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NB-IoT从概念原理到技术应用全解

 NB-IoT概念

首先NB-IoT究竟是什么?

  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、LTECat-m、NB-IoT等。

  NB-IoT是指窄带物联网(Narrow Band-Internet of Things)技术。NB-IOT聚焦于低功耗广覆盖(LPWA)物联网(IoT)市场,是一种可在全球范围内广泛应用的新兴技术。NB-IOT使用License频段,可采取带内、保护带或独立载波等三种部署方式,与现有网络共存。

  NB-IoT是新兴的物联网技术,因为低功耗、连接稳定、成本低、架构优化出色等特点而备受关注,华为作为国内研发NB-IoT技术的领军企业,也颇受科技界关注。

NB-IoT技术定义及原理

  NB-IoT是在基于FDD LTE技术上改造而来的,物理层设计大部分沿用LTE系统技术,如上行采用SC-FDMA,下行采用OFDM。高层协议设计沿用LTE协议,针对其小数据包、低功耗和大连接特性进行功能增强。核心网部分基于S1接口连接,支持独立部署和升级部署两种方式。

NB-IoT技术优势

NB-IoT技术优势

NB-IOT主流应用,以华为的NB-IOT为例

一、首先了解华为的“1+2+1”物联网架构

  1个开源物联网操作系统HuaweiLiteOS;

  2种连接方式,包括有线和无线连接,如NB-IOT/5G和敏捷物联网络(物联网关、智慧家庭网关)等方式;

  1个统一开放的联接管理平台,包含数据管理、设备管理和运营管理。

二、华为9个具体NB-IOT方案

  1、智能路灯解决方案

  智能路灯解决方案,为市政路灯主管部门提供基于物联网、云平台和大数据的智慧路灯业务,实现路灯的远程单灯控制与状态监控的精细化管理及节能控制、并可以依靠路灯网络,打造城市公共服务。

  合作描述:完成路灯自动调节、远程照明控制、故障主动告警、路灯资产管理等功能。

  2、智能停车解决方案

  智能停车解决方案为停车主管部门提供基于物联网、云平台和大数据的智慧停车解决方案,实现停车车位状态监控业务,解决停车难和缓解交通拥堵的问题。

  合作描述:完成设备管理、反向寻车、停车引导、报表等功能。

  3、智能水务解决方案

  智能水务解决方案为水务公司提供基于物联网、云平台和大数据的智慧水务解决方案,实现智能抄表与监控、表端连接管理、管网监测、能效分析等功能,达到自动抄表到户、管网动态监控、降低漏损、降低维护成本、降低能耗的目的、保障用水安全。

  合作描述:完成远程抄表,设备管理,漏损管理,管网监控、缴费、服务等业务。

  4、智能电表解决方案

  智能电表解决方案助力电力企业实现:

  1)实现预付费:人工抄表导致只能选择后付费,无法避免延迟。AMI可实现预付费,避免账单拖欠。

  2)降低非技术线损:传统电表定位窃电困难,导致偷电情况严重。AMI支持防窃电和线损分析,减少线损,增加收益。

  3)实现电力供需平衡:采集详细历史用电数据,准确预测用电趋势,与发电匹配,减少浪费,也保障了电网的安全运行。

  4)提升客户满意度:可提供详细账单和实时账单,提升客户满意度。

  合作描述:完成远程抄表,设备管理,漏损管理,管网监控、缴费、服务等业务。

  5、智能气表解决方案

  为燃气公司提供基于物联网、云平台和大数据的智慧燃气解决方案,实现智能抄表与监控、表端连接管理、管网监测、能效分析等功能,解决未来千万级智能气表的可靠安全接入和连接管理。

  合作描述:完成远程抄表,设备管理,综合能效管理,缴费、服务等业务。

  6、智慧物流解决方案

  智慧物流解决方案基于OceanConnectIoT平台获取的物流车辆、货物、人员、节点、路线等数据,快速提供智慧物流相关业务,协助物流从业公司或人员、货主、收货人、政府监管部门及社会公众,解决物流行业“车、人、货、节点、路线”五位一体的实物流和信息流高效管理问题。

  合作描述:业务包括TMS、WMS、智慧物流园区、车队管理、货物追溯与防伪、智能订单管理、在线交易、APP应用等。

  7、车联网解决方案

  车联网解决方案支持面向前装市场和后装市场,由车载终端、无线网络接入、OceanConnectIoT平台和业务应用几部分组成。OceanConnectIoT平台作为关键平台层,起到承上启下的作用。

  向下支持增强的协议适配能力,支持IoTAgent内置到车载终端,可以快速的接入车载终端;向上开放能力API和数据API,支撑丰富的车联网业务,如:乘用车TSP服务,商用车车队管理,UBI,共享租车等。

  合作描述:基于OceanConnectIoT平台获取的车辆数据,快速开发车联网相关业务,提供给车企、行业客户以及最终的消费者。车联网业务包括TSP服务、车队管理、保险UBI、车厂数据分析、汽车O2O服务等。

  8、智慧家庭解决方案

  智慧家庭解决方案支持多种终端集成,满足智慧家庭网络终端多样化的需求;以基于云的OceanConnectIoT平台为核心,提供大数据分析与实时智能:实现了云端平台、边缘网关、智能终端的分层智能与控制;给家庭用户提供家居自动化、安防监控、健康、娱乐等个性化业务。

  合作描述:基于OceanConnectIoT平台获取的智慧家庭传感器数据,实现诸如安防监控、家居自动化、家居健康、家居娱乐、家居节能管理等智慧家庭业务。

  9、智能楼宇解决方案

  智能楼宇解决方案提供基于敏捷控制器+敏捷网关的楼宇管理功能。助力楼宇业主及管理方实现:

  1)可视化管理:通过水表、电表、燃气表等能源计量节点的传感设备分类分项计量,实现能耗信息透明化

  2)能耗分析:通过数据统计分析,挖掘电气、供水、空调等各类能耗规律,发现能源正常使用和浪费的时间、空间、行为等因素

  3)节能控制:在能耗分析基础,以建筑内各单位和部门的能耗数据为依据进行节能审计工作。建立能耗监测告警和控制策略

  合作描述:实现能效管理、车位管理、客流量监测功能的行业软件。

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