一、蜂窝网络的灵感来源

　　蜜蜂被称为是“天才数学家兼设计师”，主要原因在于蜜蜂倾心筑成的蜂巢是由许多完美的正六边形组成，并能随着蜂群的壮大而不断延伸。为什么偏偏是正六边形呢?通过计算发现，正六边形能消耗最少的材料，制成面积最广的菱形容器。

　　被应用到现实当中，就成为了我们众所周知的蜂窝网络，即：使用最少的通信基站数，就能建成覆盖面积最广的通信网络。基站协同工作，可满足庞大的移动通信需求。而且蜂窝网络可以使智能设备连接到几十公里外的基站，实现超长距离的联动通信。

　　它也能助力其他需要远距离传输的设备搭建：

　　比如：帮助远程医疗实现通信，让精妙的医术普惠更远地区;应用在电动自行车上，可以实现无感解锁和车辆的异地定位追踪。

　　为了让开发者更快实现蜂窝网络的开发，涂鸦智能推出 TuyaOS 蜂窝开发框架。它支持 NB-IoT、Cat.1、Cat.M、Cat.4 大网络制式的设备开发，并集成了对注网、拨号、断网自动拨号等处理，极大简化了对复杂蜂窝网络的处理逻辑，降低了蜂窝产品的技术门槛。

　　二、涂鸦蜂窝网络开发框架核心亮点

　　1、集成丰富的通讯协议

　　蜂窝框架框架不仅集成了与涂鸦 GPS 设备相关的通讯协议，还内置 LBS 定位协议，开发者可以快速开发带有定位功能的产品，如智能防丢器、定位告警器等。

　　同时框架还集成了与涂鸦蓝牙设备相关的通讯协议，支持蓝牙+蜂窝的模式，可广泛的应用于电动自行车领域。

　　实际落地的电动自行车将具备无感解锁功能，用户靠近或用手机蓝牙即可轻松解锁，方便又快捷。而且解锁距离自由可调，到达目的地后，用户离车就能自动设防上锁，使用过程安全无忧。

　　2、 提供多种功耗模式管理

　　蜂窝网络适用于对功耗敏感、具备低移动属性的产品，所以功耗管理是蜂窝产品的必备特性。TuyaOS 蜂窝开发框架提供了多种省电模式，如 PSM，eDRX 等，开发者可根据产品使用场景，调用相关接口配置对应的功耗模式，非常方便。

　　3、离散机制

　　由于 NB-IoT 具有低窄带的通讯特性，所以多设备与基站同时交互，很容易造成网络堵塞问题。该框架内置了设备启动及注网离散机制，使设备错峰启动、错峰注网，有效优化网络阻塞，提高信息传输可靠性。

　　4、定时服务

　　该框架支持定时下发任务、更新功能，而且它不仅能减少由于设备和基站之间频繁通讯，所引发的功耗和流量损失，还支持按次/天/周的时间维度，重复设置任务周期，非常灵活。

　　本地可同时存储 10 条定时任务，即使设备离线，依然能正常执行定时任务，以更好地满足不同应用场景下的自动化控制需求。可极大降低人力成本，提高运维效率。

　　5、丰富的云服务

　　开发者可以通过蜂窝开发框架快速获得涂鸦提供的各种云服务：如下载通用的文件、断电续传，定位器设备还能下载星历等文件，开发者还可轻松实现设备固件升级、故障提醒等功能。

　　三、 实际产品应用

　　1、国家非常看重的智慧路灯领域

　　目前，城市路灯照明系统，普遍存在着基站容量不足、信号难以覆盖等问题。而以 Cat.1、NB-IoT为代表的蜂窝通信连接方式，凭借广覆盖、低功耗等特性，可大幅提升智能硬件的灵活度及使用效率。

　　涂鸦智慧路灯解决方案，围绕“设备管理→安全守护→能源检测→辅助决策”，助力城市快速进行智能化升级与形象提升，主要具备如下功能：

　　支持远程开关、调光，单灯或群组控制等功能;

　　支持信息管理功能，精准掌握包括：光照度、温湿度、经纬度等信息

　　实时统计电流、电压、功率、电量、频率、功率因数、运行时间等信息，并主动上报故障;

　　通过光敏感应器检测环境光照强度差异，实现路灯的自动开关灯;

　　通过管理后台，对城市路灯进行分区域集中化管理;

　　支持本地 RTC 定时功能，网络异常或离线状态下，设备依然可以正常执行定时任务。

　　2、应用不受限制的智能定位器

　　基于涂鸦蜂窝开发框架，开发者可以开发出各种定位器，如 SOS 定位告警器，能广泛使用在各种紧急求助的场景中，尤其适用于户外公共场所。开发者还可以开发车载定位，运用在电动车、自行车、滑板车等短途出行领域中。

　　涂鸦智能定位器解决方案功能：

　　①紧急告警

　　设备平常处于休眠状态，当按下 SOS 按键时，设备会自动连接网络，并上报当前的紧急状态及定位信息，防止车辆丢失并助力寻回。

　　②上报定位信息、电池电量等信息

　　设备可以根据用户设置的时间间隔，主动上报当前定位信息。在检测到设备处于低电量状态时，也会及时提醒用户进行充电。

　　③地理围栏

　　通过 App 设置电子围栏后，当设备的位置超过地理围栏的安全范围时，App 会及时发出告警，防止人/物品丢失。

　　④运动状态和计步

　　如果设备内置了陀螺仪，设备还支持高精度的计步，并计算出活跃时间、行走距离和消耗卡路里等，适用于运动型定位产品的研发。