一、蜂窩網絡的靈感來源

蜜蜂被稱為是“天才數學家兼設計師”，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?通過計算發現，正六邊形能消耗最少的材料，制成面積最廣的菱形容器。

被應用到現實當中，就成為了我們眾所周知的蜂窩網絡，即：使用最少的通信基站數，就能建成覆蓋面積最廣的通信網絡。基站協同工作，可滿足龐大的移動通信需求。而且蜂窩網絡可以使智能設備連接到幾十公里外的基站，實現超長距離的聯動通信。

它也能助力其他需要遠距離傳輸的設備搭建：

比如：幫助遠程醫療實現通信，讓精妙的醫術普惠更遠地區;應用在電動自行車上，可以實現無感解鎖和車輛的異地定位追蹤。

為了讓開發者更快實現蜂窩網絡的開發，涂鴉智能推出 TuyaOS 蜂窩開發框架。它支持 NB-IoT、Cat.1、Cat.M、Cat.4 大網絡制式的設備開發，并集成了對注網、撥號、斷網自動撥號等處理，極大簡化了對復雜蜂窩網絡的處理邏輯，降低了蜂窩產品的技術門檻。

二、涂鴉蜂窩網絡開發框架核心亮點

1、集成豐富的通訊協議

蜂窩框架框架不僅集成了與涂鴉 GPS 設備相關的通訊協議，還內置 LBS 定位協議，開發者可以快速開發帶有定位功能的產品，如智能防丟器、定位告警器等。

同時框架還集成了與涂鴉藍牙設備相關的通訊協議，支持藍牙+蜂窩的模式，可廣泛的應用于電動自行車領域。

實際落地的電動自行車將具備無感解鎖功能，用戶靠近或用手機藍牙即可輕松解鎖，方便又快捷。而且解鎖距離自由可調，到達目的地后，用戶離車就能自動設防上鎖，使用過程安全無憂。

2、 提供多種功耗模式管理

蜂窩網絡適用于對功耗敏感、具備低移動屬性的產品，所以功耗管理是蜂窩產品的必備特性。TuyaOS 蜂窩開發框架提供了多種省電模式，如 PSM，eDRX 等，開發者可根據產品使用場景，調用相關接口配置對應的功耗模式，非常方便。

3、離散機制

由于 NB-IoT 具有低窄帶的通訊特性，所以多設備與基站同時交互，很容易造成網絡堵塞問題。該框架內置了設備啟動及注網離散機制，使設備錯峰啟動、錯峰注網，有效優化網絡阻塞，提高信息傳輸可靠性。

4、定時服務

該框架支持定時下發任務、更新功能，而且它不僅能減少由于設備和基站之間頻繁通訊，所引發的功耗和流量損失，還支持按次/天/周的時間維度，重復設置任務周期，非常靈活。

本地可同時存儲 10 條定時任務，即使設備離線，依然能正常執行定時任務，以更好地滿足不同應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

開發者可以通過蜂窩開發框架快速獲得涂鴉提供的各種云服務：如下載通用的文件、斷電續傳，定位器設備還能下載星歷等文件，開發者還可輕松實現設備固件升級、故障提醒等功能。

三、 實際產品應用

1、國家非常看重的智慧路燈領域

目前，城市路燈照明系統，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“設備管理→安全守護→能源檢測→輔助決策”，助力城市快速進行智能化升級與形象提升，主要具備如下功能：

支持遠程開關、調光，單燈或群組控制等功能;

支持信息管理功能，精準掌握包括：光照度、溫濕度、經緯度等信息

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

通過光敏感應器檢測環境光照強度差異，實現路燈的自動開關燈;

通過管理后臺，對城市路燈進行分區域集中化管理;

支持本地 RTC 定時功能，網絡異常或離線狀態下，設備依然可以正常執行定時任務。

2、應用不受限制的智能定位器

基于涂鴉蜂窩開發框架，開發者可以開發出各種定位器，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。開發者還可以開發車載定位，運用在電動車、自行車、滑板車等短途出行領域中。

涂鴉智能定位器解決方案功能：

①緊急告警

設備平常處于休眠狀態，當按下 SOS 按鍵時，設備會自動連接網絡，并上報當前的緊急狀態及定位信息，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

設備可以根據用戶設置的時間間隔，主動上報當前定位信息。在檢測到設備處于低電量狀態時，也會及時提醒用戶進行充電。

③地理圍欄

通過 App 設置電子圍欄后，當設備的位置超過地理圍欄的安全范圍時，App 會及時發出告警，防止人/物品丟失。

④運動狀態和計步

如果設備內置了陀螺儀，設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品的研發。