一、蜂窩網(wǎng)絡(luò)的靈感來(lái)源

蜜蜂被稱為是“天才數(shù)學(xué)家兼設(shè)計(jì)師”，主要原因在于蜜蜂傾心筑成的蜂巢是由許多完美的正六邊形組成，并能隨著蜂群的壯大而不斷延伸。為什么偏偏是正六邊形呢?通過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)，正六邊形能消耗最少的材料，制成面積最廣的菱形容器。

被應(yīng)用到現(xiàn)實(shí)當(dāng)中，就成為了我們眾所周知的蜂窩網(wǎng)絡(luò)，即：使用最少的通信基站數(shù)，就能建成覆蓋面積最廣的通信網(wǎng)絡(luò)。基站協(xié)同工作，可滿足龐大的移動(dòng)通信需求。而且蜂窩網(wǎng)絡(luò)可以使智能設(shè)備連接到幾十公里外的基站，實(shí)現(xiàn)超長(zhǎng)距離的聯(lián)動(dòng)通信。

它也能助力其他需要遠(yuǎn)距離傳輸?shù)脑O(shè)備搭建：

比如：幫助遠(yuǎn)程醫(yī)療實(shí)現(xiàn)通信，讓精妙的醫(yī)術(shù)普惠更遠(yuǎn)地區(qū);應(yīng)用在電動(dòng)自行車上，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)感解鎖和車輛的異地定位追蹤。

為了讓開(kāi)發(fā)者更快實(shí)現(xiàn)蜂窩網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)發(fā)，涂鴉智能推出 TuyaOS 蜂窩開(kāi)發(fā)框架。它支持 NB-IoT、Cat.1、Cat.M、Cat.4 大網(wǎng)絡(luò)制式的設(shè)備開(kāi)發(fā)，并集成了對(duì)注網(wǎng)、撥號(hào)、斷網(wǎng)自動(dòng)撥號(hào)等處理，極大簡(jiǎn)化了對(duì)復(fù)雜蜂窩網(wǎng)絡(luò)的處理邏輯，降低了蜂窩產(chǎn)品的技術(shù)門檻。

二、涂鴉蜂窩網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)框架核心亮點(diǎn)

1、集成豐富的通訊協(xié)議

蜂窩框架框架不僅集成了與涂鴉 GPS 設(shè)備相關(guān)的通訊協(xié)議，還內(nèi)置 LBS 定位協(xié)議，開(kāi)發(fā)者可以快速開(kāi)發(fā)帶有定位功能的產(chǎn)品，如智能防丟器、定位告警器等。

同時(shí)框架還集成了與涂鴉藍(lán)牙設(shè)備相關(guān)的通訊協(xié)議，支持藍(lán)牙+蜂窩的模式，可廣泛的應(yīng)用于電動(dòng)自行車領(lǐng)域。

實(shí)際落地的電動(dòng)自行車將具備無(wú)感解鎖功能，用戶靠近或用手機(jī)藍(lán)牙即可輕松解鎖，方便又快捷。而且解鎖距離自由可調(diào)，到達(dá)目的地后，用戶離車就能自動(dòng)設(shè)防上鎖，使用過(guò)程安全無(wú)憂。

2、 提供多種功耗模式管理

蜂窩網(wǎng)絡(luò)適用于對(duì)功耗敏感、具備低移動(dòng)屬性的產(chǎn)品，所以功耗管理是蜂窩產(chǎn)品的必備特性。TuyaOS 蜂窩開(kāi)發(fā)框架提供了多種省電模式，如 PSM，eDRX 等，開(kāi)發(fā)者可根據(jù)產(chǎn)品使用場(chǎng)景，調(diào)用相關(guān)接口配置對(duì)應(yīng)的功耗模式，非常方便。

3、離散機(jī)制

由于 NB-IoT 具有低窄帶的通訊特性，所以多設(shè)備與基站同時(shí)交互，很容易造成網(wǎng)絡(luò)堵塞問(wèn)題。該框架內(nèi)置了設(shè)備啟動(dòng)及注網(wǎng)離散機(jī)制，使設(shè)備錯(cuò)峰啟動(dòng)、錯(cuò)峰注網(wǎng)，有效優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)阻塞，提高信息傳輸可靠性。

4、定時(shí)服務(wù)

該框架支持定時(shí)下發(fā)任務(wù)、更新功能，而且它不僅能減少由于設(shè)備和基站之間頻繁通訊，所引發(fā)的功耗和流量損失，還支持按次/天/周的時(shí)間維度，重復(fù)設(shè)置任務(wù)周期，非常靈活。

本地可同時(shí)存儲(chǔ) 10 條定時(shí)任務(wù)，即使設(shè)備離線，依然能正常執(zhí)行定時(shí)任務(wù)，以更好地滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景下的自動(dòng)化控制需求。可極大降低人力成本，提高運(yùn)維效率。

5、豐富的云服務(wù)

開(kāi)發(fā)者可以通過(guò)蜂窩開(kāi)發(fā)框架快速獲得涂鴉提供的各種云服務(wù)：如下載通用的文件、斷電續(xù)傳，定位器設(shè)備還能下載星歷等文件，開(kāi)發(fā)者還可輕松實(shí)現(xiàn)設(shè)備固件升級(jí)、故障提醒等功能。

三、 實(shí)際產(chǎn)品應(yīng)用

1、國(guó)家非常看重的智慧路燈領(lǐng)域

目前，城市路燈照明系統(tǒng)，普遍存在著基站容量不足、信號(hào)難以覆蓋等問(wèn)題。而以 Cat.1、NB-IoT為代表的蜂窩通信連接方式，憑借廣覆蓋、低功耗等特性，可大幅提升智能硬件的靈活度及使用效率。

涂鴉智慧路燈解決方案，圍繞“設(shè)備管理→安全守護(hù)→能源檢測(cè)→輔助決策”，助力城市快速進(jìn)行智能化升級(jí)與形象提升，主要具備如下功能：

支持遠(yuǎn)程開(kāi)關(guān)、調(diào)光，單燈或群組控制等功能;

支持信息管理功能，精準(zhǔn)掌握包括：光照度、溫濕度、經(jīng)緯度等信息

實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)電流、電壓、功率、電量、頻率、功率因數(shù)、運(yùn)行時(shí)間等信息，并主動(dòng)上報(bào)故障;

通過(guò)光敏感應(yīng)器檢測(cè)環(huán)境光照強(qiáng)度差異，實(shí)現(xiàn)路燈的自動(dòng)開(kāi)關(guān)燈;

通過(guò)管理后臺(tái)，對(duì)城市路燈進(jìn)行分區(qū)域集中化管理;

支持本地 RTC 定時(shí)功能，網(wǎng)絡(luò)異常或離線狀態(tài)下，設(shè)備依然可以正常執(zhí)行定時(shí)任務(wù)。

2、應(yīng)用不受限制的智能定位器

基于涂鴉蜂窩開(kāi)發(fā)框架，開(kāi)發(fā)者可以開(kāi)發(fā)出各種定位器，如 SOS 定位告警器，能廣泛使用在各種緊急求助的場(chǎng)景中，尤其適用于戶外公共場(chǎng)所。開(kāi)發(fā)者還可以開(kāi)發(fā)車載定位，運(yùn)用在電動(dòng)車、自行車、滑板車等短途出行領(lǐng)域中。

涂鴉智能定位器解決方案功能：

①緊急告警

設(shè)備平常處于休眠狀態(tài)，當(dāng)按下 SOS 按鍵時(shí)，設(shè)備會(huì)自動(dòng)連接網(wǎng)絡(luò)，并上報(bào)當(dāng)前的緊急狀態(tài)及定位信息，防止車輛丟失并助力尋回。

②上報(bào)定位信息、電池電量等信息

設(shè)備可以根據(jù)用戶設(shè)置的時(shí)間間隔，主動(dòng)上報(bào)當(dāng)前定位信息。在檢測(cè)到設(shè)備處于低電量狀態(tài)時(shí)，也會(huì)及時(shí)提醒用戶進(jìn)行充電。

③地理圍欄

通過(guò) App 設(shè)置電子圍欄后，當(dāng)設(shè)備的位置超過(guò)地理圍欄的安全范圍時(shí)，App 會(huì)及時(shí)發(fā)出告警，防止人/物品丟失。

④運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和計(jì)步

如果設(shè)備內(nèi)置了陀螺儀，設(shè)備還支持高精度的計(jì)步，并計(jì)算出活躍時(shí)間、行走距離和消耗卡路里等，適用于運(yùn)動(dòng)型定位產(chǎn)品的研發(fā)。