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2022年 / 第8期 物联网技术190 引 言我国是一个严重缺水的国家，虽然淡水资源总量高，但是人均只有2 200 立方米，在世界上排名121位，属于全球人均水资源匮乏的国家。
据统计，我国每年农村大约有3.6亿 人喝的饮用水不符合标准，水资源已经成为我国可持续发展和长久治安的重大战略问题。
我国国土面积广，跨度大，地区气候差异大，导致水资源分布不均匀，基本情况是人多水少，南多北少，沿海多内地少，山地多平原少，并且水资源开发难度很大。
最有效的保护措施就是全民提高节约用水意识，从源头控制用水量[1]。
一直以来，我国供水行业存在很多管理痛点，首先，传统机械水表依靠人工抄表，随着人力成本的不断上升，不仅大大增加了水务公司的成本，同时人工手动抄表也存在错误率高和结算周期长等缺点。
其次，随着国家、群众资源保护意识的逐渐增强，愈加重视水资源节约问题，而传统机械水表存在无法及时监测用水量，更无法检测漏水异常等一系列问题[2]。
为解决这些问题，智能水表应运而生，逐步广泛应用于人民生活之中。
智能水表与传统机械水表最大的区别就是通过移动通信网络自动联网抄表，不必人工抄表，而且这种远程抄表相比人工抄表更准确，还可以设计配套的智能管理系统，方便水务公司集中化、可视化、自动化监测居民用水，提升管理人员的工作效率。
智能水表内部集成了低功耗、多通道的嵌入式无线数字传输模块，可通过无线信道传送信息。
水表能够和云平台、手机端APP 等组成一个家庭用水监控系统，从而实现远程抄表、缴费、实时监测等功能。
未来，随着相关政策的逐步落实，及资源节约、建设智慧城市的迫切需求，智能水表将逐步取代机械水表，最终完成更换[3]。
窄带物联网 （Narrow Band Internet of Things, NB-IoT ）具有覆盖广、功耗低、通信效率高、价格低等优势，网络覆盖能力可达164 dB ，可实现地下建筑数据通信。
同时，NB-IoT 基于蜂窝网络，信道带宽180 kHz ，可实现电表、水表等多个仪表的远程数据读取。
浅析NB—IOT物联网技术及应用随着信息技术的发展和应用场景的不断拓展，物联网技术不断升级和完善，NB-IOT技术应运而生。
NB-IOT（Narrowband Internet of Things）即窄带物联网技术，是一种针对物联网应用场景的新型蜂窝通信技术，其低功耗、广覆盖、多连接、低成本等特点，使得其在智能家居、智能城市、智能交通、智能医疗等领域有着广泛的应用前景。
本文将就NB-IOT技术的特点、应用场景以及发展趋势进行浅析，希望为大家对NB-IOT技术有更深入的理解。
一、NB-IOT技术的特点1、低功耗：NB-IOT技术采用了灵活的功率控制技术，可以实现长达10年的电池寿命，适合于长时间不间断工作的物联网设备，如智能电表、环境监测设备等。
2、广覆盖：NB-IOT技术支持室内外覆盖，可以穿墙透建，覆盖范围广，信号稳定，适用于各种应用场景，如大型商场、地下停车场等。
3、多连接：NB-IOT技术支持大规模设备连接，单个基站可以同时连接上千个设备，可以满足城市智能化、工厂自动化等场景的需求。
4、低成本：NB-IOT技术在硬件设备、通信费用等方面成本低廉，可以大规模部署并持续运营，是物联网技术中成本最低、性能最稳定的选择。
1、智能家居：NB-IOT技术可以连接家庭各种智能设备，如智能门锁、智能插座、智能家电等，可以实现远程监控、智能控制等功能，提高生活便利性和安全性。
2、智能城市：NB-IOT技术可以应用于城市的智能路灯、智能停车、环境监测等领域，实现城市基础设施的智能化管理，提高资源利用率和环境监管能力。
3、智能交通：NB-IOT技术可以连接车辆、交通信号灯、停车场等设备，实现交通流量监控、智能导航、停车位管理等功能，提高交通运输效率和安全性。
4、智能医疗：NB-IOT技术可以连接医疗设备、远程监护设备等，实现病人监测、远程诊疗等功能，提高医疗服务的便利性和质量。
5、工业物联网：NB-IOT技术可以连接工厂设备、物流设备等，实现生产监控、设备远程管理等功能，提高生产效率和管理水平。
nb—lot的技术原理NB-IoT（Narrowband Internet of Things）是一种窄带物联网技术，为低功耗、低成本、广覆盖的物联网设备提供连接。
NB-IoT的技术原理主要包括物理层、MAC层和RRC层。
1.物理层：NB-IoT采用GSM频段的窄带信号传输，使用窄带传输技术（Narrowband Transmission Technology），使得设备能够以较低的功耗实现远距离传输。
其主要技术特点包括：-仅使用180kHz的带宽，适用于频段的重复利用，提高频谱的利用效率。
-采用单发单收的半双工通信方式，能够进一步减少功耗。
-采用低复杂度的调制技术，提高信号的传输可靠性。
-支持多种调制方式（例如，QPSK、16QAM、64QAM），根据不同场景的需求选择适合的调制方式。
2.MAC层：NB-IoT的MAC层（Medium Access Control）主要负责控制物理层资源的分配和数据的调度，以提供高效的传输服务。
其主要技术特点包括：-支持突发传输，根据设备的需求，分配不同的资源。
- 引入了CE（Control Element）机制，用于传输控制信息，提高数据的传输效率。
- 引入了PDCCH（Physical Downlink Control Channel）和PDSCH （Physical Downlink Shared Channel）通道，分别用于控制信息和用户数据的传输。
-利用调度算法和资源共享策略，提高网络容量和覆盖范围。
3.RRC层：NB-IoT的RRC层（Radio Resource Control）主要负责设备的注册、连接和状态控制，以及设备与网络之间的信令交互。
其主要技术特点包括：-支持设备的漫游和重选，实现设备在不同基站间的切换和服务的连续性。
-支持周期性的网络监测，以保持设备与网络的连接。
-引入低功耗模式，使得设备在空闲状态下功耗更低。
- 引入Paging机制，通过基站向设备发送Paging消息来激活设备，降低设备的功耗。
窄带物联网技术的优点及应用场景介绍窄带物联网（Narrowband Internet of Things，简称NB-IoT）技术是一种为物联网设备提供低功耗、广覆盖、宽带信号传输的通信技术。
相比传统的物联网技术，NB-IoT具有许多独特的优点，为各行各业的应用场景提供了广阔的发展空间。
本文将介绍NB-IoT技术的优点，并探讨其在不同领域的应用场景。
一、NB-IoT技术的优点1. 低功耗：NB-IoT技术采用了低功耗设计，物联网设备可以通过低功耗方式运行，大大延长设备的使用寿命。
这对于需要长时间运行的应用场景非常重要，比如智能电表、环境监测等。
2. 广覆盖：NB-IoT技术具有广覆盖特性，可以覆盖远距离、深室内地区以及地下环境。
这使得NB-IoT技术非常适用于城市内外的各种场景，如智能巡检、智慧农业等。
3. 宽带信号传输：NB-IoT技术采用了窄带信号传输，能够提供稳定、高质量的信号传输，使得设备之间的数据传输更加可靠和高效。
这对于要求高可靠性的应用非常重要，如智能交通系统、智能建筑等。
4. 低成本：由于NB-IoT技术采用了低功耗、简单的硬件设计，使得物联网设备的制造成本大幅降低。
这使得NB-IoT技术在大规模应用的场景中具有更大的优势，如智能城市、智能家居等。
二、NB-IoT技术的应用场景1. 智能电表：NB-IoT技术可以应用于智能电表中，实现对电表读数的远程监测和控制。
通过NB-IoT技术，用户可以实时了解电表的用电情况，有效管理家庭能源消耗。
2. 环境监测：利用NB-IoT技术，可以建立环境监测网络，对大气、水质、噪音等环境指标进行实时监测和数据传输。
这有助于提高环境监测的精度和效率，为环保工作提供科学依据。
3. 智能交通：NB-IoT技术在智能交通系统中的应用非常广泛。
通过NB-IoT技术，可以实现交通信号灯的智能控制、道路拥堵监测和车辆位置跟踪等功能，提高交通运输的安全性和效率。
4. 智能农业：NB-IoT技术可用于智能农业领域，通过远程监测和控制，实现土壤湿度、气温、光照等农业生产要素的实时监测和调控。
NB-IoT毕业设计1. 简介NB-IoT（Narrowband Internet of Things）是一种低功耗宽带物联网技术，适用于大规模的低功耗设备连接。
本篇文章将讨论关于NB-IoT的毕业设计方案。
2. 毕业设计目标本毕业设计的目标是设计并实现一个基于NB-IoT的智能家居系统。
该系统将包括以下功能：1.远程监控：通过NB-IoT连接，用户可以远程监控家中各种传感器的数据，如温度、湿度、CO2浓度等。
2.远程控制：用户可以通过手机应用程序远程控制家中的设备，如灯光、空调等。
3.安全警报：系统将具备安全警报功能，当检测到异常情况时，会发送警报信息给用户。
3. 设计方案3.1 硬件设计为了实现智能家居系统，需要以下硬件组件：1.NB-IoT模块：用于与云服务器进行通信，并传输传感器数据和接收远程控制指令。
2.传感器模块：包括温度传感器、湿度传感器、CO2传感器等，用于采集环境数据。
3.控制模块：包括继电器、调光器等，用于远程控制家中的设备。
4.安全警报模块：包括门窗传感器、烟雾传感器等，用于检测异常情况。
3.2 软件设计软件设计主要包括以下几个方面：1.设备端程序：负责采集传感器数据，并通过NB-IoT模块发送到云服务器。
同时接收云服务器下发的控制指令，执行相应操作。
2.云服务器程序：负责接收设备端发送的数据，并存储到数据库中。
同时接收用户端的请求，并将相应数据发送给用户端。
3.用户端手机应用程序：提供用户界面，允许用户查看传感器数据、远程控制设备、接收安全警报信息。
3.3 系统架构整个系统的架构如下图所示：4. 实施计划本毕业设计将按照以下计划来实施：1.第一周：调研NB-IoT技术和相关硬件组件，了解其工作原理和使用方法。
2.第二周：进行硬件组装和连接测试，确保各个硬件组件能够正常工作。
3.第三周：设计并实现设备端程序，包括传感器数据采集和NB-IoT通信功能。
4.第四周：设计并实现云服务器程序，包括数据接收、存储和处理功能。
常见的物联网通信方式物联网（Internet of Things，简称IoT）是指通过互联网连接各种物体，使其具备自动识别、定位、追踪、监控、管理和控制等功能的网络系统。
物联网通信方式是实现物联网应用的基础，下面将介绍一些常见的物联网通信方式。
一、无线通信技术1. Wi-Fi（无线局域网）Wi-Fi是一种基于无线电波传输的局域网技术，适用于小范围内的高速数据传输。
物联网设备通过Wi-Fi连接到互联网，可以实现高速、稳定的无线数据传输。
Wi-Fi通信方式广泛应用于家庭智能设备、智能办公、无人机等领域。
2. 蓝牙（Bluetooth）蓝牙是一种短距离无线通信技术，适用于在10米范围内的设备间通信。
物联网设备可以通过蓝牙连接到智能手机、平板电脑等终端设备，实现数据传输、消息推送、遥控操作等功能。
蓝牙通信方式常见于智能家居、智能穿戴设备等应用场景。
3. ZigBee（低功耗无线网络）ZigBee是一种短距离、低功耗的无线传感器网络技术，适用于物联网设备间的无线通信。
ZigBee通信方式特点是低能耗、传输距离远、网络节点多，常用于智能楼宇、智能农业、智能交通等领域。
4. NB-IoT（窄带物联网）NB-IoT是一种窄带物联网通信技术，适用于大范围覆盖、低功耗的物联网应用。
NB-IoT通信方式具有低成本、低功耗、连接稳定等特点，适用于智能城市、智能能源、智能车载等应用场景。
二、有线通信技术1. 以太网（Ethernet）以太网是一种局域网通信技术，适用于有线网络环境下的数据传输。
物联网设备可以通过以太网连接到互联网，实现高速、稳定的数据传输和远程监控。
以太网通信方式广泛应用于工业自动化、智能交通、智能城市等领域。
2. RS485RS485是一种串行通信标准，适用于远距离、多节点的数据通信。
物联网设备通过RS485接口实现数据传输和设备间的通信。
RS485通信方式常用于环境监测、智能电表、工业自动化等场景。
三、移动通信技术1. 2G/3G/4G/5G移动通信技术是一种基于无线网络实现的长距离通信方式。
关于NB网络跨省优化流程的问题与建议一、背景基于工信部提出建立NB-IoT/4G/5G协同发展的移动物联网综合生态体系背景，经公司领导专题办公会决策，2020年底停止2G 物联网用户新增，由NB-IoT承载大部分原有2G业务场景，加大NB-IOT网络建设进度。
NB网络跨省优化流程作为帮助省公司解决跨省业务网络问题的重要渠道，目前面临工单系统迁移、受理流程复杂、补点效果不佳等问题，亟需进一步优化和改善。
二、现状目前跨省补点开通流程如下：总部市场部：负责明确需求审核标准，并对需求的合理性进行管理。
总部网络部：负责将工单派发至主办省，并明确网络建设指标要求；负责对省公司完成开通的站点进行验收。
各省公司：政企客户部负责受理客户关于外省NB-IoT网络质量问题的投诉，核实后提交跨省按需补点需求，在工程建设完成后组织客户验收测试并反馈验收结果；网络部负责牵头组织网络勘测，并根据实际情况，将工单派发至对应部门。
规划部、网络部根据网络勘测结果，进行方案设计、工程建设，并提交测试报告。
物联网公司：负责根据审核标准对需求审批；负责整理记录客户体验结果，并按月整理优化报告。
对于实际指标未达要求的需求，再次集中发起优化需求。
三、问题及与建议（一）精简工单流程。
问题：发起省公司需要经过物联网公司、总部网络部审核才能到主办省公司，工单处理中间如有异常或反馈，还要经过这些部门，加大了工单流转时长，降低了工单处理效率。
建议：直接由省公司之间对接，集团、物联网公司负监督考核职责。
（二）优化派单系统2019年集团公司组织第一期NB突击行动，考虑物联网公司工单系统与集团EOMS系统有现成接口。
为了NB跨省补点工单能尽快落地，确定由物联网公司物联卡工单管理系统和集团EOMS系统共同承载该类工单流程。
简易流程图如下：投诉处理接口，EOMS系统内也是通过“投诉处理工单”进行工单流程流转。
部分主办省认为这是投诉工单，不属于NB补点工单，不予处理或延迟进行处理；（2）集团政企安全质量保障部近期全力推动政企业务的客服系统集中建设，计划6月底完成客服系统的切换。
nb-iot协议NB-IoT（Narrowband Internet of Things）是一种低功耗、广覆盖的物联网协议。
它采用窄带通信技术，能够实现省电、低成本和广播覆盖的特点，为物联网的发展提供了更多可能性。
NB-IoT协议适用于小型设备的连接，例如智能家居设备、智能电表、智能水表等。
它的主要特点是低功耗，可以使用更小容量的电池，从而延长设备的使用寿命。
此外，NB-IoT还具有广播覆盖的能力，能够在封闭环境或深入地下的地方实现信号的覆盖。
这对于一些远离城市的地方或者智能建筑中的设备非常重要。
NB-IoT协议的另一个特点是低成本。
与其他物联网协议相比，NB-IoT协议的设备成本相对较低。
这是因为它在基础设施上的要求相对较低，可以借助现有的基站和网络。
此外，由于NB-IoT协议采用窄带通信技术，可以实现多设备的同时通信，减少了网络的负载和成本。
NB-IoT协议还具有高可靠性的特点。
传统的物联网协议通常不能很好地适应复杂的网络环境，容易受到干扰。
而NB-IoT协议实现了频谱的高效利用，提高了信号的可靠性和稳定性。
即使在拥挤的环境下，NB-IoT协议仍然能够保持与设备的稳定连接。
使用NB-IoT协议的设备可以通过互联网与云端平台进行数据交互。
这大大增加了设备的智能化程度，使其能够远程监控、控制和管理。
例如，智能家居设备可以通过手机应用程序实现远程控制，智能电表可以实时读取电量数据，水表可以实时读取用水量等。
这使得人们的生活更加智能化和便捷化。
NB-IoT协议的发展对于物联网的发展有着重要的意义。
它为智能城市、智慧农业、工业自动化等提供了更多的机会和可能性。
随着NB-IoT网络的不断完善和推广，越来越多的设备将能够接入到物联网中，为我们的生活带来更多的便利和智能化。
总之，NB-IoT协议是一种低功耗、广覆盖的物联网协议。
它具有低功耗、低成本和广播覆盖的特点，适用于小型设备的连接。
通过互联网与云端平台进行数据交互，使设备能够实现远程监控、控制和管理。
NB-IOT小基站，带你“漫游”物联网！⏹聚焦广覆盖、大连接主战场，缓解LTE容量压力同时实现深度覆盖
⏹NB-IOT一体化皮基站是一款具有广覆盖、大容量、低成本的特点窄带蜂窝物联网小基站
虹信NB-IoT基站设备SC3000-NB ⏹容量巨大：不少于6000终端用户数/天
⏹高度集成：采用基带和射频一体化设计
⏹组网便捷：即插即用，灵活部署
⏹灵敏度高：支持外接高增益天线
⏹联网丰富：内置DHCP/DNS/NAT 等各种网络模式
⏹按需部署：实现精准覆盖，快速提升网络容量
⏹操作维护：基于远程查询、设置和升级
⏹节能环保：靠近终端，节省终端功耗
网关核心网
LTE宏基站
LTE流量承销利器
智能家居
智慧停车智慧物流智能抄表智能畜牧智能监控NB-IOT
一体化皮基站硬件规格
✓工作频段：925~960MHz / 880~915MHz
✓同步方式：GPS, 空口同步
✓调制模式/信道带宽：QPSK 、BPSK/200KHz
✓数传速率：DL 150kbps / UL 220kbps
✓回传模式：有线回传：千兆以太网
无线回传：LTE 优先、2G 、3G
✓接收灵敏度：-122dBm@15KHz
✓重量/功耗：1.1kg/<24W
✓业务连接数：不少于6000终端用户数/天
✓供电方式/工作温度：DC 12V/-20°C to 55°C
✓基站尺寸：200mm * 200mm * 58.5mm
✓发射功率：24dBm （最大）⏹系统组网图及参数规格简介。
NB-IOT智能水表解决方案白皮书中国移动通信集团有限公司中国移动物联网联盟2018年12月目录NB-IOT智能水表解决方案白皮书 01.序言 (3)2.行业背景 (3)2.1 行业痛点 (3)2.2行业发展及趋势 (4)2.3 市场前景 (6)2.3.1 水务行业市场前景 (6)2.3.2 智能水表市场前景 (7)3.行业解决方案 (8)3.1 整体解决方案介绍 (8)3.1.1终端层 (8)3.1.2网络层 (8)3.1.3平台层 (9)3.1.4应用层 (10)3.2水务应用性能指标 (10)3.3安全性要求 (10)4.业务功能及流程 (11)4.1表计安装 (11)4.2 表计终端上线 (12)4.3周期性业务上报 (14)4.4用户缴费 (15)4.5异常信息处理流程 (16)5.方案设计 (17)5.1低功耗设计 (17)5.2覆盖&性能 (18)5.3错峰离散 (19)5.4问题定位 (19)5.5 FOTA升级 (20)5.6话务模型 (20)5.7 IoT应用使能平台 (21)5.7连接管理平台 (22)6.NB-IOT智慧水务应用价值 (23)7.业务场景及商业模式 (23)7.1业务场景 (23)7.2 商务模式 (25)1.序言本文主要介绍NB-IOT在水务行业的应用，行业目前存在的问题，及NB-IOT技术为水务行业带来了哪些改变，解决了哪些难题。
介绍了NB-IOT智慧水务整体解决方案，并对相关技术规范应用、业务功能及流程的进行了设计与约束、定义NB-IoT水表的基本功能集、实现流程，并提供方案设计建议。
本文主要目的是服务于中国移动智慧水务相关业务开展主要有几个作用：1、约束行业业务的实现；2、给水务行业从业人员、运营商网络人员了解行业发展趋势及相关技术规范，如包括配置、安装、升级、性能指标等。
2.行业背景“十三五”时期（2016-2020年）将是我国全面建成小康社会，实现中华民族伟大复兴中国梦的关键时期，资源、能源发展面临前所未有的机遇和挑战，水资源在我国资源中占据重要地位。
NB-IoT解决方案介绍目录LPWA 物联网市场需求和行业洞察 01 NB-IoT 解决方案 03 NB-IoT 标准进展 02 产业进展和应用探讨04物联网（IoT ）是移动网络运营商确定的高增长业务物联网技术在行业应用比例逐年提高物联网业务比例虽然还小，但增长迅速125163205298372200 400 FY10/11FY11/12 FY12/13 FY13/14 FY14/15Financial performanceM2M revenue £ 372m in FY 14/15，+25% YoY X35.37.81216.22210 20 30 20112012 2013 2014 2015百万 X4 400%连接增长£: 372M £: 42,227MM2M 收入总收入25%同比收入增长<1%收入占比但是能源 公共事业汽车零售 消费 电子健康 医疗 交通 物流 生产制造蜂窝物联网（CIoT ）的发展以海量LPWA 连接为主要驱动力POS, Smart Home, M2M Backhaul…Sensors, Meters, Tracking,Logistics, Smart Parking, Smart agriculture…高速率(>10Mbps)☐2G: GPRS|CDMA2K1X ☐MTC/eMTC ☐3G: HSPA/EVDO/TDS ☐4G: LTE/LTE-A ☐WiFi 802.11技术网络接入技术2020年全球M2M/IoT 连接分布CCTV, eHealth …中速率 (<1Mbps)低速率 (<100kbps)☐NB-IoT ☐SigFox ☐LoRa☐短距无线，如ZigBeeMTC/eMTC 未来可能替代2G M2M 技术空白市场，由于缺乏针对性技术，没有很好的的满足 丰富多样的应用场景 LPWA 的主要市场10% 30%60% 车载导航娱乐系统空间大细分市场机会2019年LPWA 物联网连接将超过传统2G/3G/4G 连接M2M 连接技术中，短距技术仍然在M2M 通信中占主导地位, 但：☐其中LPWA 连接数从2016年起快速增长，并在2019年超过传统蜂窝连接，约为14亿连接☐2G/3G/4G 蜂窝+LPWA 连接数将从2015年的3%上升到2024年的17%左右 ☐2024年LPWA 技术物联网连接数占比约11%0.005.0010.0015.0020.0025.00 30.002014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024Wide Area Fixed Short Range SatelliteMANLPWACellular2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024广域网技术物联网连接占比（%） Data source ：machina <201506 machina_forecast_data>物联网连接数增长预测（十亿）LPWA 传统蜂窝2019年3%17%海外主流运营商IoT 战略和业务布局做大连接数 做大业务面 车联网 消费电子 货物 能源 金融服务 健康 工业制造 公共服务 安全 运输物流战略： 应用：驱动： 增加收入增加网络利用率健康医疗 智慧家庭 教育 农业 监控 货物跟踪 车联网IoT 行业渗透和破局 未来收入和业务增长 政府主导端管云全方位发力连接是核心控制点车联网 运输物流 工业制造 能源 金融服务 健康 公共服务 智慧家庭 消费电子 货物农业 车联网 健康 保险工业制造 运输 公共服务 能源支撑Digital Service 战略 新的收入增长点Essential2020战略支持企业客户数字化转型，核心网络和服务资产发挥协同效应健康医疗 车联网 零售 家庭互联 智慧城市 运输 工业制造车联网 家庭互联 能源 健康 智慧城市 工业制造智慧城市 能源 物流 车联网 健康 零售 货物跟踪收入增长点数字业务转型 全球领先 提升收入 提升ARPU智慧城市 连接控制点 说明：红色表示最适合LPWA 技术的物联网应用，蓝色表示其中部分物联网应用需要LPWA 技术运营商对低功耗/低成本/低速率/广深覆盖CIoT 技术诉求强烈预期2G 将普遍退网考虑 未来 3G/4G 模组贵(20~40美金)终端 价格 2G/3G/4G 覆盖和终端功耗不如Sigfox/LoRa覆盖 功耗运营商需要更具竞争优势的技术来发展物联网业务策略● 先网络，后业务，快速跑马圈地建好网络再发展业务● 大量融资，€107M ● 先圈地，27 countries ● 100Hz 超窄带技术技术先天缺陷● 可靠性低，无QOS● 低容量可用，高容量则难以承载 ● 覆盖差、时延高、速率低(12byte)部分运营商迫于市场压力，引入LoRa 布局类似运营商运作，提供管道服务● 类CDMA 技术，容量低 ● 安全性弱● 公共频谱，干扰问题难以解决LPWA 开启低功率广覆盖IoT 市场，NB-IoT 具备技术优势1m100m10kmBluetooth ZigBee … （短距低速）WiFi （短距宽带）UMTS/LTE （长距高速）GSMLPWA（长距低速）覆盖100bps100kbps100Mbps速率不同无线物联网接入技术对比高安全性高可靠性高速率低功耗高频谱效率大覆盖低成本低时延短距通信 （WiFi 等） NB IOT私有技术 （LoRa 等）NB IoT 相对短距通信/私有技术优势明显技术制式网络定位国际标准NB-IoT 可与现蜂窝网融合演进的低成本电信级的高可靠性、高安全性广域物联网技术 私有技术LoRa需独立建网、无执照波段的高风险局域网物联技术Sigfox不适配国内无执照波段、由Sigfox 建网与运营商合作的高成本高风险物联网技术NB-IoT 产业链快步完备，全球产业联盟加速行业成熟其他各大主流芯片厂家动态NB IoT 产业联盟动态华为：已推出样机芯片并在外场验证，16H2商用高通：已规划芯片MDM9206，预计17H1商用 英特尔：宣布支持NB-IoT ，芯片规划待发布MTK ：跟随3GPP 标准，芯片规划待发布全球NB IoT 论坛成立 ●VDF 、联通等21 运营商 ●华为等3 主流设备厂商 ●7 芯片模组厂商 ●11 垂直行业NB IoT 正逐渐形成完整的生态链智能灯水表智能停车宠物跟踪气表垃圾箱芯片 模组终端运营商NB IoT目录LPWA 物联网市场需求和行业洞察 01 NB-IoT 解决方案 03 NB-IoT 标准进展 02 产业进展和应用探讨04NB-IoT标准即将冻结，16年Q3/Q4开启商用序幕3GPP R13 NB-M2MNB-OFDMA NB-LTENB-IoTWork ItemNB-CIoTNB-IoT规范冻结2016.62015.092015.052014.052014.07 2015.07NB-IoT技术方案2015.1215年11月RAN1#83会议明确了NB-IoT 部署场景和空口技术200k200kGSM200kUMTS/LTE(1) Standalone结论2： 上行支持2种技术200k LTE(2) Guard band200kLTE (3) In-band技术1： Single-Tone 技术☐包含3.75kHz 与15kHz 两种子载波带宽 ☐支持更好的覆盖、容量与终端功耗技术2： Multi-Tone 技术☐选择15KHz 子载波带宽 ☐支持更大的峰值速率注：终端需要上报支持的能力以便网络进行集中调度。
NB-IoT 的技术优势及网络部署分析作者：王德龙来源：《中国新通信》 2018年第14期【摘要】未来几年是物联网快速发展期，可称为运营商未来新业务蓝海，LPWA(Low Power Wide Area, 低功耗广覆盖) 应用占整个物联网连接规模接近70%，NB-IoT 属于LPWA，是运营商切入LPWA 物联网的最佳选择。
【关键词】 NB-IoT 关键技术网络部署引言：移动通信行业逐渐从人与人的通信向万物互联的方向演进，物联网逐渐成为行业焦点，运营商开始积极推进相关产业发展，而基于蜂窝的窄带物联网（Narrow Band Internet ofThings, NB-IoT），由于其自身的技术优势，必然成为运营商网络部署的首选技术。
一、NB-IoT 技术优势智慧家庭，车联网，公用事业是运营商物联网最佳行业切入点，运营商需要更具竞争优势的技术实现物联网“弯道超车”，而NB-IoT 相对LoRa 和Sigfox 等技术，只消耗大约180KHz 的带宽，可直接部署于GSM 网络、UMTS 网络或LTE 网络，以降低部署成本、实现平滑升级[1]。
NB-IoT 具有低广覆盖、大连接、低功耗、低成本、更高的安全性和可靠性等技术优势，几个关键特性如下：1.1 20dB 覆盖增强主要通过功率谱密度抬升和重复技术，相对LTE 覆盖增强20dB，相当于提升了100 倍覆盖区域的能力。
1.2 容量增强（Multi-tone）Multi-tone 包括3tone、6tone 和12tone 这3 种场景。
对于覆盖较好场景下的UE，上行数据传输采用Multi-tone 传输可以获得更高的吞吐率，有助于降低UE 上行数据传输时延和功耗。
1.3 覆盖扩展为兼顾覆盖深度和容量性能，将NB-IoT 小区划分为不同覆盖等级，UE 根据信号强度选择相应的覆盖等级进行业务传输：低覆盖等级信号好，优先保证传输速率；高覆盖等级信号较弱，优先保证覆盖，数据传输速率降低[2]。
nbiot协议详解NB-IoT（Narrowband Internet of Things）是一种低功耗、广覆盖、宽带连接的无线通信技术，专门为物联网设备提供长距离、低功耗和大规模连接的能力。
本文将详细介绍NB-IoT协议的工作原理、特点以及应用场景。
一、NB-IoT协议的工作原理NB-IoT基于蜂窝网络，采用窄带技术，能够在已有的GSM、UMTS和LTE网络中部署。
NB-IoT通过在现有基站上增加软件、硬件或者单独设置基站来实现。
NB-IoT在接入层使用GSM、UMTS或LTE承载，但在物理层和MAC层使用了新的调制和多址技术。
NB-IoT的物理层采用了窄带调制技术，能够实现更远的传输距离和更好的室内覆盖能力。
同时，NB-IoT还引入了功耗优化技术，使设备能够实现长时间的待机和低功耗运行。
在MAC层，NB-IoT引入了定时资源复用技术，可以实现大规模连接，支持数千个设备同时接入。
二、NB-IoT协议的特点1. 低功耗：NB-IoT采用了功耗优化技术，设备能够实现长时间待机和低功耗运行，可以满足物联网设备对电池寿命的要求。
2. 广覆盖：NB-IoT采用窄带调制技术，具有良好的室内和室外覆盖能力，能够穿透墙壁和障碍物，实现更远距离的传输。
3. 大规模连接：NB-IoT引入了定时资源复用技术，在MAC层实现了大规模连接，能够同时支持数千个设备接入，满足物联网设备的连接需求。
4. 安全可靠：NB-IoT采用了端到端的认证和加密机制，保证了数据的安全性和可靠性，可以应用于对安全性要求较高的场景，如智能家居、智慧城市等。
5. 成本低廉：NB-IoT可以通过软件、硬件升级或者单独设置基站来实现部署，不需要大规模的基础设施建设，降低了网络建设和运营的成本。
三、NB-IoT协议的应用场景1. 智能家居：NB-IoT可以连接智能家居设备，如智能门锁、智能插座、智能温控器等，实现远程控制和监测，提高家居的安全性、舒适性和能源利用效率。
使用NB-IoT技术实现自动化设备的跨省市异地远程控制
一、实现目的：通过手机、IPAD、电脑等对进行远程控制，开机、停机、读取数据、下发数据等。
二、技术方案：PLC+NB-IoT+平台软件
三、适用范围：分期付款的自动化设备、出租的设备、工程尾款催收等需要远程控制或者采集下发数据的场景。
四、应用场景：
案例1
XX公司是广东省机器人生产集成厂家，江西省的王某从XX公司购买了2台集成后的机器人用于生产，设备款项共计60万元，购买合同中规定设备款分3期，但王某只支付了前两期的款，尾款6万元一直拖欠，为追回尾款销售人员在一年间多次从广东到江西省，仅差旅费用就多达近万元；之后XX公司以维护升级的名义为王某的设备加装了NB-IoT模块，在设备加装了模块后，经过再三和王某沟通无果，销售经理通过手机在对王某的PLC下达了停机命令，王某不得以只好将尾款6万元打给XX公司。
案例2
陈总的公司生产一种用于切割瓷砖、为瓷砖涂胶的设备，设备采用租赁的形式，出租给各地的装修公司、个人等用户，收费方式是按涂胶的面积来收费，每个月安排人员到各地进行抄表(设备自带计数装置)，随着业务扩展，陈总的设备除浙江省以外，还有很多广东、山东、河南的异地客户。
为了抄表陈总不得不加派人手，而很多较偏远的地区如新疆、宁夏等客户来联系，致使陈总不得不忍痛拒绝！陈总的业务因此只能困守在几个特定的地区，不能扩张，越来越多的抄表员的支出也给陈总的公司带来了很大的压力！
2018年8月，陈总公司的设备加装了NB-IoT模块，把设备的生产数据与公司的财务系统(ERP)相结合，实现了无人抄表、自动计费、自动收费，客户只要关注陈总公司的公众号或者下载APP就能够方便支付当月的费用。
陈总的公司当月就节省了15个抄表员的支出。
五、NB-IoT技术简介
NB-IoT是窄带物联网技术，它使用NB模组+NB物联卡为用户提供物联网通讯通道。
简而言之，它就是一个PCB模块，这个模块可以插物联卡(类似手机SIM卡)，它可以和PLC、工控机等设备进行串口、以太网等方式的通讯，然后通过无线连入网络。
NB模组
六、实现方案
6.1 硬件：
6.2 PLC 程序:
● 命令接收和执行程序
● 数据上传程序
● 防断开心跳信号程序
● 加密传输程序
七、政策优势
高新技术，物联网推广技术补贴等。
RS485。
