在天然氣產業快速發展過程中，燃氣企業在生產安全、簡化運營、提高效率方面等對公用設施的要求日益提高，傳統燃氣設施已步入技術更新和產業升級的軌道，技術工程師開始新老更替，單純經營基表的企業面臨挑戰。

新一代智慧燃氣產業的驅動力是掌握信息技術的能力。隨著科技進步，智能表計的體積更小，功能更豐富，數字化能力更強，這也使下一代智能燃氣器具生產的相關企業必將著眼于通信網絡的力量，為公司提供競爭優勢。

同時，每個燃氣公司在選擇網絡時都必須考慮其具體需求和優先級。所以接下來小編給大家介紹下Weightless物聯專網在智慧燃氣的應用。

Weightless是什么？

目前，低功耗廣域網（LPWAN）跟隨著物聯網市場的發展，提出了大量創新的技術方案，例如：NB-IoT、LoRa、SigFox、Weightless、RPMA、Qowisio、N-Wave、Telensa、DART等等。其中，Weightless是低功耗廣域網（LPWAN）領域里，重要的全球性技術標準之一。

Weightless技術基于全球開放標準，從底層技術設計，通過利用蜂窩技術的成熟概念以及強大的定制MAC和PHY層，以低成本，低復雜性的價格帶來運營商級性能。Weightless支持授權頻譜和開放頻譜，滿足各頻段強制性的無線電性能要求，確保在許可頻段內良好的共存，而無需任何協議變更。在所有頻譜（Sub-1GHz頻段）中，Weightless均可提供工業級可靠性。

按“Mobile Expert LCC”于2016年發布的 “LPWA技術與經濟分析報告”中的總結，“Weightless提供與GERAN和3GPP路徑相同的蜂窩IOT技術，并在窄帶頻譜和低速率應用上進行了優化”；“Weightless同時兼顧了覆蓋、容量、以及其他LPWA標準沒有的功能。在技術范疇中，Weightless是與3GPP技術最為接近的LPWA標準”。

對于許多公共事業應用來說，Weightless協議是最理想AMI專用物聯通信網絡的選擇。支持10年電池壽命，低成本的無線通信，可以監控廣泛的基礎設施。通過專門針對M2M的設計，可以實現非常高的可用性。

Weightless根據行業應用要求設計的物聯網方案

在早期的文章《走出物聯網迷思》中，作者曾描述過對于行業應用客戶而言，專用的物聯網通信系統具有很強的市場驅動力，匯總如下圖。那么本文希望從用戶視角和需求層面，討論智能燃氣等行業應用客戶對物聯通信專網的技術要求，以及與Weightless技術的映射。

智慧燃氣對數據安全的要求

AMI系統和物聯網數據的安全是行業客戶關注的首要重點，其中包括生產安全和數據價值安全。第一，“數據價值安全”，更多的是偏重于數據的加密屬性，以及數據接入權限的管理。第二，對于無線通信而言，“生產安全”涉及到通信的可靠性，對多樣化、專業化行業應用的支持能力。在生產安全方面，專用物聯通信網絡優勢是明顯的。

數據的透傳，最能保證客戶數據的價值安全

第一，Weightless是真正的開放標準，支持專網專用

Weightless技術是從物理層，底層技術的基礎上進行設計的，是真正的完全開放的標準。Weightless的公用事業專網方案，實現專網專用，將專網的智能傳感器設備數據與公網的應用數據物理分離。“南向通信”-無線鏈路直達表計；“北向通信”-數據直接透傳至用戶的應用平臺。中間不經過數據處理，直接將智能表計的數據透傳至用戶的應用平臺，最能保證客戶數據的價值安全。

第二，Weightless采用先進的數據安全性設計

終端和網絡采用AES-128/256加密和認證，保證了數據完整性。終端通過臨時設備標識符的分配，為最大的安全性和隱私提供了匿名性方案。OTA（Secure Over-the-Air）安全密鑰協商，周期性密鑰更新，最小密鑰長度為128位，是面向未來的密碼協商方案，保護了對網絡安全性的長期投資。

另外，Weightless充分借鑒的蜂窩組網技術的技術優勢，將控制信道，業務信道，隨機接入信道區分開，并可以靈活配置。而且終端在網絡注冊后采用臨時標識符運行。這樣Weightless在防范網絡攻擊方面，具有天然的優勢，避免了網絡惡意攻擊的風險。

工業級要求的物聯專網保障數據可靠性

Weightless可以根據客戶應用的需要，支持全部確認傳輸，或者采用非確認的傳輸，靈活配置。其他的LPWAN技術提供的下行鏈路功能僅限于很小比例的傳輸，這意味著可靠性和QoS會受到影響。

Weightless具備完全的雙向通信能力，支持網絡側始發和設備側始發通信，并且在上行鏈路和下行鏈路均具有無線尋呼能力。支持確認和非確認的單播和多播通信。提供靈活的確認調度方案，包括延遲和組合確認方式，來提高資源使用率。

Weightless提供靈活的信道分配，通過在大規模部署中實現頻率復用，進一步增強網絡容量，自適應數據速率從200bps到100kbps允許最佳的無線資源使用率以最大化容量。

Weightless從底層技術設計，通過利用蜂窩技術的成熟概念以及強大的定制MAC和PHY層，Weightless以低成本，低復雜性的價格帶來運營商級性能。Weightless支持授權頻譜和開放頻譜，滿足各頻段強制性的無線電性能要求，確保在許可頻段內良好的共存，而無需任何協議變更。在所有頻譜（Sub-1GHz頻段）中，Weightless均可提供工業級可靠性。

以較低的基礎設施投資，部署連續覆蓋的網絡

Weightless技術是從物理層開始設計的，完全開放的標準，可以支持sub-1GHz以下的全部頻譜，可以同時在行業客戶的專用頻譜和ISM開放頻譜上，提供優異的覆蓋半徑能力。采用專用頻譜的無線通信系統，按照無線電管理規范要求發射無線電信號，系統干擾受到保護，比公共頻譜具有更強的覆蓋能力。因此，專用頻譜的無線基站數量大大減少，這樣可以支持系統生命周期內，以較低的基礎設施投資，部署連續覆蓋的網絡。

Weightless采用擴頻技術和前向糾錯編碼（FEC），提高超遠距離覆蓋和室內深度覆蓋能力。支持頻分復用方式，通過異頻和跳頻組網，降低全網整體干擾水平，提高覆蓋距離。基于時間同步的無線組網，實現高效的無線資源調度，避免終端競爭通信的碰撞問題，大幅提高系統容量。在環境復雜或具有挑戰性的密集城市地區，支持>2公里的覆蓋半徑，單基站支持>2萬終端的連接，可以更好地控制投資成本，同時獲得系統的最大可靠性和性能優勢。

充分利用和激活現有資源

很多行業客戶具有比較豐富的資源來支撐專用物聯網通信，例如無線頻譜資源，鐵塔資源等。這些資源具有以下特點：

與行業應用業務運營吻合度高；

資源分布相對分散；

不同行業具有差異化。

行業客戶期望將現有的資源充分利用并激活，或者提高其利用的效率，降低智能燃氣整體建設成本。

以無線頻譜資源為例，規劃了業務運營的頻率資源。但是，不同的地區，不同客戶，不同行業的頻率分配位置不同，技術要求也不同；而且燃氣企業的頻率資源量相對較少，多為窄帶頻譜。

因此，Weightless技術在設計時，充分考慮到了行業客戶的特點，從物理層，底層技術的基礎上進行設計。可以靈活適應客戶的頻率要求，真正完全支持Sbu-1GHz的頻譜，支持授權頻譜和開放頻譜，滿足各頻段強制性的無線電性能要求，確保在許可頻段內良好的共存。

Weightless基于TDD（時分復用）模式，可以實現窄帶頻譜上的單頻組網。這點是相對FDD模式很大的優勢，不需要申請成對的上下行頻率，大大提高部署的靈活性。相比，目前其他Sub-1GHz頻段的LPWAN技術大都采用上下行鏈路占用不同頻率的方式，并且需要在上下行頻點間保證一定帶寬的隔離。