一、蜂窩網(wǎng)絡(luò)的靈感來源

蜜蜂被稱為是“天才數(shù)學(xué)家兼設(shè)計師”，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？通過計算發(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，實現(xiàn)超長距離的聯(lián)動通信。

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)用在電動自行車上，可以實現(xiàn)無感解鎖和車輛的異地定位追蹤。

為了讓開發(fā)者更快實現(xiàn)蜂窩網(wǎng)絡(luò)的開發(fā)，涂鴉智能推出 TuyaOS 蜂窩開發(fā)框架。它支持 NB-IoT、Cat.1、Cat.M、Cat.4 大網(wǎng)絡(luò)制式的設(shè)備開發(fā)，并集成了對注網(wǎng)、撥號、斷網(wǎng)自動撥號等處理，極大簡化了對復(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。

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下面，我們具體介紹下，TuyaOS 蜂窩開發(fā)框架有哪些核心亮點？適合應(yīng)用在哪些領(lǐng)域！

二、涂鴉蜂窩網(wǎng)絡(luò)開發(fā)框架核心亮點

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，開發(fā)者可以快速開發(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)用于電動自行車領(lǐng)域。

實際落地的電動自行車將具備無感解鎖功能，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，用戶離車就能自動設(shè)防上鎖，使用過程安全無憂。

2、提供多種功耗模式管理

蜂窩網(wǎng)絡(luò)適用于對功耗敏感、具備低移動屬性的產(chǎn)品，所以功耗管理是蜂窩產(chǎn)品的必備特性。TuyaOS 蜂窩開發(fā)框架提供了多種省電模式，如 PSM，eDRX 等，開發(fā)者可根據(jù)產(chǎn)品使用場景，調(diào)用相關(guān)接口配置對應(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)備與基站同時交互，很容易造成網(wǎng)絡(luò)堵塞問題。該框架內(nèi)置了設(shè)備啟動及注網(wǎng)離散機(jī)制，使設(shè)備錯峰啟動、錯峰注網(wǎng)，有效優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)阻塞，提高信息傳輸可靠性。

4、定時服務(wù)

該框架支持定時下發(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/周的時間維度，重復(fù)設(shè)置任務(wù)周期，非常靈活。

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

5、豐富的云服務(wù)

開發(fā)者可以通過蜂窩開發(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。除此之外，開發(fā)者能輕松實現(xiàn)設(shè)備固件升級、故障提醒等功能。

三、實際產(chǎn)品應(yīng)用

1、國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、信號難以覆蓋等問題。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→輔助決策”，助力城市快速進(jìn)行智能化升級與形象提升，主要具備如下功能：

支持遠(yuǎn)程開關(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；

實時統(tǒng)計電流、電壓、功率、電量、頻率、功率因數(shù)、運行時間等信息，并主動上報故障；

通過光敏感應(yīng)器檢測環(huán)境光照強(qiáng)度差異，實現(xiàn)路燈的自動開關(guān)燈；

通過管理后臺，對城市路燈進(jìn)行分區(qū)域集中化管理；

支持本地 RTC 定時功能，網(wǎng)絡(luò)異?；螂x線狀態(tài)下，設(shè)備依然可以正常執(zhí)行定時任務(wù)。

2、應(yīng)用不受限制的智能定位器

基于涂鴉蜂窩開發(fā)框架，開發(fā)者可以開發(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景中，尤其適用于戶外公共場所。開發(fā)者還可以開發(fā)車載定位，運用在電動車、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，設(shè)備會自動連接網(wǎng)絡(luò)，并上報當(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)置的時間間隔，主動上報當(dāng)前定位信息。在檢測到設(shè)備處于低電量狀態(tài)時，也會及時提醒用戶進(jìn)行充電。

③地理圍欄

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

④運動狀態(tài)和計步

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