「條條大路通羅馬」,這句話在商業世界中同樣適用,一個足夠大而誘人的市場總會引來創業者憑藉各自的創新技術在此一展身手。
對於西安凱星電子科技有限公司(以下簡稱「西安凱星」)、上海桑銳電子科技有限公司(以下簡稱「上海桑銳」)、 杭州家和智慧控制有限公司(以下簡稱「杭州家和」)來說,他們的「羅馬」是「智慧抄表」領域。 三家公司,通過兩種不同的技術,目的都是為達到一定準確率和規模性的電錶、水錶等儀器的智慧抄表功能,不過尋找到「羅馬」的路線卻各有不同。 好在智慧抄表的序幕剛剛開啟,巧合與不同的背後,盛宴即將開始。
西安凱星電子科技有限公司創始人 趙新正
杭州家和智慧控制有限公司創始人 方正平
上海桑銳電子科技有限公司創始人 聶光義
電力載波:正規軍?
最早進入智慧抄表領域的是西安凱星。 1999年時,已有人提出利用低壓電力載波技術將老式電錶替代為智慧表,這種不再需要鑿牆、搭線和派專人敲門讀表的想法聽起來很美,卻在技術上卡殼了。
在國企研究通信的趙新正聽朋友說起低壓電力載波通信,第一反應是,這件事不僅神奇,而且未來肯定有好的前景。 再往下聽,他發現市場中所有公司都被困在所謂的「即時性與抗干擾性」這個難點上,曾經獨立搞定過國家重點「七·五」科研專案的趙新正沒多想,便認為這件事值得嘗試。
如今看來,沒經過商業審視的他歪打正著,因為這個市場巨大且富有魅力:把老式表換成智慧表後,最淺顯來說,能夠解決人工抄讀不准的問題,避免了假借入戶抄表之名搶劫的發生;再者,想要搭線裝表,要麼在施工前預埋線, 要麼把已有的建築物進行改造,佈線、防止線的腐蝕、故障點排查都得經過一番折騰;而最誘人之處在于與節能減排概念的呼應。 要節能就先要知道耗能情況,電、氣、熱、水四種表的智慧化不僅能夠迅速得到耗能數位,還可以進而進行節能控制,最終實現階梯式計費、分戶計量。 由於要改造的大部分是智慧電錶,人們自然而然想到現成的電網與電力載波技術,借助「電網」這張全球最大、覆蓋面最廣的網路,凡是能夠通電的地方都可以實現資訊傳輸,而且這張網的資源還是免費的。 從這點來看,智慧抄表沒理由不成為必然趨勢。
1990~2000年期間,試圖通過電力載波做智慧表的企業蜂擁而至,卻死傷慘重。 原因是,當時的電力載波技術無法攻克技術難關,不成熟的技術沒有經過試點考察就倉促推向市場,多數公司都無法達到抄讀成功率85%的及格線。 趙新正聽說裝有2萬個電錶的使用者最終抄表成功率連3%都達不到,只能派人拿著手抄器去返工。 電力載波落得個華而不實的壞名聲,「而且那些企業都在費了很大勁做研發之後,進入‘活不了死不下’的狀態。 」
不過他心知肚明,「即時性與抗干擾性」需要通過資訊傳輸和擴頻技術來解決,「我們很有福氣,因為這兩個技術分別是我做過而且掌握得最權威的。 」1999年開始研發的他組織了一個僅有五個人的團隊。 趙新正的思路是這樣的:干擾來源於不同用電設備組合在一起的綜合干擾頻率,千家萬戶的干擾頻率不一,因此總有抄不到的表;而他們將創造的是一種根據擴頻技術而來的多頻段、自我調整、直接序列載頻技術,可以把干擾頻率正態分佈為九段, 自動地對其進行智慧分析,判斷出干擾最小的頻段上進行通信。
為了做到這點,趙新正帶領大家從開發帶有這種功能的獨特晶片入手。 兩年後,趙新正的設想逐漸成為現實,看到成功希望的趙新正這才註冊了公司。 2002年8月,西安凱星的第一代產品出爐。 在選擇一個社區進行試點後結果滿意,士氣大振。 此後趙新正繼續在晶片上花了功夫,共研發出五代晶片,應付使用者入住增加、用電環境變化帶來的更大電路干擾。 西安凱星的產品能夠達到抄讀資料準確率和抄讀成功率的100%,而全球領先的以色列和韓國可以達到95%,歐美國家能夠達到92%,他的新技術突破了電力載波領域的一個重大難題。
在此之後,趙新正甚至順藤摸瓜,完成了水錶、煤氣表、電熱表在同一個系統的智慧化。 在西安凱星的系統中,一個變壓器台基站需要安裝一台載波資料集中器,只要儀錶接上電線,資料就會從資料集中器通向電腦後臺的使用者控制管理中心,每一個終端都有自己的IP號碼作為區分。
無線傳感:雜牌軍?
在趙新正鑽進實驗室琢磨電力載波晶片的時候,方正平卻已準備繞道並超越載波,不過此時的他並不清楚腳下的路是否會通向智慧抄表。 「我不知道我研究的無線傳感網技術會用在哪裡,只堅信未來肯定有用。 」
方正平創辦的杭州家和主營業務是工業控制,2004年時卻一心想轉型,希望二次創業可以找個有時代意義的技術作為突破。 對資訊化技術前景看好的方正平認為網際網路是資訊化的動脈和靜脈,自己不如就做資訊化的毛細血管。 他希望這項技術未來能夠用在對國家發展來說有意義的方向,而且要找到有資金實力的買主,在腦中描摹出了一派景象後,終於在網路上查閱到無線感應器網路技術。 作為一種可以實現自組網路,監控不同位置的物理或環境狀況的技術,以美國人主導的Zigbee協定為代表。
但Zigbee的思路是一種標準跟協定覆蓋,無法覆蓋所有應用,且只能利用2.4G的無線電頻譜,但高頻段常常會遇到繞射能力差的問題;此外由於定義于小範圍組網,只能完成300個點之內的傳感,在中國高樓林立的環境中難免癱瘓。 這並不符合方正平的想像。 帶著對Zigbee的挑戰心理,杭州家和開始自主創建無線傳感網的組網技術,主攻方向是1000個點以上的大規模組網。 他們打通了組網的演算法,使網路中的每個點可以相互連通,之後開發出適合的模組,拆分出晶片並製成成本更低的模組產品。 「這項研究就像學日語,看著能明白一些,越往裡面越深入。 」
整整兩年,方正平的團隊都在底層演算法的研究上周旋。 但由於Zigbee 「一直沒有一個殺手級的運用」,只能獨自尋求產業化出口。 此時的無線傳感網技術正面臨產業鏈不健全的問題,在很多行業的應用都困擾于上下游對不上。 在查看相關資料時,他偶然看到了智慧抄表的主力技術——電力載波技術。 「突然感到了希望,因為我看到了國家電網要求中的問題。 杭州有個區域在用電力載波的智慧抄表,有一天大家全都不能用了,找了很長時間,發現是一個老百姓家裡安裝大的電熱水器,改變了整個一棟樓的用電情況。 載波發展15年以上,還不能完成抄讀準確率的問題,是該被淘汰了,而無線傳感網恰好能做到。 」
方正平不知道,遙遠的西安有家公司已經破解了電力載波的難題,他關心的是,無線傳感網與智慧抄表是否能「情投意合」。 國家電網也正在漸漸封殺傳統專線抄表的模式,種種跡象表明,智慧抄表是一個絕妙入口,而且這個具有壟斷力量的大客戶符合他最初的要求。
2008年初,研發尚未完全完成的杭州家和提出,使用無線傳感網技術進行智慧抄表。 受到的卻是市場的漠視。 雖然國家電網也在尋求更新的解決方式,但是一家杭州的公司想要以一己之力將一個新興技術推給國家電網顯然不易。 當年5月,杭州家和集結數家同領域公司與近百位相關專家,牽頭組織了用電系統利用的無線傳感網實現智慧抄表標準的會議。 但是在11月中《關於電力使用者用電資訊採集系統建設研究情況的彙報》的檔裡面,無線互聯網依舊沒有入圍。
「我們希望成為正規軍,直接和他們做生意,因此只有一條路——趕快找個試點。 」2009年初,研發的UNIT組網技術告一段落,杭州家和迅速找到國家電網,在寧夏一片城鄉結合部申請到試點。 這是國家電網的指定試點區域,在這裡,幾家電力載波技術企業也在試用智慧抄表。
國家電網將擁有500多個電錶的區域交給杭州家和,而其他幾家的試點都只有不到100個。 方正平先後派了七八位同事過去實施。 由於杭州家和產品的特點為「低功率、大規模、強繞射能力」,與智慧抄表的需求相符,方正平終於打動了對方。 2009年中,國家電網頒佈的條例加上了無線傳感網。 「得到了國家電網的准生證,松了一口氣,終於感到,找對方向了。 」
在無線傳感網進入正規軍之後,智慧抄表的格局開始變化,電力載波技術作為主導技術,無線傳感網作為輔助。 由於無線傳感網與載波都需要將各自的模組嵌入電錶來使用,國家電網的條例中還額外加上了一條,規定這兩種技術的模組形態一模一樣。 「連模組的大小都統一了,這就說明,萬一載波不行,無線傳感網立刻上馬。 」這讓方正平很欣慰。
「無線技術的確可以實現智慧抄表。 」趙新正在2005年成為中國抄表行業標準制定協會的委員,「在中國,470~500的頻率是無線免費使用的,但需要自組網,無線傳感網就是抓住了這樣的機會,利用感應器實現。 這種模式比一般的載波成功率略高,但是容易受到環境困擾。 載波難題下,很多公司轉向無線,這種解決方式並不奇怪。 」