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NB-IoT使用场景及特点

2019/10/21 20:04:08      点击:
NB-IoT


  1.什么是NB-IoT?


  NB-IoT全称窄带物联网(Narrow Band IOT),构建于蜂窝网络,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。


  NB-IoT是IoT领域一个新兴的技术,支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接。NB-IoT支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接。


   2.低功耗局域网(LPWAN)


   物联网的无线通信技术很多,主要分为两类:一类是Zigbee、WiFi、蓝牙、Z-wave等短距离通信技术;另一类是LPWAN(low-power Wide-Area Network,低功耗广域网),即广域网通信技术。


   LPWA又可分为两类:一类是工作于未授权频谱的LoRa、SigFox等技术;另一类是工作于授权频谱下,3GPP支持的2/3/4G蜂窝通信技术,比如EC-GSM、LTE Cat-m、NB-IoT等。


   3.NB-IoT使用场景及特点


  通常,我们把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正是为了无需移动性,小数据量,对时延不敏感的设备准备的。


   4.NB-IoT数据上传和网络组成


  NB-IOT网络包括NB-IOT终端,NB-IOT基站,NB-IOT分组核心网,IOT衔接办理渠道,和职业使用效劳器。


  NB-IoT基站通过以下两种协议来链接基站:


  COAP协议:MCU(NB设备)—NB模块(UE)--eNode—核心网—IOT渠道—APP 效劳器—手机终端app


  UDP协议:MCU(NB设备)—NB模块(UE)--eNode—核心网—UDP 效劳器—手机终端


  5.NB-IoT设备


  和常见的TDU设备类似,NB-IoT设备也采用串口与MCU直接进行通信。CoAP 是受限制的应用协议(Constrained Application Protocol)的代名词。在当前由PC 机组成的世界,信息交换是通过TCP 和应用层协议HTTP 实现的。但是对于小型设备而言,实现TCP 和HTTP 协议显然是一个过分的要求。为了让小设备可以接入互联网,CoAP 协议被设计出来。CoAP 是一种应用层协议,它运行于UDP 协议之上而不是像HTTP 那样运行于TCP 之上。CoAP 协议非常小巧,最小的数据包仅为4 字节。


  在此模式下,用户的终端设备,可以通过本模块发送请求数据到指定的CoAP 服务器,然后模块接收来自CoAP 服务器的数据,对数据进行解析并将结果发至串口设备。用户不需要关注串口数据与网络数据包之间的数据转换过程,只需通过简单的参数设置,即可实现串口设备向CoAP 服务器的数据请求。


  CoAP 一般用来接入一些物联网平台,目前支持华为的物联网云平台,可以将数据发送到云平台后,通过云平台提供的接口用户自己开发自己的应用程序。


  虽然支持双向数据透传,但是和传统2G 网络有所不同,为节省电量,模块随时可以向服务器发送数据,但是服务器并不能在任何时候将数据发往串口,该说明仔细阅读低功耗模式章节,这也是NB-IoT 网络的所具有的特点。