Der vollständige Name von NB-IoT ist Narrow Band-Internet of Things. Es handelt sich um eine Schmalbandtechnologie für das Internet der Dinge, die auf Mobilfunknetzen basiert. Sie konzentriert sich auf Weitverkehrsnetze mit geringem Stromverbrauch und unterstützt Mobilfunk-Datenverbindungen von Geräten des Internets der Dinge in Weitverkehrsnetzen. Sie kann direkt mit LTE-Netzen eingesetzt werden und kann die Kosten senken. Die Kosten für die Bereitstellung und die reibungslosen Upgrades sind eine IoT-Technologie, die auf der ganzen Welt eingesetzt werden kann. Ihre Merkmale lassen sich wie folgt zusammenfassen: große Reichweite, geringer Stromverbrauch, niedrige Kosten, große Verbindungen, usw.
NB-IOT basiert auf dem von der 3GPP-Organisation definierten internationalen Standard und kann weltweit eingesetzt werden. Die NB-IOT-Technologie basiert auf dem Betrieb lizenzierter Frequenzen und ist das Ergebnis gemeinsamer Anstrengungen von Telekommunikationsbetreibern, Herstellern von Kommunikationsgeräten und Chipdesignern. In der Anfangsphase dominieren Huawei und Vodafone die NB-M2M-Technologie, Qualcomm und andere dominieren gemeinsam die NB-CIOT-Technologie und MTK und andere die NB-LTE-Technologie. Unter ihnen gibt es große Unterschiede zwischen NB-LTE und NB-CIOT, und das Endgerät kann nicht glatt Upgrading, verwandte Nicht-Standard-Basisstationen haben auch das Risiko, aus dem Netzwerk getrennt werden. Ausgehend von der Gesamtsituation haben wir schließlich NB-CIOT, NB-LTE und andere verwandte Technologien integriert und schließlich den internationalen Standard NB-IOT geschaffen. Der Abschluss der Normungsarbeiten hat es den globalen Betreibern ermöglicht, über ein eigenes, auf Normung basierendes Protokoll für das Internet der Dinge zu verfügen. Dies bedeutet auch, dass NB-IOT die modulare kommerzielle Phase erreicht hat. In der Zeit vor der 5G-Kommerzialisierung und in der Zukunft nach der 5G-Kommerzialisierung wird NB-IOT kostengünstig und mit geringer Geschwindigkeit arbeiten.
Wie man das Internet der Dinge einsetzt
1. Eigenständiger Betrieb
Es ist für den Einsatz im GSM-Frequenzband geeignet. Die Kanalbandbreite von GSM beträgt 200KHz, was gerade Platz für die NB-IoT-Bandbreite von 180KHz macht, und es gibt ein 10KHz Schutzintervall auf beiden Seiten.
2. Schutzbandbetrieb
Nutzung ungenutzter Ressourcenblöcke mit einer Bandbreite von 180 KHz im LTE-Edge Guard Band.
3. In-Band-Betrieb
Nutzen Sie alle Ressourcenblöcke in der Mitte des LTE-Trägers.
NB-IoT belegt eine Bandbreite von 180 KHz, was der Bandbreite eines Ressourcenblocks in der LTE-Rahmenstruktur entspricht. Daher sind die drei oben genannten Bereitstellungsmethoden möglich.
Zusammensetzung des NB-IOT-Netzes
1. Kernnetz
Um IoT-Daten an Anwendungen zu senden, definiert Cellular Internet of Things (CIoT) zwei Optimierungslösungen in EPS: Sie lauten wie folgt:
Optimierung der CIoT EPS-Funktionen auf der Benutzerebene (CIoT EPS-Optimierung auf der Benutzerebene)
Optimierung der Funktionen der CIoT EPS-Kontrollebene (Optimierung der CIoT EPS-Kontrollebene)
Für die Optimierung der CIoT-EPS-Nutzerebenenfunktionen ist die IoT-Datenübertragungsmethode die gleiche wie der herkömmliche Datenverkehr. Die Daten werden über den drahtlosen Träger gesendet und vom SGW an den PGW und dann an den Anwendungsserver übertragen. Daher verursacht dieses Schema zusätzlichen Overhead beim Verbindungsaufbau, hat aber den Vorteil einer schnelleren Paketfolgezustellung. Diese Lösung unterstützt die Übertragung von IP-Daten und Nicht-IP-Daten.
Für die Optimierung der CIoT-EPS-Kontrollebene werden die Uplink-Daten vom eNB (CIoT RAN) an die MME übertragen, wobei der Übertragungsweg in zwei Zweige unterteilt ist: entweder über SGW an PGW und dann an den Anwendungsserver oder über SCEF (Service Capability Exposure Function) an den Anwendungsserver (CIoT Services), der nur die Übertragung von Nicht-IP-Daten unterstützt. Der Downlink-Datenübertragungsweg ist derselbe, nur in umgekehrter Richtung. Diese Lösung eignet sich sehr gut für die Übertragung von seltenen kleinen Datenpaketen.
2. Zugang zum Netz
Die Architektur des NB-IoT-Zugangsnetzes ist die gleiche wie die von LTE.
3. Frequenzband
NB-IoT folgt den von LTE definierten Frequenzbandnummern, und Release 13 spezifiziert 14 Frequenzbänder für NB-IoT.
NB-IOT-Anwendungsszenarien
Da die Technologie des Internets der Dinge immer ausgereifter wird und das Internet der Dinge aufgrund seiner eigenen Merkmale immer weiter kommerzialisiert wird, sind nach und nach verschiedene Anwendungsfälle auf der Grundlage der NB-IoT-Technologie in unterschiedlichen Bereichen entstanden. Mit dem Konzept der intelligenten Städte spielt NB-IoT auch eine wichtige Rolle in diesem Bereich.
1. Intelligente Straßenbeleuchtung
Jede Straßenlaterne in der Stadt sollte von einer automatisierten Einheit gesteuert werden, mit Funktionen wie Dimmen je nach Umgebung, Fernsteuerungsschaltung, Parameterüberwachung und Fehlerüberwachung. Durch das intelligente Straßenbeleuchtungssystem können Funktionen wie Mehrpunktsteuerung, Datenerfassung und andere dynamische Knotenpunkte ausgeführt werden, wodurch der umfassende Stromverbrauch der städtischen Straßenbeleuchtung gesenkt und Personal- und Materialressourcen eingespart werden können. und Wartungskosten reduzieren.
2. Intelligenter Zähler
Die NB-IOT-Technologie wird die rasche Entwicklung intelligenter Zähler fördern. Diese intelligenten Zähler benötigen keine Zwischenverbindungen für die Datenübertragung. Sie gehen direkt vom Zähler zur Datenplattform. Alle Fehlerbehebungen werden vollständig auf dem Backend-Server durchgeführt, was eine direkte Kontrolle und Preisstaffelung ermöglicht. Das Entscheidende ist, dass NB-IOT ein operatives, auf Betreibern basierendes Netz ist. Sein Signal ist stabiler und zuverlässiger als das kleiner Funknetze. Geringerer Stromverbrauch.
3. Intelligente Schachtabdeckung
Mit Hilfe der eingebauten intelligenten Überwachungsgeräte kann die Plattform den Öffnungs- und Schließstatus von Schachtabdeckungen, das Wasser auf der Straße über dem Brunnen und den Wasserstand unter dem Brunnen in Echtzeit überwachen und eine dynamische Analyse durchführen. Sobald eine Anomalie oder Gefahr auftritt, wie z. B. das versehentliche Öffnen eines Schachtdeckels, das Überschreiten des Warnwertes durch den unterirdischen Wasserstand usw., sendet die Plattform automatisch die Alarminformationen an das Verwaltungspersonal, so dass dieses den Standort des problematischen Schachtdeckels schnell finden und sich rechtzeitig darum kümmern kann, um Sicherheitsunfälle zu vermeiden. Um die Überwachungsgeräte wirksam zu schützen, ist jeder intelligente Schachtdeckel außerdem mit einem intelligenten Schloss ausgestattet, das von Unbefugten nicht geöffnet werden kann.
4. Intelligente Gebäude: intelligente Schlösser
Durch die "NB-IoT Smart Door Lock Cloud Platform Big Data" werden viele Schwierigkeiten und Probleme bei der Wohnungsverwaltung effektiv gelöst. Mieter können beim Einchecken persönliche Identitätsdaten und Fingerabdruckmerkmale in einem einzigen Schritt eingeben, und dann verwendet die Cloud-Plattform das NB-IoT-Netzwerk und den Verschlüsselungsalgorithmus, der an das intelligente Schloss gesendet wird, das dem Mietvertrag entspricht. Der Mieter kann das Schloss mit seinem Ausweis und seinem Fingerabdruck entriegeln, und der Entriegelungsdatensatz wird zur besseren Verwaltung mit der Cloud-Plattform synchronisiert. Die Cloud-Plattform bietet auch eine Reihe intelligenter Analysetools und Big-Data-Visualisierungstools, mit denen die Manager alle Immobilien schnell und aus der Ferne verwalten können.
Die Anwendungsindustrie für NB-IOT-Lösungen und NB-Projekte ist zu einem globalen Trend geworden und hat die Aufmerksamkeit von immer mehr Modulherstellern und Herstellern von Lösungsdesigns auf sich gezogen. In Zukunft wird sie sich in den Bereichen intelligente Städte, intelligenter Transport, umweltfreundliches Internet der Dinge, landwirtschaftliches Internet der Dinge weiterentwickeln und ihre Talente im Brandschutz-Internet der Dinge und anderen Branchen zeigen.
