Технология «Интернет вещей с узкополосной связью» (NB-IoT) стала важной составляющей «Интернета всего». NB-IoT основана на сотовой сети и занимает полосу пропускания всего около 180 кГц. Её можно напрямую внедрять в сетях GSM, UMTS или LTE, что позволяет снизить затраты на развертывание и обеспечить плавный переход на новые версии.
NB-IoT — это новая технология в сфере Интернета вещей (IoT), которая обеспечивает сотовую передачу данных для устройств с низким энергопотреблением в сетях широкого покрытия, также называемых сетями широкого покрытия с низким энергопотреблением (LPWAN). NB-IoT обеспечивает эффективное подключение устройств с длительным временем нахождения в режиме ожидания и высокими требованиями к сетевому подключению и представляет собой важное направление развития Интернета вещей.
1. Применение технологии NB-IoT в «умных» городах
В сфере городского управления технология NB-IoT обладает очевидными преимуществами при использовании в приложениях для мониторинга и управления стационарными объектами. К типичным примерам таких приложений относятся: дистанционное считывание показаний счетчиков, «умные» парковочные системы, «умное» уличное освещение, «умные» мусорные баки, «умные» пожарные гидранты и «умные» крышки колодцев и т. д.
2. Применение NB-IoT в области мониторинга состояния окружающей среды
Система узкополосного мониторинга окружающей среды в сети IoT состоит из двух частей: аппаратной части мониторинга и платформы для онлайн-передачи данных мониторинга. Аппаратная часть мониторинга включает в себя приборы линейного мониторинга, сборщики данных, терминалы сбора данных GPRS и т. д., которые позволяют отслеживать различные экологические показатели, такие как уровень формальдегида, углекислого газа, температуру, влажность, количество отрицательных ионов кислорода и т. д. Полученные данные передаются на платформу мониторинга для приёма, фильтрации, хранения, обработки и статистического анализа. В случае превышения любого показателя состояния окружающей среды платформа выдает предупреждение и немедленно принимает соответствующие меры.
Система мониторинга состояния окружающей среды на базе «Интернета вещей» с использованием узкополосной связи позволяет безопасно, надежно, точно, в режиме реального времени, всесторонне, быстро и эффективно отображать перед руководителями актуальную информацию о санитарно-гигиеническом состоянии внутренних помещений общественных зон подконтрольных объектов.
3. Применение NB-IoT в сельском хозяйстве
При выращивании овощей в теплице необходимо точно измерять температуру, влажность, содержание CO₂ и уровень освещенности, чтобы обеспечить высокое качество и высокую урожайность овощей. Особенно в отношении овощей, которые не подходят для выращивания в сезон, требования еще более строгие. В тепличном овощеводстве применяется технология узкополосного Интернета вещей (NB-IoT), которая позволяет точно измерять температуру, влажность, освещенность, уровень CO₂ и другие параметры в теплице для поддержания оптимальных условий.
В отдельной теплице можно использовать технологию узкополосного Интернета вещей (IoT) для создания беспроводной сети с помощью различных сенсорных узлов и узлов с простыми исполнительными механизмами (исполнительные механизмы с низким рабочим током, такие как вентиляторы, низковольтные двигатели, клапаны, и т. д.) для измерения влажности почвы, её состава и значения pH, количества осадков, температуры, влажности и давления воздуха, интенсивности освещения, концентрации CO₂ и т. д., с целью обеспечения оптимальных условий для роста сельскохозяйственных культур. С помощью моделирования автоматически регулировать микроклимат в теплице, управлять процессами орошения и удобрения, чтобы обеспечить оптимальные условия для роста растений. .
В агропарке с теплицами благодаря приему данных от узлов агрегации беспроводных датчиков для хранения, отображения и управления данными можно получать, обрабатывать и анализировать информацию со всех базовых точек измерения, а также отображать её в виде наглядных диаграмм и графиков. Эта информация отображается для пользователей в каждой теплице, и одновременно в соответствии с потребностями растений предоставляются различные звуковые и световые сигналы тревоги, а также оповещения по SMS, что позволяет обеспечить интенсивное и сетевое удаленное управление теплицей.
Кроме того, технология узкополосного Интернета вещей (IoT) может применяться на различных этапах тепличного производства для анализа показателей роста растений и факторов окружающей среды на разных этапах, а также для использования полученных данных в следующем цикле производства, что позволяет обеспечить более точное управление и получить продукцию более высокого качества.
Узкополосная сеть «Интернет вещей» для «умного» сельского хозяйства состоит из двух частей:
1. Сбор данных: Система «Интернет вещей» может подключаться к датчикам для сбора данных о температуре и влажности почвы, содержании питательных веществ (N, P, K), значении pH, количестве осадков, температуре и влажности воздуха, атмосферном давлении, интенсивности освещения и т. д. с целью планирования роста сельскохозяйственных культур;
2. Программная платформа: Платформа «Интернета вещей» в сельском хозяйстве — это не просто операционная платформа, а огромная система управления. Она представляет собой совокупность материальных и нематериальных систем управления, которые пользователи используют для осуществления сельскохозяйственных операций. На этой платформе пользователи могут в полной мере реализовать свои собственные управленческие идеи, концепции и методы, обеспечить интеллектуальный мониторинг и автоматизацию информационных процессов, эффективно интегрировать внутренние и внешние ресурсы, а также повысить эффективность их использования.
4. Применение NB-IoT в промышленности
Система «умного завода» является одним из типичных примеров применения технологий «Интернета вещей» в промышленной сфере. Эта система комплексно объединяет компьютерные и сетевые технологии, технологии «Интернета вещей», аудио- и видеотехнологии, сенсорные технологии, технологии виртуальной реальности, технологии мобильного интернета, технологии беспроводной связи и т. д., что позволяет обеспечить комплексное управление заводом с помощью цифровой и 3D-визуализации.
Используйте электронные метки для каждого изделия, оборудования, единицы материала и сотрудника на заводе; осуществляйте мониторинг условий на производстве (температура, влажность, уровень шума, загрязнение); маркируйте каждый производственный заказ, каждое звено и каждый этап всего производственного процесса. Рабочие станции, каждый станок и каждый сотрудник осуществляют организованный сбор и управление данными, а также объединяют системы мониторинга и безопасности, энергосистемы, бизнес-системы и производственные здания с технологиями виртуальной реальности, формируя систему «умного завода».
Производителям не требуются дополнительные методы: система автоматически собирает данные о фактическом технологическом процессе, анализирует и обрабатывает информацию по каждому этапу. Это позволяет сократить затраты, повысить эффективность, улучшить качество и увеличить рентабельность.
Руководителям не обязательно находиться на месте — с помощью системы они могут в любой точке получить информацию о работе завода и обстановке на производстве.
Клиенты могут удаленно отслеживать текущий статус производства продукции, её качество и т. д.
Технология узкополосного Интернета вещей (IoT) может применяться для сбора и передачи данных с распределенных устройств, помогая платформе осуществлять любой необходимый сбор данных, анализ информации и поддержку принятия решений.
Роль системы узкополосного Интернета вещей (IoT) на «умном» производстве:
Повысить своевременность и точность информации; оптимизировать запасы предприятия и сократить занятость капитала; повысить точность и возможности контроля операционных планов; повысить эффективность работы и производственную мощность предприятия; повысить точность финансовых бюджетов; усовершенствовать научное управление и укрепить основные конкурентные преимущества предприятия; сократить затраты, обеспечить органичное объединение и интеграцию информационных потоков, логистики, движения капитала, бизнес-процессов и потоков создания стоимости.
