實現(xiàn)對洗衣機(jī)的預(yù)約，付費(fèi)等功能；
·       平臺側(cè)可以對洗衣機(jī)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，提前預(yù)警，建設(shè)設(shè)備停機(jī)時間

六、預(yù)期成果

(一)          測試床的預(yù)期測試結(jié)果，針對測試項
NB-IoT共享洗衣機(jī)測試床可以實現(xiàn)洗衣機(jī)的新型商業(yè)模式——共享。通過海爾Uhome平臺實現(xiàn)對洗衣機(jī)的預(yù)測性維護(hù)，同時滿足客戶通過手機(jī)APP進(jìn)行付費(fèi)使用洗衣機(jī)。

(二)          商業(yè)價值
NB-IoT共享洗衣機(jī)測試床的目的是提供一個可復(fù)制的家電的共享新型商業(yè)模式的分析應(yīng)用方案。此測試床能將洗衣機(jī)設(shè)備通過NB-IoT網(wǎng)絡(luò)連接到家電運(yùn)營平臺上，實現(xiàn)共享洗衣機(jī)的運(yùn)營狀態(tài)數(shù)據(jù)上報，和平臺測下發(fā)控制洗衣機(jī)的指令等操作。此測試床也可以應(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）會通過對電源、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)，而家電制造商無法接觸到該類大量的最終用戶群。通過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
測試床的經(jīng)濟(jì)效益包括：
·      通過共享產(chǎn)生直接受益，增加產(chǎn)品附加值
·      通過數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程維護(hù)，縮短維護(hù)周期，增加使用時間）

(四)          社會價值
本測試床的主要優(yōu)點(diǎn)是通過引入NB-IoT技術(shù)，實現(xiàn)洗衣機(jī)的共享運(yùn)營模式，該場景可以復(fù)制到多種家電設(shè)備，同時加強(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)，用戶營銷提供多種數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

七、測試床技術(shù)可行性

(一)     物理平臺
NB-IoT模組＋共享洗衣機(jī)：
共享洗衣機(jī)主控板，通過和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，實現(xiàn)洗衣機(jī)的預(yù)測性維護(hù)、控制等指令。
(二)     軟件平臺
Uhome平臺：
海爾主要通過Uhome平臺實現(xiàn)洗衣機(jī)設(shè)備管理，對洗衣機(jī)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行存儲分析；同時，和用戶的手機(jī)APP進(jìn)行配合，用戶可以通過手機(jī)APP實現(xiàn)付費(fèi)，對洗衣機(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“測試床技術(shù)可行性”部分所述，本測試床總體架構(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)。
測試床開發(fā)過程中，安全框架中測試床安全機(jī)制的采用和開發(fā)將會被記錄形成文檔，這也是可交付成果的一部分，并會在測試床整個生命周期中持續(xù)更新。
 
(三)    詳細(xì)清單（可選）
 
(四)    風(fēng)險模型（可選）

可能的風(fēng)險如下，更詳細(xì)的風(fēng)險模型文檔將在實施階段輸出：
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、平臺與應(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，中國電信， lijie@sttri.com.cn

(六)    與已存在AII測試床的關(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)測試床運(yùn)行測試報告
4、形成包括NB-IoT終端、網(wǎng)絡(luò)、平臺的NB-IoT共享洗衣機(jī)測試床

十、測試床使用者

1        測試床使用者

歡迎所有的AII成員企業(yè)參與本測試床項目。然而，在初始階段，由于試驗站點(diǎn)的訪問權(quán)限有限，本測試床將僅限于現(xiàn)有的合作伙伴。之后，測試床團(tuán)隊將根據(jù)企業(yè)對實現(xiàn)目標(biāo)做出的貢獻(xiàn)考慮增加更多的合作伙伴。

十一、     知識產(chǎn)權(quán)說明

合作伙伴將就知識產(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，同時保證妥善保護(hù)知識產(chǎn)權(quán)和保密信息。此原則將針對以下幾點(diǎn)詳細(xì)說明通用規(guī)則：
·      保密和出版規(guī)程
·      知識產(chǎn)權(quán)報告和糾紛解決機(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

測試床的部署和操作將在中國進(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Uhome平臺以及相關(guān)設(shè)備，訪問控制和管理權(quán)限極限與參與者。

十三、     資金

資金來源：測試床的資金將來自于參與的企業(yè)。

十四、     時間軸

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：2018.8     完成社區(qū)洗衣機(jī)設(shè)計方案
階段3：開發(fā)與實施：2018.12     開發(fā)社區(qū)洗衣機(jī)系統(tǒng)功能
階段4：部署與驗證：2019.3     在北京某高校部署實施社區(qū)洗衣機(jī)，驗證測試床功能。