Il nome completo di NB-IoT è Narrow Band-Internet of Things. È una tecnologia Internet of Things a banda stretta basata sulle reti cellulari. Si concentra sulle reti wide area a bassa potenza e supporta le connessioni dati cellulari dei dispositivi Internet of Things nelle reti wide area. Può essere implementata direttamente con le reti LTE e può ridurre i costi. I costi di implementazione e gli aggiornamenti senza problemi sono una tecnologia IoT che può essere ampiamente utilizzata in tutto il mondo. Le sue caratteristiche possono essere riassunte come: ampia copertura, basso consumo energetico, basso costo, grandi connessioni, ecc.
NB-IOT si basa sullo standard internazionale definito dall'organizzazione 3GPP e può essere distribuito a livello globale. Basata sul funzionamento dello spettro con licenza, la tecnologia NB-IOT deriva dagli sforzi congiunti di operatori di telecomunicazioni, produttori di apparecchiature di comunicazione e progettisti di chip. All'inizio, Huawei e Vodafone dominano la tecnologia NB-M2M, Qualcomm e altri dominano congiuntamente la tecnologia NB-CIOT e MTK e altri dominano la tecnologia NB-LTE. Tra queste, ci sono grandi differenze tra NB-LTE e NB-CIOT, e il terminale non può essere aggiornato senza problemi; inoltre, le stazioni base non standard correlate rischiano di essere scollegate dalla rete. Infine, partendo dalla situazione generale, abbiamo integrato NB-CIOT, NB-LTE e altre tecnologie correlate, formando infine lo standard internazionale NB-IOT. Il completamento del lavoro di standardizzazione ha permesso agli operatori globali di avere un protocollo proprietario per l'Internet degli oggetti basato sulla standardizzazione. Inoltre, il protocollo NB-IOT è entrato nella fase commerciale modulare. Sarà a basso costo e a bassa velocità nel periodo dei nodi prima della commercializzazione del 5G e in futuro dopo la commercializzazione del 5G. mercato, NB-IOT avrà molto spazio.
Come implementare l'Internet degli oggetti
1. Funzionamento autonomo
È adatto all'uso nella banda di frequenza GSM. La larghezza di banda del canale GSM è di 200KHz, che fa spazio alla larghezza di banda NB-IoT di 180KHz, con un intervallo di guardia di 10KHz su entrambi i lati.
2. Funzionamento in banda di guardia
Utilizza blocchi di risorse inutilizzate di 180KHz di larghezza di banda nella banda di guardia del bordo LTE.
3. Funzionamento in banda
Utilizzare qualsiasi blocco di risorse al centro della portante LTE.
NB-IoT occupa una larghezza di banda di 180KHz, pari alla larghezza di banda di un blocco di risorse nella struttura del frame LTE. Pertanto, i tre metodi di distribuzione sopra descritti sono possibili.
Composizione della rete NB-IOT
1. Rete principale
Per inviare i dati IoT alle applicazioni, Cellular Internet of Things (CIoT) definisce due soluzioni di ottimizzazione in EPS: Esse sono le seguenti:
Ottimizzazione delle funzioni del piano utente CIoT EPS (ottimizzazione del piano utente CIoT EPS)
Ottimizzazione delle funzioni del piano di controllo CIoT EPS (ottimizzazione del piano di controllo CIoT EPS)
Per l'ottimizzazione delle funzioni del piano utente CIoT EPS, il metodo di trasmissione dei dati IoT è lo stesso del traffico dati tradizionale. I dati vengono inviati sul bearer wireless e trasmessi dall'SGW al PGW e quindi al server delle applicazioni. Pertanto, questo schema comporta un overhead aggiuntivo durante la creazione della connessione, ma ha il vantaggio di una consegna più rapida della sequenza di pacchetti. Questa soluzione supporta la trasmissione di dati IP e non IP.
Per l'ottimizzazione delle funzioni del piano di controllo CIoT EPS, i dati in uplink vengono trasmessi dall'eNB (CIoT RAN) all'MME, dove il percorso di trasmissione è diviso in due rami: o attraverso SGW a PGW e poi all'application server, o attraverso SCEF (Service Capability Exposure Function) è collegato all'application server (CIoT Services), che supporta solo il trasferimento di dati non-IP. Il percorso di trasmissione dei dati in downlink è lo stesso, ma in direzione opposta. Questa soluzione è molto adatta per la trasmissione di piccoli pacchetti di dati poco frequenti.
2. Rete di accesso
L'architettura della rete di accesso NB-IoT è identica a quella dell'LTE.
3. Banda di frequenza
NB-IoT segue i numeri di banda di frequenza definiti da LTE e la Release 13 specifica 14 bande di frequenza per NB-IoT.
Scenari applicativi NB-IOT
Con la continua maturazione della tecnologia Internet of Things e la sua commercializzazione, grazie alle sue caratteristiche, sono emersi gradualmente diversi casi di applicazione basati sulla tecnologia NB-IoT in vari campi. Con il concetto di smart city, anche l'NB-IOT svolge un ruolo importante.
1. Luci stradali intelligenti
Ogni lampione della città dovrebbe essere controllato da un'unità automatizzata, con funzioni quali la regolazione della luminosità in base all'ambiente, la commutazione a distanza, il monitoraggio dei parametri e il controllo dei guasti. Attraverso il sistema di illuminazione stradale intelligente, è possibile svolgere funzioni come il controllo multipunto, la raccolta dati e altri nodi dinamici, risparmiando così il consumo energetico complessivo dei lampioni urbani e risparmiando risorse umane e materiali. e ridurre i costi di manutenzione.
2. Contatore intelligente
La tecnologia NB-IOT promuoverà la rapida evoluzione dei contatori intelligenti. Questi contatori intelligenti non richiedono collegamenti intermedi per la trasmissione dei dati. Vanno direttamente dal contatore alla piattaforma dati. Tutto il debug è completamente completato sul server backend, il che facilita il controllo diretto e la tariffazione differenziata. La chiave è che NB-IOT è una rete operativa basata sugli operatori. Il suo segnale è più stabile e affidabile rispetto alle piccole reti wireless. Consumo energetico ridotto.
3. Chiusino intelligente
Grazie alle apparecchiature di monitoraggio intelligenti integrate, la piattaforma è in grado di monitorare in tempo reale lo stato di apertura e chiusura dei chiusini, l'acqua sulla strada sopra il pozzo e il livello dell'acqua sotto il pozzo e di condurre analisi dinamiche. Quando si verifica un'anomalia o un pericolo, come l'apertura accidentale di un tombino, il superamento del valore di allarme da parte del livello dell'acqua sotterranea, ecc. la piattaforma invia automaticamente le informazioni di allarme al personale di gestione, che può così individuare rapidamente la posizione del tombino problematico e affrontarlo in tempo per evitare incidenti di sicurezza. Inoltre, per proteggere efficacemente l'apparecchiatura di monitoraggio, ogni chiusino intelligente è anche dotato di una serratura intelligente, che non può essere aperta da personale non autorizzato.
4. Edifici intelligenti: serrature intelligenti
Attraverso la piattaforma cloud “NB-IoT smart door lock big data”, risolve efficacemente molte difficoltà e punti dolenti nella gestione degli appartamenti. Gli inquilini possono inserire le informazioni sull'identità personale e le caratteristiche delle impronte digitali in un'unica soluzione al momento del check-in, quindi la piattaforma cloud utilizza la rete NB-IoT e l'algoritmo di crittografia viene inviato alla serratura intelligente che corrisponde al contratto di affitto. L'inquilino può sbloccare la serratura con la sua carta d'identità e la sua impronta digitale e il record di sblocco viene sincronizzato con la piattaforma cloud per una migliore gestione. La piattaforma cloud fornisce anche una serie di strumenti di analisi intelligente e di visualizzazione dei big data, consentendo ai gestori di gestire rapidamente tutte le proprietà da remoto.
L'industria applicativa delle soluzioni NB-IOT e dei progetti NB è diventata una tendenza globale e ha attirato l'attenzione di un numero sempre maggiore di produttori di moduli e di soluzioni. In futuro, si svilupperà ulteriormente nelle città intelligenti, nei trasporti intelligenti, nell'Internet of Things ecologico, nell'Internet of Things agricolo e mostrerà il suo talento nell'Internet of Things antincendio e in altri settori.
