El nombre completo de NB-IoT es Narrow Band-Internet of Things. Se trata de una tecnología de banda estrecha para el Internet de los objetos basada en redes celulares. Se centra en redes de área extensa de baja potencia y admite conexiones de datos celulares de dispositivos del Internet de los objetos en redes de área extensa. Puede desplegarse directamente con redes LTE y reducir costes. Los costes de despliegue y las actualizaciones sin problemas son una tecnología IoT que puede utilizarse ampliamente en todo el mundo. Sus características pueden resumirse en: amplia cobertura, bajo consumo de energía, bajo coste, grandes conexiones, etc.
NB-IOT se basa en la norma internacional definida por la organización 3GPP y puede implantarse en todo el mundo. Basada en la explotación del espectro bajo licencia, la tecnología NB-IOT procede de los esfuerzos conjuntos de operadores de telecomunicaciones, fabricantes de equipos de comunicación y diseñadores de chips. En los primeros tiempos, Huawei y Vodafone dominan la tecnología NB-M2M, Qualcomm y otros dominan conjuntamente la tecnología NB-CIOT, y MTK y otros dominan la tecnología NB-LTE. Entre ellas, hay grandes diferencias entre NB-LTE y NB-CIOT, y el terminal no puede suavizar la actualización, las estaciones base no estándar relacionadas también tienen el riesgo de ser desconectadas de la red. Por último, partiendo de la situación general, integramos NB-CIOT, NB-LTE y otras tecnologías relacionadas, y finalmente formamos el estándar internacional NB-IOT. La finalización de los trabajos de normalización ha permitido a los operadores mundiales disponer de un protocolo propio para el Internet de las Cosas basado en la normalización. También marca que NB-IOT ha entrado en la fase comercial modular. Será de bajo coste y baja velocidad en el periodo de nodos antes de la comercialización de 5G y en el futuro después de la comercialización de 5G. mercado, NB-IOT tendrá mucho espacio.
Cómo implantar la Internet de los objetos
1. Funcionamiento autónomo
Puede utilizarse en la banda de frecuencia GSM. El ancho de banda del canal GSM es de 200 kHz, lo que deja espacio justo para el ancho de banda de 180 kHz de NB-IoT, y hay un intervalo de guarda de 10 kHz a ambos lados.
2. Funcionamiento de la banda de guarda
Utilizar bloques de recursos no utilizados de 180KHz de ancho de banda en la banda de guarda de borde LTE.
3. Funcionamiento en banda
Utilizar cualquier bloque de recursos en medio de la portadora LTE.
NB-IoT ocupa un ancho de banda de 180 kHz, que es el mismo que el ancho de banda de un bloque de recursos en la estructura de trama LTE. Por lo tanto, los tres métodos de despliegue anteriores son posibles.
Composición de la red NB-IOT
1. Red principal
Para enviar datos IoT a las aplicaciones, Internet de las Cosas Celular (CIoT) define dos soluciones de optimización en EPS: Son las siguientes:
Optimización de las funciones del plano de usuario CIoT EPS (User Plane CIoT EPS optimisation)
Optimización de las funciones del plano de control CIoT EPS (Control Plane CIoT EPS optimisation)
Para la optimización de las funciones del plano de usuario CIoT EPS, el método de transmisión de datos IoT es el mismo que el tráfico de datos tradicional. Los datos se envían en el portador inalámbrico y se transmiten de SGW a PGW y luego al servidor de aplicaciones. Por lo tanto, este esquema incurre en una sobrecarga adicional al establecer la conexión, pero tiene la ventaja de una entrega más rápida de la secuencia de paquetes. Esta solución admite la transmisión de datos IP y datos no IP.
Para la optimización de la función del plano de control CIoT EPS, los datos de enlace ascendente se transmiten desde el eNB (CIoT RAN) a la MME, donde la ruta de transmisión se divide en dos ramas: a través de SGW a PGW y luego al servidor de aplicaciones, o a través de SCEF (Service Capability Exposure Function) se conecta al servidor de aplicaciones (CIoT Services), que sólo soporta la transferencia de datos no IP. La ruta de transmisión de datos de enlace descendente es la misma, pero en sentido contrario. Esta solución es muy adecuada para la transmisión de pequeños paquetes de datos poco frecuentes.
2. Red de acceso
La arquitectura de la red de acceso de NB-IoT es la misma que la de LTE.
3. 3. Banda de frecuencias
NB-IoT sigue los números de banda de frecuencia definidos por LTE, y la versión 13 especifica 14 bandas de frecuencia para NB-IoT.
Escenarios de aplicación de NB-IOT
A medida que la tecnología de la Internet de las Cosas sigue madurando y la Internet de las Cosas continúa comercializándose, debido a sus propias características, han surgido gradualmente varios casos de aplicación basados en la tecnología NB-IoT en diversos campos. Con el concepto de ciudades inteligentes, NB-IOT también desempeña un papel importante en ellas.
1. Alumbrado público inteligente
Cada farola de la ciudad debe estar controlada por una unidad automatizada, con funciones como la atenuación en función del entorno, la conmutación por control remoto, la supervisión de parámetros y la supervisión de averías. A través del sistema inteligente de alumbrado público, se pueden llevar a cabo funciones como el control multipunto, la recopilación de datos y otros nodos dinámicos, con lo que se ahorra el consumo integral de energía del alumbrado público urbano y se ahorran recursos humanos y materiales. y se reducen los costes de mantenimiento.
2. Contador inteligente
La tecnología NB-IOT impulsará la rápida evolución de los contadores inteligentes. Estos contadores inteligentes no necesitan enlaces intermediarios en la transmisión de datos. Van directamente del contador a la plataforma de datos. Toda la depuración se realiza completamente en el servidor backend, lo que facilita el control directo y la tarificación escalonada. La clave es que NB-IOT es una red operativa basada en operadores. Su señal es más estable y fiable que la de las pequeñas redes inalámbricas. Menor consumo de energía.
3. Tapa de registro inteligente
A través del equipo de monitorización inteligente incorporado, la plataforma puede monitorizar en tiempo real el estado de apertura y cierre de las tapas de registro, el agua en la carretera por encima del pozo y los niveles de agua por debajo del pozo, y realizar análisis dinámicos. Cuando se produce una anomalía o peligro, como la apertura accidental de la tapa de registro, el nivel de agua subterránea que supera el valor de advertencia, etc., la plataforma enviará automáticamente la información de alarma al personal de gestión para que puedan encontrar rápidamente la ubicación de la tapa de registro problemática y tratarla a tiempo para evitar accidentes de seguridad. Además, con el fin de proteger eficazmente el equipo de monitorización, cada tapa de registro inteligente también está equipada con una cerradura inteligente, que no puede ser abierta por personal no autorizado.
4. Edificios inteligentes: cerraduras inteligentes
A través de la “NB-IoT smart door lock cloud platform big data”, resuelve eficazmente muchas dificultades y puntos débiles en la gestión de apartamentos. Los inquilinos pueden introducir la información de identidad personal y las características de las huellas dactilares en una parada al registrarse, y luego la plataforma en la nube utiliza la red NB-IoT y El algoritmo de cifrado se envía a la cerradura inteligente que coincide con el contrato de alquiler. El inquilino puede desbloquear la cerradura con su tarjeta de identificación y su huella dactilar, y el registro de desbloqueo se sincroniza con la plataforma en la nube para mejorar la gestión. La plataforma en la nube también proporciona una variedad de herramientas de análisis inteligente y herramientas de visualización de big data, lo que permite a los administradores gestionar rápidamente todas las propiedades de forma remota.
La industria de aplicación de soluciones NB-IOT y proyectos NB se ha convertido en una tendencia mundial y ha atraído la atención generalizada de cada vez más fabricantes de módulos y fabricantes de diseño de soluciones. En el futuro, se desarrollará aún más en las ciudades inteligentes, el transporte inteligente, el Internet de las Cosas respetuoso con el medio ambiente, el Internet de las Cosas agrícola, mostrará su talento en el Internet de las Cosas de protección contra incendios y otras industrias.