窄带物联网深入了解
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NB天线的基础知识目录一、NB天线概述 (2)1.1 NB天线定义 (2)1.2 NB天线分类 (3)1.2.1 根据工作频段分类 (4)1.2.2 根据结构形式分类 (6)1.3 NB天线的应用场景 (7)二、NB天线的工作原理 (8)2.1 电磁波的传播 (9)2.2 天线的工作原理 (10)2.3 NB天线的辐射特性 (11)三、NB天线的性能参数 (13)四、NB天线的设计与发展趋势 (14)4.1 NB天线设计原则 (15)4.2 新型NB天线技术 (17)4.3 NB天线的发展趋势 (18)五、NB天线与整机的集成与优化 (19)5.1 整机天线集成方式 (20)5.2 天线与整机的兼容性 (22)5.3 天线优化方法 (23)六、NB天线仿真与测试 (24)6.1 仿真在NB天线设计中的应用 (26)6.2 测试设备与方法 (27)6.3 仿真与测试结果分析 (28)一、NB天线概述NB天线,即窄带天线,是一种在无线通信领域中广泛应用的电磁辐射与接收器件。
其主要作用是将高频电流转换为电磁波并辐射出去,或者接收特定频率的电磁波并将其转换为电流信号。
NB天线是无线通信系统中不可或缺的一部分,其性能直接影响到整个通信系统的质量和效率。
NB天线具有一些显著的特点,如结构简单、易于制造、成本低廉等。
其设计通常考虑到特定的应用需求,如天线的大小、形状、频带宽度等,都需要根据实际应用场景进行优化。
NB天线广泛应用于移动通信基站、卫星通信、无线局域网、物联网等领域。
随着无线通信技术的高速发展,NB天线在日常生活和工作中的应用越来越广泛。
从手机到平板电脑,从无线路由器到通信基站,甚至在很多智能设备和系统中,都可以看到NB天线的身影。
对NB天线的基础知识进行了解和掌握,对于从事无线通信领域的工作者来说,是非常必要的。
1.1 NB天线定义NB天线,即窄带物联网(Narrowband Internet of Things)天线,是一种专门用于窄带物联网通信的无线通信天线。
窄带物联网(NB-IoT)应用与安全窄带物联网(NB-IoT)是一种专门设计用于连接大量物体、设备和传感器的低功耗、低成本的无线连接技术。
它能够为物联网设备提供长距离的连接,同时还能够在室内和地下环境中提供良好的覆盖。
由于其低功耗、低成本和广泛的覆盖范围特点,NB-IoT被广泛应用于各种领域,包括智能城市、智能家居、工业自动化、农业和环境监测等。
随着NB-IoT技术的不断普及和应用,相关的安全问题也逐渐凸显出来。
物联网设备的安全问题一直备受关注,因为它们可能成为黑客攻击的目标,导致数据泄露、设备被控制或者服务被中断。
在NB-IoT应用中,安全问题成为了需要重点关注的一个方面。
NB-IoT设备的安全问题主要体现在以下几个方面:1. 数据安全:NB-IoT设备通过传输传感器数据来实现设备控制和监测,因此传感器数据的安全性非常重要。
如果这些数据被黑客获取或篡改,就可能会对设备和相关系统造成严重影响。
2. 设备安全:NB-IoT设备的物理安全问题也是需要考虑的。
如果设备遭受到恶意攻击或者被盗,可能会导致设备被篡改或者破坏,造成损失。
3. 网络安全:NB-IoT设备通过无线网络连接,因此网络安全问题也需要重视。
黑客可以利用网络漏洞或者攻击来获取设备数据或者干扰设备运行。
针对这些安全问题,我们需要采取一系列措施来保障NB-IoT设备的安全。
首先是加强设备和数据的加密保护,确保传感器数据在传输和存储过程中不会被未经授权的访问。
对NB-IoT设备进行严格的访问控制,只允许授权用户或设备进行访问和操作,避免未经授权的访问。
加强设备的物理安全措施,防止设备被盗或者篡改。
完善网络安全措施,包括网络防火墙、入侵检测系统等,及时发现并应对网络攻击。
除了这些技术手段,合规和标准化工作也非常重要。
相关的政府和行业组织应该加强监管和制定相关标准,确保NB-IoT设备的安全性达到一定的标准。
也需要推动企业加强安全意识培训,提高员工对安全问题的认识和应对能力。
窄带移动通信应用场景窄带移动通信(NB-IoT)是一种低功耗、广覆盖、低成本的物联网连接方式,适用于许多物联网应用场景。
以下是窄带移动通信应用场景的一些例子:1. 智能电表智能电表是一个典型的物联网应用,利用NB-IoT连接传输数据,可以实现智能抄表、告警、远程控制等功能。
通过与NB-IoT通信,电表可以更准确、更即时地收集并传输用电信息,完成智能管理和监测,提供更高效的用电策略,为用户节约能源和费用。
2. 智能停车场智能停车场利用NB-IoT技术来实现停车位的检测、车位信息的实时更新、支付系统的在线管理等功能。
当车辆进入停车场时,智能感应装置将车辆信息发送给NB-IoT基站,将信息同步到服务器上,进而提供准确的车位指引和支付信息记录。
3. 智能环境监测智能环境监测系统可以实时监测、收集环境数据,包括温度、湿度、气压、PM2.5等。
NB-IoT技术可以大大降低物联网设备传输数据的成本和功耗,同时提高设备传输数据的安全性和稳定性。
监测系统可以提供历史数据查看、实时告警、信息分析等功能,以此来改善居民的生活环境,提升城市治理水平。
4. 智能医疗设备智能医疗设备利用NB-IoT连接技术,可以实现医疗设备的联网管理和数据采集,包括体温计、血糖仪、血压计等。
NB-IoT的低功耗特性使得设备可以长时间的工作,NB-IoT的稳定性和可靠性也能保证数据的安全和准确。
医生和患者可以随时通过智能终端查看、分析、管理设备上的数据,实现更加高效、人性化的医疗服务。
5. 智能农业智能农业通过利用NB-IoT技术,实现精准农业和高效管理。
通过采集环境中的数据,智能农业可以了解作物的生长情况,预测病虫害的发生,控制作物生长的条件,提高种植效率和产量。
同时,通过遥控自动灌溉系统、施肥器等设备,实现农业生产的优化和智能化。
总的来说,窄带移动通信的应用场景非常广泛,涵盖了物联网设备和系统的各个领域。
随着NB-IoT技术的不断完善和普及,将会给我们带来更多方便、安全、高效的物联网应用。
nb服务方案我很高兴能为您提供NB服务方案的文章,以下是我为您编写的内容:NB服务方案随着科技的快速发展,NB(Narrowband Internet of Things,窄带物联网)已经成为物联网领域的重要技术之一。
在这篇文章中,将向您介绍NB服务方案的相关内容。
一、技术概述NB是一种低功耗广域网通信技术,主要用于物联网设备的连接。
相比于传统的蜂窝网络技术,NB能够提供更低的功耗、更广的覆盖范围和更高的连接密度。
它适用于各种领域,如智慧城市、智能交通、智能家居等。
二、NB服务方案的特点1. 低功耗:NB采用窄带通信技术,使得设备在传输数据时的能耗大大降低,提高了设备的续航能力。
2. 宽广覆盖:NB网络搭建在现有的通信基础设施上,能够实现较广的连接范围,并保证较好的数据传输质量。
3. 高连接密度:NB技术具备良好的抗干扰能力,支持大规模设备同时接入,满足物联网应用中设备密集的需求。
4. 安全可靠:NB服务方案采用端到端的加密通信方式,确保数据传输过程中的安全性和可靠性。
三、NB服务方案的应用场景1. 智慧城市:NB技术可以用于智慧城市的能源管理、智能环境监测、智慧停车等领域。
通过NB连接的传感器和设备,可以实现对城市基础设施的实时监控和管理。
2. 智能交通:NB技术可以应用于智能交通系统,实现交通信号优化、车辆监测和调度等功能。
通过NB连接的传感器和摄像头,可以实时收集和传输交通数据,提高交通效率和安全性。
3. 智能家居:NB技术可以用于智能家居领域,实现对家居设备的远程监控和控制。
通过NB连接的传感器和智能家居设备,可以智能化地管理家居设备,提高家居的舒适性和安全性。
四、NB服务方案的优势1. 低成本:NB服务方案采用成熟的通信技术和标准,可以降低设备和系统的开发成本。
2. 快速部署:NB服务方案可以快速部署在已有的通信基础设施上,无需额外的网络建设。
3. 灵活扩展:NB服务方案支持设备的快速扩展和升级,可以根据实际需求灵活地进行系统的改造和升级。
nbiot协议NB-IoT协议。
NB-IoT(Narrow Band-Internet of Things)是一种低功耗广域网(LPWAN)技术,它为物联网设备提供了更广阔的覆盖范围和更低的功耗。
NB-IoT协议是为了满足物联网设备对于长电池寿命、广覆盖和低成本连接的需求而设计的。
本文将介绍NB-IoT协议的基本原理、特点和应用场景。
NB-IoT协议基本原理。
NB-IoT是一种窄带物联网技术,它使用窄带信道进行通信,能够在低功耗和广覆盖的情况下实现物联网设备之间的连接。
NB-IoT采用了窄带调制技术,能够在较小的频段内实现大规模设备的连接,并且能够穿透混凝土和钢筋混凝土等建筑物,提供更广阔的覆盖范围。
NB-IoT协议特点。
NB-IoT协议具有以下几个特点:1. 低功耗,NB-IoT设备可以使用电池供电数年之久,大大降低了设备维护的成本和难度。
2. 广覆盖,NB-IoT技术能够实现室内和室外的广泛覆盖,适用于各种不同的物联网应用场景。
3. 大连接密度,NB-IoT网络能够支持大规模设备的连接,每个基站能够同时连接数千台设备。
4. 低成本,NB-IoT设备制造成本低廉,能够大规模部署。
NB-IoT协议应用场景。
NB-IoT协议适用于各种物联网应用场景,包括智能城市、智能家居、工业自动化、智能农业等领域。
在智能城市中,NB-IoT可以用于智能停车、智能路灯、环境监测等应用;在智能家居中,NB-IoT可以用于智能家电、安防监控、智能健康等应用;在工业自动化中,NB-IoT可以用于设备监测、远程控制、物流跟踪等应用;在智能农业中,NB-IoT可以用于土壤湿度监测、气象数据采集、灌溉控制等应用。
总结。
NB-IoT协议是一种适用于物联网设备的低功耗广域网技术,具有低功耗、广覆盖、大连接密度和低成本的特点,适用于各种物联网应用场景。
随着物联网技术的不断发展,NB-IoT协议将在智能城市、智能家居、工业自动化、智能农业等领域发挥越来越重要的作用。
窄带物联网(NB-IoT)应用与安全一、NB-IoT技术的应用1.智能家居随着智能家居的兴起,NB-IoT技术可以实现智能家居设备的互联互通,例如智能门锁、温度控制、安防监控等,从而实现远程控制和便捷管理。
2.智慧城市NB-IoT技术可用于城市基础设施的监控和管理,如智能停车、环境监测、智能照明等,提升城市管理效率和居民生活质量。
3.工业物联网在工业领域,NB-IoT技术可用于设备监测、远程控制、物流跟踪等,实现智能化生产和管理,降低成本,提高效率。
4.农业物联网NB-IoT技术也可以应用于农业领域,用于监测土壤湿度、气象条件、植物生长状态等,实现精准农业,提高农业生产效率。
5.医疗健康在医疗健康领域,NB-IoT技术可以用于远程医疗监测、患者定位、健康管理等,提升医疗服务质量。
二、NB-IoT技术的安全性NB-IoT技术在安全性方面有着以下几点优势:1.端到端加密NB-IoT网络在通信过程中采用端到端加密技术,确保数据在传输过程中不会被窃取或篡改。
2.低功耗NB-IoT设备在传输数据时功耗低,可以减小被攻击的风险,同时能够实现长久的续航时间。
3.认证机制NB-IoT设备在接入网络时需要进行认证,只有通过认证的设备才能连接到网络,确保网络的安全性。
4.网络安全协议NB-IoT网络采用了一系列的安全协议,如A5/3加密算法、IMSI加密、设备标识认证等,以保障网络通信的安全。
5.远程管理NB-IoT设备可以进行远程管理和升级,及时修复漏洞和弥补安全风险。
三、NB-IoT技术的发展趋势随着物联网技术的不断发展,NB-IoT技术也将迎来更多的应用场景和更多的发展机遇:1.规模化应用NB-IoT技术在智能家居、智慧城市、工业物联网等领域将得到更广泛的应用,实现规模化布局。
2.产业升级NB-IoT技术将为传统产业带来颠覆性的变革,推动产业升级,提高生产效率,降低成本。
3.安全性提升随着NB-IoT技术的发展,安全性将得到更多的关注和加强,保障物联网设备和数据的安全。
NB-IOT(窄带物联网)的缺点一、自身局限与其他物联网技术相比,NB-IoT具有很多优势,但是该技术也有自身的局限性。
根据TR45.820典型业务模式下的模拟数据,一个单元可以支持100,000个NB-IoT终端访问。
但是,这种纯粹的中央网络管理方法可能轮询周期太长。
高密度网络(如物联网)可能不适合使用中央管理模式。
轮询的时间成本可能由系统承担,反而物联网的分层模型可能会更有效。
除此之外,NB-IoT的网络特性与理论相差过远。
大连接特性、低功耗的特性的实际表现与宣传差距甚远。
号称10年的低功耗特性、每小区50K的连接,然而实际的应用中,与其宣传的还有较大距离。
二、无线抄表信号覆盖范围是困扰无线抄表行业的一大难题。
在没有信号范围和信号干扰的情况下,即使无线抄表有很多优点,也没有任何作用。
另外,中国的国家电网基本上通过电力线通信(PLC)技术完成了智能仪表的改造。
智能仪表行业已经被PLC占用,NB-IoT能占据的机会为数不多。
另一方面,现在对智能仪表的需求只是将来实现实时计费,NB-IoT技术可能无法满足实时要求。
现在的水表和煤气表市场也面临着国家电网PLC和双模技术的竞争。
国家电网积极推进4米电、水、热和气的整合。
将来,NB-IoT在仿造市场上能划分多少市场份额还不清楚。
三、成本价格成本可能是任何技术发展都会面临的一大问题,NB-IoT也不例外。
在成本方面,NB-IoT模块的成本预计今后将在5美元以下,但现在支持蓝牙和ZigBee标准的芯片价格在2美元左右,在只支持一个芯片的价格的标准中不到1美元。
巨大的价格差异肯定使企业在部署NB-IoT时有更多考虑。
窄带物联网技术在智慧城市中的应用第一章:引言智慧城市是近年来的热门话题,它指的是通过各种先进的信息技术手段,将城市中的各个领域进行智能化管理,提高城市的运行效率和居民的生活质量。
然而,智慧城市中一个必不可少的组成部分就是物联网技术。
作为智慧城市的基础,物联网技术不仅可以实现城市各个领域的数字化、智能化,也可以帮助城市实现可持续、绿色发展。
在物联网技术中,窄带物联网技术是一种新兴的技术,在智慧城市中具有广泛的应用前景。
本文将介绍窄带物联网技术在智慧城市中的应用。
第二章:智慧交通智慧交通是智慧城市中的一个重要组成部分,也是窄带物联网技术的一个重要应用场景。
窄带物联网技术可以用于实现城市智能交通系统的监控与控制。
通过对车辆、行人等各类交通物品的实时监控,智能交通系统可以提供实时路况信息、拥堵预警、交通状况分析、智能导航等服务。
在此过程中,窄带物联网技术可以通过连接各种传感设备,收集交通数据并传输给中心控制系统。
此外,窄带物联网技术还可以用于实现智能停车场的监控与管理。
通过安装智能停车设备,如车位感应器、车牌识别设备等等,可以实时监测停车位的情况,并将这些信息发送给智能停车管理中心,从而实现优化管理、提高服务效率。
第三章:智慧环保智慧环保是智慧城市中的另一个重要组成部分,窄带物联网技术在此领域的应用也越来越广泛。
通过连接各种环境监测设备,如空气质量监测设备、噪声传感器、水质监测设备等等,窄带物联网技术可以实现城市环境的实时监测与分析。
同时,窄带物联网技术还可以将这些监测数据传输给环境管理中心,从而实现智能化环保管理。
此外,窄带物联网技术还可以用于实现城市垃圾分类的智能化管理。
通过在垃圾桶上安装智能感应器,可以实时监测垃圾桶中的垃圾种类和数量。
同时,窄带物联网技术还可以将这些信息传输给垃圾处理中心,从而实现垃圾分类、资源回收等智能化管理。
第四章:智慧能源智慧能源是智慧城市中的另一个重要领域。
窄带物联网技术在此领域的应用主要体现在智能电网方面。
窄带物联网(NB-IoT)技术开发及应用研究窄带物联网(NB-IoT)是一种为物联网应用而设计的低功耗,低成本,广覆盖的无线通信技术。
NB-IoT的传输速率较低,但它提供了更长的信号传输距离和更高的室内/室外穿透能力。
NB-IoT技术的开发主要包括硬件开发和软件开发。
在硬件方面,NB-IoT模块是必备的设备。
这些模块通常由芯片、射频前端和一系列外部接口组成。
硬件开发的目标是创建一个小巧、高性能、低功耗的NB-IoT模块。
还需要考虑模块的可靠性、稳定性和成本效益。
在软件开发方面,NB-IoT的应用程序通常通过嵌入式系统来实现。
开发者需要编写适用于NB-IoT模块的驱动程序,并实现与云平台或其他系统的数据通信。
开发人员还需要设计和实现用于数据处理和分析的算法。
NB-IoT技术的应用研究主要集中在以下几个方面:1. 环境监测:NB-IoT技术可以用于监测和控制环境污染物、温度、湿度等参数。
可以在城市中部署NB-IoT传感器,实时监测空气质量,并提供相关的警报和建议。
2. 物流和仓储管理:NB-IoT技术可以在物流和仓储过程中实现实时跟踪和管理。
通过将NB-IoT传感器安装在货物上,可以实现对货物位置和状态的远程监控,提高仓储和物流的管理效率。
3. 城市安全和智能交通:通过在城市中部署NB-IoT设备,可以实现对交通流量、停车场、公共交通和道路状况的实时监测和管理。
这可以帮助城市管理部门更有效地规划交通和应对突发事件。
4. 农业和环境保护:NB-IoT技术可以应用于农业领域,实现对农作物的远程监控和智能灌溉。
NB-IoT技术还可以用于监测和控制环境因素,如土壤湿度、温度和光照,以保护环境和提高农作物产量。
5. 健康监控:通过在医疗设备中集成NB-IoT技术,可以实现对病人的远程监测和健康管理。
可以通过NB-IoT传感器监测病人的心率、血压和体温等生理参数,并将数据传输到云平台,以便医生可以进行远程诊断和监控。
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)应用与安全
首先,NB-IoT通信安全问题是当前研究的热点之一。
在NB-IoT通信过程中,存在被
黑客攻击的风险,例如未经授权的访问、数据窃取、篡改数据等。
为解决这些安全问题,
需要采取一系列有效的措施,如安全认证、数据加密、随机接入等,以确保通信信息的安
全可靠。
其次,NB-IoT设备安全问题也备受关注。
智能设备中存在着软硬件漏洞,同时也可能被人为破坏或错误使用。
如果未能完全防范这些安全威胁,就会导致数据丢失、泄漏、服
务中断等问题。
因此,我们需要对NB-IoT设备进行加固,包括设备硬件安全、设备软件
安全、用户权限管理等方面的措施。
另外,NB-IoT应用的数据隐私保护也是一个重要的安全问题。
在NB-IoT应用场景中,通常会产生并传输各种敏感数据,例如用户位置、身份信息和交易信息等。
如果这些数据
泄漏,不仅会对用户的个人隐私造成严重影响,也会损害到企业的商业利益。
因此,保护
这些敏感数据的安全需要采取一些措施来限制、加密和保护用户数据的隐私。
综上所述,NB-IoT应用的安全问题是一个需要重视的问题。
在NB-IoT通信、设备安
全和数据隐私保护方面,需要采取多种措施,包括数字证书、加密算法、访问控制等,以
确保数据的安全。
同时,也需要做好设备监控、安全漏洞检查等工作,以进一步加强对
NB-IoT应用的安全管理和保护。
nb-iot标准NB-IoT标准。
NB-IoT(Narrowband Internet of Things)是一种面向物联网应用的低功耗、广覆盖、连接稳定的无线通信技术。
它是3GPP标准组织定义的一种窄带物联网技术,旨在为大规模物联网应用提供更好的连接性能和覆盖范围。
NB-IoT标准的制定和推广对于推动物联网技术的发展和应用具有重要意义。
首先,NB-IoT标准在连接性能方面具有独特优势。
由于NB-IoT采用窄带技术,其信号穿墙能力强,可以在深度室内和地下环境中实现良好的连接。
同时,NB-IoT还具有较强的抗干扰能力,可以在复杂的电磁环境下保持稳定的通信,为物联网设备提供可靠的连接支持。
其次,NB-IoT标准在覆盖范围方面具有显著优势。
由于NB-IoT采用了低功耗广域技术,其信号覆盖范围广,可以实现城市、乡村甚至偏远地区的全面覆盖。
这使得NB-IoT技术可以应用于各种场景,包括智能家居、智慧城市、工业自动化等领域,为物联网应用提供了更广阔的空间。
此外,NB-IoT标准在连接稳定性方面表现出色。
由于NB-IoT采用了蜂窝网络架构,其连接稳定性较高,可以保障物联网设备长时间稳定运行。
同时,NB-IoT还支持移动性管理和切换功能,可以实现设备在不同基站之间的平滑切换,保证连接的稳定性和连续性。
总的来说,NB-IoT标准作为一种窄带物联网技术,具有连接性能优越、覆盖范围广阔、连接稳定性强的特点,为物联网应用提供了更加可靠和稳定的连接支持。
随着5G技术的不断发展,NB-IoT标准将会进一步完善和拓展,为物联网技术的发展和应用注入新的活力,推动物联网行业迈向更加广阔的未来。
浅谈窄带物联网的应用作者:李文平来源:《中国新通信》 2017年第21期【摘要】随着大数据时代和智能城市的来临,无线通信亟需实现万物连接。
移动通信的概念正在不断地延伸与扩展之中,已由之前的人和人的连接,向人与物以及物与物的连接拓展。
从目前移动通信的发展态势看,万物互联是必然趋势。
本文从介绍窄带物联网的概述和发展历程入手,从低功耗、网络覆盖面积广、具备海量连接的性能等方面浅析窄带物联网标准特性的基础上,尝试性地探索窄带物联网应用所面临的挑战与机遇,旨在发挥窄带物联网的优势,成为国家核心竞争力。
【关键词】窄带物联网连接应用一、窄带物联网的概述和发展历程窄带物联网是一个商业成功的机会,是对运营商、客户以及对全球经济都能起到积极作用的新兴的网络技术。
窄带物联网将为物联网开拓广阔的市场应用空间。
1、窄带物联网的概述。
从字面上理解,窄带物联网是与宽带物联网相对应的。
目前,窄带物联网已经通过3GPP成为低功耗广域的标准,是万物互联网的重要的分支之一,是一种专为物联网络而设计的窄带射频网络技术。
窄带物联网是带宽在155kbps 以下的网络。
窄带物联网是构建于蜂窝网络,并且只消耗大约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、实现平滑升级的新兴技术的物联网。
2、窄带物联网的发展历程。
窄带物联网的前身是LTE-M,业内人士指出,Release 12 版中Cat.0 的设计并不能规划到衡量传统蜂窝网络之中,而是为了物联网而生。
3GPP 组织在Release 12 版中制定的Cat.0 标准基础上,在LTE Release 13 版本中推出LTE-M,以其低功耗、低传输速率和高覆盖率三项特点来迎合低功耗物联网的需求。
2015 年9 月,国际电联正式对外公布了物联网标准,将LTE-M 更名为NB-IOT,即窄带物联网。
2016 年5 月初在“新一代信息技术产业发展高峰论坛”上中国互联网协会理事长、中国工程院院士邬贺铨在盘点了2016 年IT 技术新亮点,其中包括IPv6 的使用、电信网IT 化、NB-IoT(窄带物联网)、5G 技术、可穿戴设备与VR/AR 结合、大数据与人工智能结合。
nbiot无线通信模块工作原理一、引言随着物联网技术的不断发展,无线通信模块的应用越来越广泛。
其中,nbiot无线通信模块因其低功耗、长距离传输等特点,成为物联网领域的热门选择。
本文将介绍nbiot无线通信模块的工作原理,帮助读者更好地了解该技术。
二、nbiot无线通信模块的基本概念nbiot是“narrowband internet of things”的缩写,即窄带物联网。
它是一种低功耗、长距离传输的无线通信技术,适用于物联网设备之间的通信。
nbiot无线通信模块是一种集成了nbiot通信技术的硬件设备,可以实现物联网设备之间的无线通信。
三、nbiot无线通信模块的工作原理nbiot无线通信模块的工作原理可以分为以下几个步骤:1. 数据采集物联网设备通过传感器等方式采集数据,并将数据传输给nbiot无线通信模块。
2. 数据编码nbiot无线通信模块将采集到的数据进行编码,以便在无线传输过程中保证数据的完整性和准确性。
3. 数据传输nbiot无线通信模块通过nbiot通信技术将编码后的数据传输给接收方。
4. 数据解码接收方收到数据后,nbiot无线通信模块将数据进行解码,以便接收方能够正确地读取数据。
5. 数据处理接收方对接收到的数据进行处理,例如存储、分析等。
四、nbiot无线通信模块的优点nbiot无线通信模块相比其他无线通信技术有以下优点:1. 低功耗nbiot无线通信模块采用低功耗技术,可以大大延长物联网设备的电池寿命。
2. 长距离传输nbiot无线通信模块可以实现长距离传输,适用于物联网设备之间的远距离通信。
3. 安全性高nbiot无线通信模块采用加密技术,可以保证数据传输的安全性。
4. 成本低nbiot无线通信模块的成本相对较低,适用于大规模应用。
五、结论nbiot无线通信模块是一种低功耗、长距离传输、安全性高、成本低的无线通信技术,适用于物联网设备之间的通信。
本文介绍了nbiot无线通信模块的工作原理和优点,希望能够帮助读者更好地了解该技术。
NB-IoT指窄带物联网(Narrow Band-Internet of Things)技术。
6月16日,NB-IoT技术协议获得了全球第三代合作伙伴计划(3GPP)无线接入网(RAN)技术规范组会议通过。
从立项到协议冻结仅用时不到8个月,成为史上建立最快的3GPP标准之一。
在9月完成性能标准制定和12月完成一致性测试后,NB-IoT 即可进入商用阶段。
NB-IoT的具体应用场景包括:
公共事业应用场景、工业领域、农业领域、消费领域等。
公共事业应用场景,即民生工程、智慧城市(水表、智能停车、智能路灯、煤气管网系统、监控、环保、水文、垃圾管理等等)。
NB-IoT技术比较适合固定的应用场景。
NB-IoT位置定位精度要求不高,仅能达到50-100米。
所以在移动定位领域没有优势,在固定的城市基础设施、民生工程场景下具有广泛的应用前景。
NB-IoT在工业领域,工厂也需要一整套基础设施(流水线、安全、能源、消防)需要大量的传感器和数据采集的物联网应用。
随着农业领域,集约化、高附加值化、规模化的发展趋势,农业的基础设施在规模化的过程中也非常依赖传感器采集数据(温度、湿度、空气等指标)NB-IoT提供了廉价的通信模式。
消费领域:家电可以装配NB-IoT模块、共享单车也可以通过NB-IoT来实现。
穿戴设备、远程医疗诊断也都是应用场景。
类似于“互联网+”的“物联网+”催生出很多机会和企业。
谈到应用的规模,互联网是人与人的连接(手机电脑),
物联网是人与物、物与物的连接。
这个连接数是人与人连接数的十倍、几十倍,因为每一个终端和设备都连接。
有些机构预测物联网的连接数可以达到100亿,所以市场空间非常大,是百亿级别的连接数空间。
工信部也给出了物联网发展目标。
到2020年公众物联网连接数达到17个亿,最新的文件中还明确了6亿的NB-IoT连接目标。
由于NB-IoT流量价值低,若没有上升到国家产业高度上来,运营商不会坚持推动NB-IoT。
工信部文件的发布,坚定了运营商推动NB-IoT基站建设的决心。
工信部文件对于产业链上下游是重大利好,有了运营商做NB-IoT基站的备书,这对产业上下游的芯片、模组、终端厂商是明确信号。
政府作为助推手,可使城市引入NB-IoT 产业带动GDP,能够迅速带动NB-IoT应用规模化的方式是补贴,政府在公共事业领域可能会投入大笔资金投入NB-IoT建设,预计在千亿级别。
政府也会抛弃粗放型出资思路,利用PPP模式实现财政支出。
PPP(Public—Private—Partnership)模式,是指政府与私人组织之间,为了提供某种公共物品和服务,以特许权协议为基础,彼此之间形成一种伙伴式的合作关系,并通过签署合同来明确双方的权利和义务,以确保合作的顺利完成,最终使合作各方达到比预期单独行动更为有利的结果。
公私合营模式(PPP),以其政府参与全过程经营的特点受到国内外广泛关注。
PPP模式将部分政府责任以特许经营权方式转移给社会主体(企业),政府与社会主体建立起“利益共享、风险共担、全程合作”的共同体关系,政府的财政负担减轻,社会主体的投资风险减小。
PPP模式比较适用于公益性较强的废弃物处理或其中的某一环节,如有害废弃物处理和生活垃圾的焚烧处理与填埋处置环节。
这种模式需要合理选择合作项目和考虑政府参与的形式、程序、渠道、范围与程度,这是值得探讨且令人困扰的问题。
截止到2015年11月底,国家发展改革委公开推介的第一批1043个PPP项目中,已签约项目达到329个,占推介项目数量的比例为31.5%。
长距离通信技术NB-IoT是一种革新性的技术,是由华为主导,由3GPP定义的基于蜂窝网络的窄带物联网技术。
它支持海量连接、有深度覆盖能力、功耗低,这些与生俱来的优势让它非常适合于传感、计量、监控等物联网应用,适用于智能抄表、智能停车、车辆跟踪、物流监控、智慧农林牧渔业以及智能穿戴、智慧家庭、智慧社区等等领域。
这些领域对广覆盖、低功耗、低成本的需求非常明确,目前广泛商用的2G/3G/4G及其他无线技术都无法满足这些挑战。
从解决方案/芯片方面看,对华为来说,NB-IoT是该公司的一个大战略,所有部门都积极参与其中。
作为主导者华为提供端到端的解决方案,包括基站、核心网、芯片、操作系统以及数据管理平台。
据悉爱立信、高通都在积极研发生产该类芯片,很多芯片原厂和模块厂家也计划于今年支持NB-IoT。
从运营商对NB-IoT响应和投入看。
NB-IoT标准得到了许多主流运营商的响应,中国移动、中国联通、中国电信、沃达丰、德国电信、阿联酋电信、意大利电信、AT&T等全球顶尖运营商都已围绕NB-IoT发布了各自的发展方略,展开实验。
从实际应用案例方面看,华为已经与多个运营商合作完成了智能抄表、智能停车系统演示和验证。
随着标准确定,预计将有一大批测试网络出现,而且商用网络也会出现,2017年将进入规模部署阶段
电信业内人士普遍认为,NB-IoT相交传统物联网技术有着自身的优势。
不过,其仍旧有着自身的局限性,成本价格、功耗都可能成为NB-IoT发展的阻碍。
在成本方面,NB-IoT模组成本未来有望降至5美元之内,但目前支持蓝牙、
Thread、ZigBee三种标准的芯片价格仅在2美元左右,仅支持其中一种标准的芯片价格不到1美元。
巨大的价格差距无疑将让企业部署NB- IoT产生顾虑。
通常物联网设备分为三类:
①无需移动性,大数据量(上行),需较宽频段,比如城市监控摄像头。
②移动性强,需执行频繁切换,小数据量,比如车队追踪管理。
③无需移动性,小数据量,对时延不敏感,比如智能抄表。
NB-IoT正是为了应对第③种物联网设备而生。
三类设备对应三种业务需求:
高速率业务:主要使用3G、4G技术,例如车载物联网设备和监控摄像头,对应的业务特点要求实时的数据传输;
中等速率业务:主要使用GPRS技术,例如居民小区或超市的储物柜,使用频率高但并非实时使用,对网络传输速度的要求远不及高速率业务;
低速率业务:业界将低速率业务市场归纳为LPWAN(Low Power Wide Area Network)市场,即低功耗广域网到目前还没有对应的蜂窝技术,多数情况下通过GPRS技术勉力支撑,从而带来了成本高、影响低速率业务普及度低的问题。
也就是说目前低速率业务市场急需开拓,而低速率业务市场其实是最大的市场,如建筑中的灭火器、科学研究中使用的各种监测器,此类设备在生活中出现的频次很低,但汇集起来总数却很可观,这些数据的收集用于各类用途,比如改善城市设备的配置等等。
•Battery life of NB-IoT device: 10 years
NB-IoT主要依赖于运营商的基础设施,进行协议对接,LoRa是一个更灵活的自主网络,在任何需要的地方,都可以进行部署。
SigFox与LoRa之间最大的区别是LoRa可以部署属于自己的私有网络,而Sigfox需要支付一定运营商服务费。
因此,在一些特殊行业、如石油、运输等,客户未必会愿意为此买单。