電梯衛士系統eMTC解決方案

信勁松

（中國電信股份有限公司河南分公司采購管理部，鄭州 450046）

1 eMTC技術特點

物聯網接入技術不斷發展與完善，目前已經形成全速率系列的技術標準，不同的技術具有不同的特性和應用場景，相比NB-IOT技術，eMTC技術具有支持更高速率、支持語音、低時延、部署方便等顯著特點，具有較高的規模應用潛力。

2 電梯衛士系統及業務需求

電梯作為現代建筑的一部分，市場保有量很大，且以20%的速度在逐年增多，隨著現代生活節奏的加快，電梯每小時使用次數在50次左右，平均每分鐘都在工作，電梯故障時有發生，電梯安全運行與實時監控是大家共同關心的話題，傳統的攝像頭+有線傳輸或者GPRS監控方案存在速率低、部署成本高、維護不便等諸多缺陷，不能滿足電梯安全運營管理的客觀需要，無法真正做到安全信息化管理。對于政府部門來說，獲取安全信息手段太少并且滯后，僅僅靠事故上報或者例行檢查獲取信息；對于電梯維保單位來說，電梯分布廣泛，監管需要較多的人力物力，且存在管理滯后情況；對物業單位來說，電梯運行狀態不能及時收集，不能實時應對突發事故。

因此構建新型電梯衛士系統，將電梯作為電信級通信網絡的用戶，接入到eMTC宏蜂窩網絡中，實現監控信息、視頻監控、語音業務、廣告信息的快速低時延傳輸，對電梯管理與運營多方將是一個共贏的結果。

電梯衛士系統業務主要有以下幾種：

業務類型 數據包大小 功能受益方運行數據上報 200byte 政府監管部門、維保單位、物業單位視頻監控 速率512kbps 政府監管部門、維保單位、物業單位VoIP語音 速率64kbps 政府監管部門、維保單位、物業單位廣告推送 30M左右 廣告服務商、物業公司、業主、運營商

3 eMTC解決方案

3.1 電梯衛士eMTC解決方案架構

電梯衛士eMTC解決方案架構如下圖所示。

各模塊功能定義如下表所示：

序號 模塊 功能1 電梯（含數據采集模塊、一體化顯示屏等）集成通信模組，完成上下行通信，信息采集與處理

2廣覆蓋的eMTC物聯網絡 提供滿足業務需要的網絡能力3 IOT平臺 電梯終端接入互聯網管理，對接app

3.2 eMTC網絡部署

eMTC網絡分為無線網絡和核心網絡，優先通過升級改造現有運營商的LTE網絡快速部署，降低建網成本。3.2.1 頻率規劃

基于現有運營商較為完善的LTE網絡，eMTC網絡頻率采用授權的LTE頻段，選擇1*3*1的同頻組網方式，提高頻譜利用效率。3.2.2 站址與覆蓋規劃

考慮到電梯分布的廣泛性、隱蔽性，無線傳播損耗較大，eMTC網絡站址考慮與現有LTE同站址1：1部署，受益于數據重復發送、跳頻技術，eMTC網絡具有相比于LTE網絡 15dB的覆蓋增強，與LTE同站址1：1部署能夠滿足電梯衛士業務的鏈路預算要求。

3.2.3 容量規劃

影響eMTC網絡容量的主要因素有：業務模型和覆蓋等級。對電梯衛士系統四大業務進行調研分析，得出如下結論：

業務類型 數據包大小 數據包類型 業務頻繁度運行數據上報 200byte 小 每半小時一次視頻監控 速率512kbps 大 每十分鐘一次VoIP語音 速率64kbps 小 每十分鐘一次廣告推送 30M左右 大 每24小時一次

基于電梯分布的廣泛性和網絡覆蓋的完善性，用戶分布模型（0dB：10dB：15dB覆蓋增強）取定為5：3：2。

綜合上述兩個主要因素，單小區用戶估算為1800個。

4 結論

本文首先分析了現有電梯運行管理中存在的問題，分析了存在問題的原因，提出了信息電梯衛士系統的業務需求與特征，然后利用作為主流物聯網技術之一的eMTC給出了相應的解決方案。由于eMTC網絡目前處于網絡試驗階段，其網絡性能、規劃思路仍在不斷研究，因此本文的內容比較膚淺，后期仍有大量的工作要做。