电梯卫士系统eMTC解决方案

信劲松

（中国电信股份有限公司河南分公司采购管理部，郑州 450046）

1 eMTC技术特点

物联网接入技术不断发展与完善，目前已经形成全速率系列的技术标准，不同的技术具有不同的特性和应用场景，相比NB-IOT技术，eMTC技术具有支持更高速率、支持语音、低时延、部署方便等显著特点，具有较高的规模应用潜力。

2 电梯卫士系统及业务需求

电梯作为现代建筑的一部分，市场保有量很大，且以20%的速度在逐年增多，随着现代生活节奏的加快，电梯每小时使用次数在50次左右，平均每分钟都在工作，电梯故障时有发生，电梯安全运行与实时监控是大家共同关心的话题，传统的摄像头+有线传输或者GPRS监控方案存在速率低、部署成本高、维护不便等诸多缺陷，不能满足电梯安全运营管理的客观需要，无法真正做到安全信息化管理。对于政府部门来说，获取安全信息手段太少并且滞后，仅仅靠事故上报或者例行检查获取信息；对于电梯维保单位来说，电梯分布广泛，监管需要较多的人力物力，且存在管理滞后情况；对物业单位来说，电梯运行状态不能及时收集，不能实时应对突发事故。

因此构建新型电梯卫士系统，将电梯作为电信级通信网络的用户，接入到eMTC宏蜂窝网络中，实现监控信息、视频监控、语音业务、广告信息的快速低时延传输，对电梯管理与运营多方将是一个共赢的结果。

电梯卫士系统业务主要有以下几种：

业务类型 数据包大小 功能受益方运行数据上报 200byte 政府监管部门、维保单位、物业单位视频监控 速率512kbps 政府监管部门、维保单位、物业单位VoIP语音 速率64kbps 政府监管部门、维保单位、物业单位广告推送 30M左右 广告服务商、物业公司、业主、运营商

3 eMTC解决方案

3.1 电梯卫士eMTC解决方案架构

电梯卫士eMTC解决方案架构如下图所示。

各模块功能定义如下表所示：

序号 模块 功能1 电梯（含数据采集模块、一体化显示屏等）集成通信模组，完成上下行通信，信息采集与处理

2广覆盖的eMTC物联网络 提供满足业务需要的网络能力3 IOT平台 电梯终端接入互联网管理，对接app

3.2 eMTC网络部署

eMTC网络分为无线网络和核心网络，优先通过升级改造现有运营商的LTE网络快速部署，降低建网成本。3.2.1 频率规划

基于现有运营商较为完善的LTE网络，eMTC网络频率采用授权的LTE频段，选择1*3*1的同频组网方式，提高频谱利用效率。3.2.2 站址与覆盖规划

考虑到电梯分布的广泛性、隐蔽性，无线传播损耗较大，eMTC网络站址考虑与现有LTE同站址1：1部署，受益于数据重复发送、跳频技术，eMTC网络具有相比于LTE网络 15dB的覆盖增强，与LTE同站址1：1部署能够满足电梯卫士业务的链路预算要求。

3.2.3 容量规划

影响eMTC网络容量的主要因素有：业务模型和覆盖等级。对电梯卫士系统四大业务进行调研分析，得出如下结论：

业务类型 数据包大小 数据包类型 业务频繁度运行数据上报 200byte 小 每半小时一次视频监控 速率512kbps 大 每十分钟一次VoIP语音 速率64kbps 小 每十分钟一次广告推送 30M左右 大 每24小时一次

基于电梯分布的广泛性和网络覆盖的完善性，用户分布模型（0dB：10dB：15dB覆盖增强）取定为5：3：2。

综合上述两个主要因素，单小区用户估算为1800个。

4 结论

本文首先分析了现有电梯运行管理中存在的问题，分析了存在问题的原因，提出了信息电梯卫士系统的业务需求与特征，然后利用作为主流物联网技术之一的eMTC给出了相应的解决方案。由于eMTC网络目前处于网络试验阶段，其网络性能、规划思路仍在不断研究，因此本文的内容比较肤浅，后期仍有大量的工作要做。