NB—IOT应用关键技术
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技术与检测Һ㊀NB-IoT技术在物联网中的应用丁㊀辉摘㊀要:NB-IoT作为一种新兴LPWA(低功耗广域网)技术,以超低功耗,低速率㊁深度覆盖㊁大链接等技术特点,迅速成为在物联网通信技术中主流技术之一㊂通过阐述物联网行业中主流的LPWA通信技术,分析NB-IoT技术自身的技术特点,对比其他通信技术的优势㊂介绍了物联网应用中选择NB-IoT网络作为通信方式的应用㊂关键词:NB-IoT;物联网;超低功耗;深度覆盖;大连接一㊁引言随着科学技术的发展,物联网技术在信息技术中扮演着越来越重要的角色㊂物联网也被称为继计算机㊁互联网之后信息技术产业的第三次浪潮㊂其中LPWA技术主要应用在低速率,功耗要求比较严格的物联网设备中㊂NB-IoT就是新兴的LPWA技术,以其超低功耗,低速率㊁深度覆盖㊁大连接等技术特点,迅速成为许多物联网设备的最佳选择通信方式㊂国内运营商也积极推进网络建设,中国电信在2017年打造全球首个商用的NB-IoT网络,目前全网大部分基站已经升级NB-IoT网络,实现包括偏远山区在内的全国覆盖,整体NB-IoT覆盖率97.84%㊂截至2020年2月,中国市场NB-IoT的连接数已突破1亿㊂二㊁主流LPWA通信技术目前物联网行业适用的通信技术种类非常多,LPWA主要针对中远距离㊁低功耗物联网设备的使用㊂LPWA通信技术包含授权频谱(NB-IoT,eMTC)和非授权频谱(LoRa,Sig⁃Fox)㊂NB-IoT是运营商级别的LPWA技术,LPWA技术对比如图1所示㊂图1㊀LPWA技术对比三㊁NB-IoT技术介绍NB-IoT技术最早于2014年由华为和沃达丰提出NB-M2M,经过两年时间完善㊁更新,于2016年6月,NB-IoT核心标准正式在3GPPR13冻结㊂此后NB-IoT技术得到飞速发展和广泛应用㊂国内三大运营商积极推进NB-IoT网络建设,政策上也在引导物联网设备使用NB-IoT网络㊂NB-IoT是基于蜂窝的低功耗广域网,其构建于蜂窝网络,仅占用180kHz的带宽,具有多种部署方式,包括独立部署㊁保护带部署和带内部署方式㊂多种部署方式可以降低部署成本,实现平滑升级㊂独立部署主要用于重耕GSM频段,目前国内三大运营商除了中国移动外均已停止GSM网络服务,而且中国移动也正在逐步取消GSM网络服务㊂因此空出来的频段资源刚好可以用于NB-IoT网络部署㊂保护带部署是利用LTE边缘保护带中未使用的180kHz资源块进行部署㊂带内部署是占用LTE网络中一个资源块进行部署,需要考虑频谱干扰问题,应用较少㊂2020年5月工信部提出到2020年底,NB-IoT网络实现县级以上城市主城区普遍覆盖,重点区域深度覆盖;移动物联网连接数达到12亿;推动NB-IoT模组价格与2G模组趋同,引导新增物联网终端向NB-IoT和Cat1迁移;打造一批NB-IoT应用标杆工程和NB-IoT百万级连接规模应用场景的目标㊂四㊁NB-IoT主要技术特点及其优势NB-IoT属于LPWA,是面向物联网中远距离和低功耗需求通信技术,具有超低功耗,低速率㊁深度覆盖㊁大连接等技术特点㊂NB-IoT采用PSM㊁DRX/eDRX技术实现超低功耗㊂PSM(PowerSavingMode)是一种功率节省模式,终端设备在进入PSM模式后,会关闭收发机信号,不再监听网络侧的寻呼,仅保留网络状态,和网络侧无任何信息交互,处于最省电模式,最大限度地降低功耗㊂因此该模式适用于以终端数据上报业务为主,无下行控制或对下行控制无时效要求的场景㊂DRX(DiscontinuousReception)通过终端周期监听网络寻呼的方式实现网络侧指令的下发,即周期进入接收与休眠状态;eDRX(ExtendedDiscontinuousReception)通过扩展终端监听网络寻呼的周期,减少终端监听网络寻呼的次数,从而进一步降低终端功耗㊂DRX/eDRX保障了网络侧下发指令的时效性,因此适用于反向控制的场景㊂NB-IoT网络单个用户速率最大只有20kbps,单个小区上行理论峰值速率可达250kbps,因此NB-IoT网络仅适用于低速率上报的终端设备使用㊂NB-IoT技术通过使用重传机制和提高功率谱密度,使得NB-IoT网络覆盖比GPRS网络增强了20dB,可以实现多穿透一层墙的覆盖效果㊂NB-IoT室外单基站的覆盖距离可以达到2300米,是CDMA网络的2倍㊂761NB-IoT网络还具有大链接特性,在特定的业务模型下,并发终端数量较少,且终端上报小数据包,业务不是很频繁的情况下,单个小区支持用户数可以达到5万个㊂五㊁NB-IoT技术在物联网中应用案例NB-IoT的技术特点,决定其适用于低速率,低功耗类的物联网设备,目前在水㊁电㊁燃气抄表方面有着大量的应用案例;在环境监测领域㊁畜牧业㊁智慧农业㊁智慧养殖等行业也被广泛应用㊂抄表行业设备数据量小,一般采用电池供电,数据上报周期长㊂该行业先后开发出IC卡抄表㊁有限远程抄表㊁GPRS无线终端等产品,虽然给抄表带来了一定的便利,但仍旧有很多局限性的问题无法解决,如IC卡缴费需要人工现场处理,有线抄表施工问题,GPRS终端设备电池衰减严重,加之2G网络逐步关停的问题㊂NB-IoT智能设备终端通过NB-IoT网络直接向应用平台发送数据,通过NB-IoT的低功耗优势,使得电池寿命可以长达10年㊂环境监测设备多采用定期上报采集数据的方式工作,其数据量较低,但设备对功耗要求比较高㊂环境监测领域以往采用的通信方式为GPRS或者4G网络,目前GPRS网络逐步关停,而4G网络功耗较大,对于电池供电的设备需要配备较大容量的电池,且4G的资费相较贵㊂NB-IoT技术的应用,满足设备数据发送需求的同时降低了设备的功耗㊂随着网络的覆盖率进一步提升,即使是郊区也可以适用NB-IoT网络㊂六㊁结语NB-IoT作为新兴技术,凭借着自身的鲜明的优势特点,正在各个行业得以应用,目前,已成为物联网通信技术中的主流之一㊂同时,NB-IoT技术也在不断增加新的功能,比如,移动性,定位功能等㊂未来NB-IoT技术必将在更多的物联网应用领域中绽放异彩㊂参考文献:[1]中华人民共和国工业和信息化部.关于深入推进移动物联网全面发展的通知[EB/OL].https://www.miit.gov.cn/xwdt/gxdt/sjdt/art/2020/art_a297fbaf55bd41af8ab798223e6e4af4.html,2020-05-07.[2]吴琦.NB-IoT技术在物联网智能水表领域的应用[J].南方农机,2020(2):195-196.作者简介:丁辉,男,江苏淮安人,江苏南大五维电子科技有限公司,研究方向:嵌入式开发㊂(上接第125页)期比进行分别计算㊂第二,计算和设计非结构构件㊂出于建筑功能要求或外观要求,建筑经常存在主体承重骨架体系以外的非结构构件㊂设计师需要特别关注这部分构件的设计,特别是针对屋顶的装饰类构件㊂建筑受到很大的风荷载与地震作用,需要严格按照建筑非结构构件的计算规则开展设计工作㊂(四)保证施工技术的规范性在建筑施工的前一阶段,要对施工进度进行详细的了解和分析,以确保接下来施工的万无一失㊂另外,还要严格控制施工材料的质量,对那些没有依照施工规定来配置的混凝土,要进行严格管理,禁止其流入施工现场而被投入使用㊂除此之外,为了进一步确保混凝土的耐久性,在供应商的选择上也要加以重视,施工单位要选择口碑好的商家,因为具备良好声誉的供应商所提供的原材料更具品质保证㊂其次就是要制订好合理的运输路线,保证混凝土能够又快又好的运送到目的地㊂在振捣需要浇筑的混凝土时,要做到充分的振捣,因为振捣不充分会导致蜂窝的情况出现㊂另外,施工单位要做好相关人员的培训工作,以提高他们的专业技能和综合素养,保障混凝土振捣工作的高效㊁有序地进行㊂在工程施工的过程中,工作人员要根据管线的预埋情况来展开施工,以免踩到钢筋,影响施工的顺利进行㊂当混凝土的强度不超过1200千帕时,切不可堆放过重物品或者踩踏,此外,还要保证混凝土的施工技术过关,遵循施工建设的相关规定,从而确保混凝土的耐久性㊂四㊁结语综上所述,为了满足人民群众对建筑物使用性能的高要求,需要做好混凝土结构耐久性设计的研究与分析工作,对于可能影响到建筑混凝土结构耐久性的各项因素需要采取措施进行避免,同时,也要保证所采取的措施能够对混凝土结构耐久性设计的提升带来推动作用,这样才能促使建设完工的耐久性建筑具有超高的安全性与稳定性,并为相关建筑企业的经济效益与社会效益提升带来积极贡献㊂参考文献:[1]陈琳,屈文俊,朱鹏.混凝土结构全寿命等耐久性设计的理论框架[J].建筑科学与工程学报,2016(3).[2]廖俊君.基于耐久性的建筑工程混凝土结构设计分析[J].四川水泥,2020(2).[3]韩金玲.基于耐久性的建筑工程混凝土结构设计分析[J].居舍,2019(11):95.作者简介:张钘,安徽志恒电力工程有限公司㊂861。
浅析NB—IOT物联网技术及应用【摘要】本文深入探讨了NB-IOT物联网技术的意义和发展背景,并对NB-IOT技术原理进行了浅析。
随后分析了NB-IOT技术的特点,以及在物联网中的广泛应用。
也探讨了NB-IOT技术所具有的优势和面临的挑战,以及未来发展趋势。
结论部分指出,NB-IOT将推动物联网技术的革新,其应用将更加普及,并为物联网行业带来新机遇。
本文为读者提供了全面的了解NB-IOT技术及其在物联网领域的重要性,以及未来的发展前景。
【关键词】NB-IOT, 物联网技术, 应用, 技术原理, 特点, 优势, 挑战, 未来发展趋势, 革新, 普及, 机遇1. 引言1.1 NB-IOT物联网技术的意义NB-IOT物联网技术的意义在于为物联网行业带来更加智能化、高效化和便捷化的解决方案。
通过NB-IOT技术,可以实现对各种设备和传感器的实时监测、控制和管理,从而提高生产效率、降低能耗和资源浪费,改善生活质量。
NB-IOT技术还能为不同行业带来更加精准的数据采集和分析能力,从而帮助企业做出更加科学和有效的决策,提升竞争力和发展潜力。
NB-IOT物联网技术的意义在于推动物联网行业向着更加智能化、信息化和智能化的方向发展,为未来社会的数字化转型和智能化发展提供强大支撑和动力。
1.2 NB-IOT技术发展背景NB-IOT(Narrow Band Internet of Things)是一种低功耗广域网技术,是一种专门为物联网应用而设计的无线通信技术。
NB-IOT技术发展背景可以追溯到2010年左右,当时物联网技术刚刚兴起,各种无线通信技术纷纷进入市场。
传统的无线通信技术往往存在功耗高、覆盖范围窄、成本高等缺点,无法完全满足物联网应用的需求。
随着物联网应用场景的不断扩大和物联网设备数量的快速增长,市场对低成本、低功耗、广覆盖的物联网通信技术提出了新的需求。
为了解决这一问题,3GPP(第三代合作伙伴计划)组织启动了NB-IOT 标准化工作。
NB-IOT技术及优化 NB-IOT技术及优化目录1.NB-IOT关键技术51.1强覆盖:51.2低成本:51.3小功耗:71.4大连接:82.NB-IOT帧结构92.1下行物理层结构92.2上行物理层结构10上行资源单元RU113.NB-IOT网络架构123.1CP和UP传输方案133.2CP和UP方案传输路径对比 143.3CP和UP协议栈对比143.3.1CP方案的控制面协议栈143.3.2UP方案的控制面协议栈152.4状态转换154.信令流程18CP传输方案端到端信令流程 184.2RRC连接建立过程204.3UP传输方案端到端信令流程 224.4RRC挂起流程(SuspendConnectionprocedure)244.5RRC恢复流程(ResumeConnectionprocedure)254.6CP/UP方案网络协商流程265.覆盖优化285.1弱覆盖285.2SINR差285.3重叠覆盖问题点285.4覆盖指标要求:286.重选优化286.1重选时延统计方法:296.2判断小区重选是否成功: 296.3重选成功率统计:296.4脱网重搜时延统计:29参数优化:30覆盖等级门限30SIB1重复次数30SIB2周期30同频重选测量门限配置标示 31同频小区重选指示31加密算法优先级31完整性保护算法优先级32MIB和SIB加扰开关33eDRX开关定时器T30033定时器T31034UE不活动定时器341.NB-IOT关键技术NB-IOT属于LPWA技术的一种,它具备强覆盖、低成本、小功耗、大连接这四个关键特点。
1.1强覆盖:较GSM有20db增益,1、采用提升IOT终端的发射功率谱密度(PSD,Powerspectraldensity);2、通过重复发送,获得时间分集增益,并采用低阶调制方式,提高解调性能,增强覆盖;3、天线分集增益,对于1T2R来说,比1T1R会有3db的增益。
NB-IoT是什么为了应对日渐强烈的物联网需求,于是国际移动通信标准化组织3GPP决定制订一个新的蜂窝物联网(CIOT:Cellular Internet of Thing)的标准。
这个新标准要实现四个目标:超强覆盖,相对于原来GPRS系统,增加20dB的信号增益超低功耗,终端节点要能达到10年的电池寿命超低成本,终端芯片的目标定价为1美元,模块定价为2美元超大连接,200kHz小区容量可达100k用户设备针对这些目标,很多通信公司及运营商都提出了自己设计的空中接口的建议方案,希望被3GPP标准化组织采纳为正式标准。
在2015年9月的RAN #69会议上,经过一番激烈PK,最终确定了蜂窝物联网的空中接口方案为NB-IoT。
这个NB-IoT空口标准是由华为、高通、沃达丰主导的NB-CloT建议以及爱立信、诺基亚主导的NB-LTE建议融合而成,其中NB-CIoT的成分要更多一些,换句话说就是华为与高通在NB-IoT领域所拥有的核心专利数量更多。
NB-IoT关键知识点NB-IoT是一个空中接口标准,这个标准主要是在终端与基站eNB之间的约定,包括物理层与数据链路层的一些设计规定。
考虑到与LTE的兼容性,NB-IoT标准与LTE的空口标准有很多相同或相似之处。
比如NB-IoT沿用LTE定义的频段号,Release 13为NB-IoT指定了14个频段。
NB-IoT的多址技术,上行采用SC-FDMA,下行采用OFDMA;下行发射功率为43dBm, 上行为23dBm。
调制方式以QPSK与BPSK为主。
Release 13 NB-IoT仅支持FDD半双工type-B模式,FDD 意味着上行与下行在频率上分开,半双工意味着UE不会同时处理接收与发送。
CIoT接入网架构图CIoT的接入网构架与LTE一样,没有改变。
eNB同样是通过S1接口连接到MME(Mobility Management Entity)与S-GW(Serving GateWay)。
浅析NB—IOT物联网技术及应用1. 引言1.1 物联网技术的发展物联网技术的发展已经成为当今科技领域的热门话题,随着社会信息化的不断推进,物联网技术也日益成为各行各业的发展趋势之一。
通过物联网技术,不同设备和物品之间可以实现互联互通,实现数据的采集、传输和分析,为人们的生活带来了许多便利和创新。
物联网技术的发展可以追溯到20世纪90年代,当时物联网技术还处于起步阶段,主要应用于军事、工业和农业领域。
随着移动互联网的普及和5G技术的逐渐成熟,物联网技术迎来了快速发展的时代,越来越多的智能设备和传感器开始被应用于物联网系统中。
现在,物联网技术已经应用于各种领域,包括智能家居、智慧城市、工业自动化等。
它为人们的生活带来了更多的便利和舒适,也给各行业带来了更高效和智能化的生产方式。
随着技术的不断发展和创新,物联网技术将会在未来发挥更加重要的作用,推动各行业的进步和发展。
1.2 NB-IOT技术的介绍NB-IOT技术,即窄带物联网技术,是一种基于蜂窝网络的低功耗、广覆盖、低成本的物联网通信技术。
它可以实现物联网设备之间的互联互通,为各种应用场景提供更加高效和可靠的连接服务。
NB-IOT技术采用窄带通信技术,具有较低的功耗和成本,能够支持大规模的设备连接。
其优势主要体现在以下几个方面:NB-IOT技术具有广覆盖能力,可以在室内和室外等不同环境下实现稳定的连接,适用于各种复杂的应用场景。
NB-IOT技术具有低功耗特点,可以让设备长时间运行,减少维护和更换电池的频率,降低了使用成本。
NB-IOT技术还支持大规模连接,可以同时连接数以万计的设备,满足大规模物联网应用的需求。
NB-IOT技术在物联网领域有着广阔的应用前景,并且随着技术的不断进步和完善,将会在未来发展中扮演越来越重要的角色。
2. 正文2.1 NB-IOT技术特点NB-IoT技术是一种适用于物联网设备的低功耗广域网络技术,具有以下特点:1. 低功耗:NB-IoT技术采用窄带宽度和深睡眠技术,能够大大降低设备的功耗,延长设备的电池寿命,使设备更加节能高效。
浅析NB—IOT物联网技术及应用一、NB-IoT的基本原理NB-IoT是一种基于蜂窝网络的低功耗广域网技术,它采用了一系列技术手段来提高物联网设备的覆盖范围、数据传输速率和设备连接密度。
其基本原理主要包括以下几个方面:1. 资源复用:NB-IoT采用了窄带信道技术,可以在现有的蜂窝网络中复用一部分频谱资源,从而减少了对频谱资源的需求,提高了网络的容量和覆盖范围。
2. 低功耗:NB-IoT采用了功耗优化的设计,使得物联网设备在长时间内可以工作而不需要更换电池,从而降低了设备的维护成本。
3. 大覆盖范围:NB-IoT采用了在室内和室外都可以实现良好覆盖的设计,可以覆盖更广阔的地域,满足物联网设备在各种环境下的应用需求。
4. 高连接密度:NB-IoT可以支持大规模设备的连接,每个基站可以连接成千上万的物联网设备,从而实现了对大规模物联网设备的管理和监控。
除了基本原理外,NB-IoT还具有许多其他技术特点,使得它成为一种理想的物联网技术方案。
1. 低成本:NB-IoT可以利用现有的蜂窝网络基础设施,无需对现有网络进行重大改造,从而可以降低部署和维护成本。
2. 高可靠性:NB-IoT采用了重传机制和自适应调制等技术手段,可以有效应对信道干扰和多径衰落等问题,提高了通信的质量和稳定性。
3. 安全性强:NB-IoT采用了端到端的加密和身份认证技术,可以有效防止数据泄露和网络攻击,保障物联网设备和数据的安全。
4. 兼容性好:NB-IoT可以与现有的LTE网相兼容,可以较为顺利地与现有的移动通信网络进行对接和融合,从而加快了商用进程。
5. 高灵活性:NB-IoT支持灵活的部署方式和业务模式,可以适应不同应用场景的需求,为各行业的物联网应用提供了多样化的选择。
1. 智能家居:NB-IoT可以实现家庭各种智能设备的互联互通,如传感器、智能电器等,可以实现远程监控、远程控制等功能,为用户提供更便捷、安全和舒适的居家环境。
Special Technology专题技术DCW1 N B-IoT应用背景介绍NB-IoT(窄带物联网)构建为蜂窝数据网络,消耗占用180kHz频段,可以直接部署于 LTE(800M)网络,相比其他网络,具有高安全性、可靠性、高频谱、低功耗、低成本等条件优势,从而降低成本、降低投资、提高回报。
2 N B-IoT的关键技术与特点2.1 N B-IoT的主要特点(1)广/深覆盖。
在其余网络相同的频段下,发射功率同为20dB,对比其他网络覆盖面积扩大7倍,覆盖面积大大增强,适用范围区域增多。
(2)大连接应用。
利用窄带技术,大大提升信道容量。
单个扇区,满载可承载10万个用户连接使用;NB-IoT设备一个扇区可以承载10万个用户连接,而且终端对时延要求不敏感,传输可在15分钟-24小时灵活传输。
(3)低功耗。
NB-IoT终端基于AA电池,使用寿命可以长达10年之久,其终端长时间处于节能状态,占用功耗小于百分之一;芯片构造简单、信令简化、传输功耗小、分周期传输降低损耗等,是其使用寿命长的主要关键技术。
2.2 N B-IoT的网络结构NB-IoT网络构架主要包括:终端;E-UTRAN、SCEF、SCS、AS 、HSS、MME、SGW-服务网关、PDN/PGW。
结合现网LTE网络,NB-IoT网络新增业务能力开放单元,优化了小数据传输和支持非IP数据传输。
同时物理网元数量对比LTE网络简化, MME、S-GW、P-GW 等核心网网元合并部署,大大降低部署难度。
2.3 N B-IoT系统特点2.3.1 物理层NB-IoT系统支持的操作模式:(1)独立操作模式;(2)保护带操作模式;(3)带内操作模式。
2.3.2 空口层空口层简化了现有网络LTE的控制面,从而降低了系统的复杂度和终端的功耗利用,节省开销的同时,更有效的支出了小数据传输和覆盖增强。
2.3.3 接入网NB-IoT系统的接入网特性是基于现有LTE网络的S1接口和X2接口之间进行优化处理。
窄带物联网(NB-IoT)技术开发及应用研究窄带物联网(NB-IoT)技术是一种为低功耗、低速率、广覆盖的物联网设备而设计的无线通信技术。
近年来,随着物联网行业的快速发展,NB-IoT技术逐渐成为物联网领域的热门话题之一。
本文将就NB-IoT技术的开发及应用进行深入研究,探讨其在各个行业的潜在应用价值,并分析其未来的发展前景。
一、NB-IoT技术的基本原理NB-IoT技术是一种基于蜂窝网络的窄带通信技术,它通过使用现有的蜂窝基站,支持大规模的物联网设备接入和广覆盖的通信。
NB-IoT技术的关键特点包括低功耗、广覆盖、连接密度高、成本低、安全可靠等。
NB-IoT技术使用窄带信号进行通信,使其在城市、乡村、室内等各种环境下都能提供良好的覆盖和连接效果。
NB-IoT技术还具有很强的抗干扰能力和低功耗特性,能够满足物联网设备长时间工作的需求。
1. NB-IoT芯片的研发NB-IoT技术的实现离不开硬件支持,而NB-IoT芯片是实现NB-IoT功能的关键部件之一。
目前全球范围内已经有多家芯片厂商推出了符合3GPP标准的NB-IoT芯片产品,如华为、高通、联发科等。
这些芯片产品具备低功耗、高性能和低成本的特点,为NB-IoT技术的实际应用提供了坚实的硬件基础。
NB-IoT模组是将NB-IoT芯片和天线等元器件集成在一起的模块化产品,可以方便地应用到各种物联网终端设备中。
各大模组厂商已经推出了多款符合NB-IoT标准的模组产品,支持多种尺寸、功耗和功能的需求。
这些NB-IoT模组可以为物联网设备提供快速、简便的接入方式,降低了物联网设备的开发和部署成本。
NB-IoT网络是NB-IoT技术应用的基础设施,包括基站、核心网等部件。
目前全球范围内各大运营商纷纷开始建设和部署NB-IoT网络,以支持各种垂直行业的物联网应用。
这些NB-IoT网络具备良好的覆盖能力和通信质量,为物联网设备提供了可靠的通信支持。
4. NB-IoT终端设备的应用NB-IoT技术可以应用到各种垂直行业的物联网终端设备中,如智慧城市、智慧家居、智慧农业、智慧医疗等领域。
浅析NB—IOT物联网技术及应用NB-IOT(Narrowband Internet of Things)是一种低功耗广域网(LPWAN)技术,是一种用于物联网设备的通信技术,它专为大规模物联网应用而设计。
NB-IOT技术利用现有的移动通信网络基础设施,提供低功耗、广覆盖和高连接稳定性的通信服务,是连接物联网设备的重要技术之一。
本文将对NB-IOT技术及其应用进行浅析。
一、NB-IOT技术概述NB-IOT技术采用窄带调制技术,能够在已有的蜂窝网络下,为物联网设备提供长距离、低功耗、低成本的连接服务。
在NB-IOT网络中,每个设备都能够通过蜂窝网络接入互联网,实现设备间的通信和数据传输。
NB-IOT技术的主要特点包括以下几个方面:1. 低功耗:NB-IOT技术在通信过程中采用了功耗优化技术,能够有效延长设备的电池寿命,满足物联网设备长期工作的需求。
2. 广覆盖:NB-IOT技术能够通过现有的蜂窝网络实现广域覆盖,覆盖范围广,信号穿墙能力强,适用于各种复杂的环境场景。
3. 高连接稳定性:NB-IOT技术支持设备间的快速切换和连接,保证设备之间的通信稳定性,能够满足大规模物联网设备的连接需求。
4. 低成本:由于NB-IOT技术利用现有的移动通信网络基础设施,因此成本相对较低,适合大规模部署。
综合以上特点,NB-IOT技术在物联网领域具有明显的优势,可以广泛应用于智慧城市、智能家居、智能物流、智能农业等领域。
二、NB-IOT技术应用1. 智慧城市NB-IOT技术在智慧城市领域有着广泛的应用前景。
通过NB-IOT技术,可以实现城市基础设施的智能化管理,包括智能路灯、智能停车、智能垃圾桶等设备的远程监控和控制。
通过NB-IOT技术,可以实现对城市路灯的远程开关和调光,提高能源利用效率;对停车位的实时监测和管理,方便市民停车;对垃圾桶的实时监测和垃圾清运,提高城市环境卫生水平。
2. 智能家居在智能家居领域,NB-IOT技术可以实现家庭设备的互联互通。
浅析NB—IOT物联网技术及应用1. 引言1.1 NB—IOT物联网技术及应用NB-IoT(Narrowband Internet of Things)是一种专门为物联网设备设计的低功耗、广覆盖、成本低廉的通信技术。
随着物联网的快速发展,NB-IoT技术在各行各业得到了广泛的应用。
本文将对NB-IoT物联网技术及应用进行浅析,通过对NB-IoT技术概述、物联网应用案例分析、技术优势与发展趋势、在智慧城市和物流行业中的应用等方面展开讨论。
通过分析,我们可以发现NB-IoT技术在提高物联网设备的连接性、降低成本、延长电池寿命等方面具有显著优势,并在智慧城市建设、物流管理等领域发挥着重要作用。
我们将总结NB-IoT技术在物联网领域的前景和对社会发展的推动作用,展望未来NB-IoT技术将为物联网领域带来更多创新和发展机遇。
2. 正文2.1 NB—IOT技术概述NB-IOT(Narrowband Internet of Things)是一种低功耗、广覆盖、大连接数量的物联网技术。
它是一种窄带物联网技术,采用窄带宽频通信,适用于大规模物联网设备连接和传输数据的场景。
NB-IOT技术基于现有的蜂窝网络,通过对现有LTE蜂窝网络进行优化和升级,实现了低功耗、广覆盖、高可靠性和大连接数的特点。
NB-IOT技术采用的是窄带通信技术,能够在复杂的室内和室外环境下实现覆盖,同时具有良好的穿透力和抗干扰性,适用于各种需要长距离传输和穿透墙壁的应用场景。
NB-IOT技术还具有低功耗的特点,可以实现物联网设备长时间待机和低功耗传输,从而延长设备的使用寿命。
NB-IOT技术是一种适用于大规模物联网部署的低成本、低功耗、广覆盖、高可靠性的物联网技术,为各种物联网应用提供了更加稳定和可靠的连接方式。
在未来的物联网发展中,NB-IOT技术将会扮演重要角色,推动物联网技术的发展和普及。
2.2 NB—IOT物联网应用案例分析NB-IOT在智慧停车领域的应用案例。
NB—IOT应用关键技术
作者:金荣华
来源:《电子技术与软件工程》2017年第16期
摘要:窄带蜂窝物联网(NB-IOT)是一种新型的物与物相连的无线网络,具有覆盖广泛、并发接入终端多、传输速率小、电力功耗低、建设成本低等优点,具有较广阔的应用前景。
本文结合笔者多年对NB-IOT的研究实践,重点描述了车联网、智能城市管网、智能抄表等应用现状,同时描述了NB-IOT的关键技术,比如自适应技术、多载波聚合传输技术等,为NB-IOT在多领域的应用提供参考和辅助。
【关键词】窄带蜂窝物联网智能抄表车联网自适应
1 引言
随着移动通信、光纤通信的快速发展,人与人之间的通信已经得到了极大的改进,提高了人类互联互通的信息化水平。
随着人与人之间通信的盛行,物与物之间的通信也开始进入到研究者的视野,可穿戴设备、智能手机、工业4.0、智慧城市等兴起,利用传感器实现物与物之间的连接通信,具有重要的应用前景。
窄带蜂窝物联网(NB-IOT)是一种基于传统蜂窝通信网络的物与物通信技术,目前许多运营商、设备商正在进行研究,形成了许多的应用成果,并且在部分领域得到了广泛应用。
2 NB-IOT应用现状研究
随着NB-IOT的研究和改进,其广袤的市场前景开始吸引诸多研究院所和生产厂家,具有较强的适应场景、网络性能、可管可控等优势,已经在车联网、智慧城市建设中得到广泛应用。
车辆网主要是通过NB-IOT网络将各个车辆连接在一起,实现对车辆信息的检测、传输和共享。
目前,基于NB-IOT的车联网最常见的应用就是碰撞检测、电子路牌、红绿灯警告、车辆诊断,可以利用这些信息规划车辆行驶路径,管理城市交通,提高人们出行的效率,缓解交通压力,同时也可以将车辆周边附近的娱乐、餐厅、社交等生活信息通过NB-IOT发送给车辆终端,提高人们生活的便捷性和娱乐性。
碰撞检测可以使用NB-IOT网络计算每一辆行车与附近车辆的距离,同时将这些距离信息准确地提供给驾驶员,驾驶员就可以获知车辆四周的物体状况,避免发生碰撞。
电子路牌是一种NB-IOT信息应用,其可以结合GPS与城市地图,同时展现每一个交通路口的详细信息,为车辆行驶提供决策和指挥。
车辆诊断功能可以利用NB-IOT的传感器采集车辆自身的状态信息,比如采集车轮、档位、发动机、离合器等,查看这些设备组件是否需要维护或更换,以便保证汽车的正常运行。
智慧城市建设中,城市管网是一个城市安全运行的生命线,城市管道建设面临着许多威胁,比如第三方开挖、机械故障、管道腐蚀、控制系统失灵等,因此智能管网建设需要采用标准化、科学化和共享化的NB-IOT技术,其可以将管网建设的主动脉、交通路网等集成在一起,利用NB-IOT实现对城市管网的精确探测和地下标识。
基于NB-IOT的智能管网建设过程中,需要将智能管网的信息、计算机信息集成在一起,开发一个直观化、形象化、共享化和数字化的软件,并且利用云计算平台实现用户操作和管理。
3 NB-IOT应用关键技术研究
NB-IOT基于传统的蜂窝网络、移动通信网络建设而成,其应用关键技术包括很多,比如传感器技术、单片机技术、移动通信技术等。
由于NB-IOT属于互联网范畴,本文重点介绍网络关键技术,也即是多输入多输出技术、自适应技术和多载波聚合传输技术。
3.1多输入多输出技术
NB-IOT可以利用多天线技术抑制信道传输衰弱,获得分集增益、空间复用增益和阵列增益,在发送端和接收端均采用多天线实现信号同时发送和接收,因此就形成了一个并行的多空间信道,充分利用空间信道传输资源,在不增加系统带宽和天线发射总功率的条件下提供空间分集增益,在多径衰落信道中提高传输的可靠性,也即是实现信息的多输入多输出。
NB-IOT 的多输入多输出技术还采用了预编码或波束成型技术,可以确保一个或多个指定方向上的能量形成一个阵列增益,允许在不同方向上的多个用户同时获得服务,NB-IOT的多输入多输出技术可以突破传统的单输入单输出信道容量存在的瓶颈问题,充分利用空间信道的弱相关性形成空间复用增益,在多个相互独立的空间信道上传递不同类型的数据流,不需要增加物理带宽,就可以成倍地增大NB-IOT的容量。
3.2 自适应技术
自适应技术是现代无线通信的一个重要标志,NB-IOT采用自适应技术,可以保证通信质量达到最优化,根据信道的传输环境的变化,适时地改变NB-IOT的发送、接收参数。
目前常用的自适应技术包括自适应资源分配技术、自适应编码调制技术、自适应功率控制技术和自适应重传技术。
NB-IOT采用自适应技术,可以利用最新的理论和技术,为NB-IOT提供一个全方位的自适应系统,实时地感知人为、自然噪声和频率干扰,实时分析信道的通信特性,识别干扰等级,动态地优化NB-IOT。
3.3 多载波聚合传输技术
NB-IOT采用了多载波聚合传输技术,其是一种正交频分复用技术,可以将信道划分为多个正交的信道,能够将一个高速数据流分解成并行的多个低速子数据流,然后将这些数据调制到信道上,实现信息传输。
正交信号可以在接收端实现分离,避免各个信道之间的相互干扰,由于信道相关带宽大于子信道的信号传输带宽,每一个子信道都可以作为平坦性衰落,消除了
各个符号之间的干扰。
NB-IOT采用多载波聚合传输技术,不仅可以实现高速率数据传输,同时也可以解决频率不足等问题。
4 结束语
NB-IOT是一种应用前景广阔、潜力巨大的无线通信技术,其可以进一步改进物与物之间的通信传输能力,促进人类社会的信息化、智能化,具有重要的作用和意义。
参考文献
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