物联网时代的智慧燃气解决方案

写在开头

这是一个充满想象的时代，在这个时代我们可以有很多思想上的碰撞，可以碰撞出很多奇妙的火花。20年前，大家听到的最潮的词汇中，互联网应该算是其一。就在那个充斥这互联网的20年里，中国诞生了很多伟大的公司：阿里巴巴、腾讯、百度。。。

今天，互联网不再是一个新潮的词汇。今天的新潮词汇太多太多，比如：区块链、云计算、AI等等，在这些新潮的词汇中有一个一直被大家提及又一直未能从这么多词汇中脱颖而出，这个词汇就是-物联网。但是，随着2017年NB-IoT元年的提出，物联网一下成为了这个时代最耀眼的明星。前不久，阿里云又高调宣布，其将全面进军物联网领域，由此，一个新的时代已经到来。

燃气行业如何+物联网？

很多事情都是应运而生的，每一个成功的、火热的产业也不例外。在燃气行业，最早将视野延伸到物理网领域的非燃气表企业莫属，这其中又以该行业的龙头企业-金卡智能集团股份有限公司为代表。金卡早在2015年开始就敏锐的观察到物理网在燃气计量领域的价值，于是从硬件开始研制物联网燃气表，大致经历了以下阶段：2G/4G无线远传表、LORA物联网表、NB物理网表。可以看出，表具终端的升级换代跟通讯方式及及相关，伴随这2017 NB-IoT元年的到来，整个燃气表行业掀起了NB物联网燃气表的换代浪潮。

光硬件升级还无法满足行业需求，于是就需要配套的软件系统、软件平台的研发跟进。随着NB-IoT的推出，华为率先推出了自己的云端接入平台OceanConnect，该平台作为所有使用NB模组通讯的终端产品的云端数据交互平台，很快便渗透到了各个行业，作为行业龙头，金卡也率先同华为的OceanConnect平台完成了对接。但是由于行业特性，统一的云端数据交互平台无法满足某些特定的业务场景，所以各燃气表厂商都在积极的研发自己的物理网云端数据交互平台。

这里，先插一句博主的工作经历，从2015年初博主便进入燃气表行业，当时加入的是行业领军企业金卡智能集团股份有限公司，正好处于公司产品转型升级的阶段，相当于亲历了燃气表+物联网的诞生过程，同时也在金卡作为软件团队的核心开发、系统架构为物联网燃气表的软件解决方案进行了一系列的探索。后因为一系列的原因，自2017年初又加入行业内排行前三的另一家上市公司先锋电子技术股份有限公司，作为研发中心高级架构师的角色，负责先锋物联网云平台的建设以及后续SaaS平台等燃气已替换解决方案设计。

好了，废话就说到这里，进入正题。上面说到了硬件上的物联网方案的解决，那么在整个智慧燃气的体系中，终端燃气表具要实现智慧就必须要跟软件系统完成数据交互，因此上文所述的云端数据交互平台就应运而生。

平台架构大致如下：

该架构整合了第三方云端数据交互平台。同时，将燃气表终端与各个业务系统之间打通，各个业务系统只需要关注自己的业务需求，不需要关心表具终端的类型不同而导致的通讯协议不同。数据上下行的转换都由云平台完成，同时该云平台还支持第三方燃气表具的接入。

到了这个阶段好似已经形成了一套完整的物联网燃气表的解决方案。不过，仔细思考，物联网如果仅仅是将终端跟网络建立连接，那也显得太小儿科了，那如何产生更高级的应用呢？

别着急，且听我细细分析。就拿NB物联网燃气表来说，由于其是锂电池供电，就决定了这类终端必须是低功耗的，也就是说这类终端不能够频繁与云平台通讯，但即便是这样，每天至少保证两次的通讯频次也会产生海量的数据。目前，平台设计终端接入量为2000W+，当然这是一个逐步接入的过程，一开始的量不会这么大。就算按照百万级别的终端接入量来计算，平台每天产生的终端上报数据也是数百万条数据，这是一个相当庞大的数据量了。所以，在上述架构体系下，我们需要另外设计一个大数据中心，用以采集海量的终端上报数据以及这些海量终端在业务系统中产生的业务相关的数据，例如对燃气表的充值信息，燃气表对应的开户用户信息等。将这些数据收集、清洗之后，汇总到大数据中心，大数据中心再利用大数据相关的技术对这些数据进行分析统计，形成有价值的报表、预警信息、预报信息等。

大致架构如下：

数据存储层，初期考虑采用MongoDB作为存储单元，后期考虑引入hdfs同时结合spark、hadoop等大数据框架实现数据分析、统计等功能。

到了这个阶段是否已经形成了完善的解决方案了呢？我觉得还没有，我们在完成第一阶段的设计之后，可以理解为搭建好了物联网+燃气行业的骨架；而第二阶段实现之后，相当于完善了神经系统，可以实时的将各个末梢的状态实时的采集回来。那这些数据采集回来，展示出来之后呢？我们需要有一个智慧的大脑，去根据这些采集回来的数据进行综合的分析、判断，从而发出不同的指令去自动的指挥操作各个终端。这个时候就需要引入机器学习、人工智能了。

比如，通过将大数据平台接入杭州的城市大脑，可以实现整个城市燃气行业的智慧化，通过城市大脑，可以实时监控每一个燃气表的运行情况，可以分析出哪里出现了漏气现象，可以在发生险情的时候自动通知相关单位处理险情等等。

写在最后

物联网时代已来，各行各业都可以发挥自己的想象空间，积极拥抱物联网。未来的世界一定是颠覆性的，未来的世界是可虚拟化的，而虚拟化的世界一定是建立在万物互联的基础上的。