(Schmalband-IoT)NB-IoT-Anwendungen, Lösungen und Anwendungsfälle

Um Implementierungskosten zu sparen und Upgrades zu erleichtern, NB-IoT-Anwendungen basierend auf Mobilfunknetzen, direkt umsetzbar GSM, UMTS, oder LTE-Netzwerke und nutzt nur etwa 180 kHz Bandbreite. Der Internet von allem ist stark auf Mobilfunk angewiesen Schmalbandiges Internet der Dinge (NB-IoT).

1. Was ist NB-IoT-Technologie?

NB-IoT, auch als Low-Power-Wide-Area-Netzwerke bekannt, ist eine neue Technologie im IoT-Bereich, die es Geräten mit geringem Stromverbrauch ermöglicht, eine Verbindung zu Mobilfunkdaten herzustellen Weitverkehrsnetze (LPWAN). Zusätzlich zur umfassenden Abdeckung mobiler Datenverbindungen im Innenraum, Bei NB-IoT-Geräten wird eine Verbesserung der Akkulaufzeit von mindestens mindestens erwartet 10 Jahre. Geräte, die eine hohe Netzwerkverbindungsgeschwindigkeit und lange Standby-Zeiten erfordern, können mithilfe von NB-IoT effektiv verbunden werden.

Intelligentes Schloss, intelligente Stadt, intelligenter Wasserzähler, intelligenter Gaszähler, Smart-Tracker, Intelligente Aufbewahrung, und intelligente Straßenbeleuchtung sind einige der aktuellen Anwendungsszenarien für NB-IoT. Sie alle verlangen, dass die Plattform die Originaldaten erhält. Die Cloud-Plattform ermöglicht die Datenintegration über das NB-Modul und liefert die Daten an Menschen zur effizienten Datenanalyse und -nutzung.

2. Wie funktioniert NB-IoT Arbeiten?

Die Fähigkeit von NB-IoT, in lauten Umgebungen und bei niedrigen Signalpegeln zu funktionieren, ist entscheidend, ebenso wie seine Fähigkeit, die Batterielebensdauer zu verlängern. Zusätzlich, Das NB-IoT ist für den Versand kurzer Nachrichten konzipiert und benötigt keine Übertragung von audiovisuellem Material, riesige Dateien, oder andere Arten von Inhalten.

bei diesem Ansatz, Mehrere physikalische Eigenschaften helfen bei der Bereitstellung der wesentlichen Eigenschaften:

• Die maximale Breite des gesamten NB Internet der DingeDas Frequenzband beträgt ein RB, 180 kHz;
• Der Funkpfad des Geräts des Benutzers verfügt über einen einzigen Sender, Empfänger, und Antenne;
• Senden und Empfangen erfolgen zu unterschiedlichen Zeiten, Damit handelt es sich im Wesentlichen um eine Halbduplex-Übertragung;
• Die Fähigkeit, auf einem Unterträger in UL-Richtung zu übertragen;
• Als Modulationsarten kommen ausschließlich BPSK und QPSK zum Einsatz;
• Kontinuierliche Verbesserung des Sendesignals (Abdeckungsverbesserung).

Sie können das Gerät optimieren und mithilfe eines Halbduplex-Übertragungsmodus verwenden, eine Antenne, und ein Schmalband in einem RB. Andere Dinge umfassen;

1. Reduzieren Sie den Energieverbrauch der CPU;
2. Reduzieren Sie Ihren Energieverbrauch;
3. In der Größe verkleinern;
4. Billigere Maschinen;
5. Verteilung von Funkfrequenzen:

Bieten NB-IoT mit Frequenzressourcen. Fast alle dieselben Bänder wie 2G, 3G, und 4G in der Leiste „niedrig“ sind für NB-IoT nutzbar. B3 (900MHz), B8 (800MHz), und B20 (800MHz) (1800MHz). Die Verwendung „höherer“ Frequenzen ist aufgrund der erheblichen Signaldämpfung sinnlos.

3. Wofür wird NB-IoT verwendet und welche NB-IoT-Anwendungen werden eingesetzt?

Intelligente Stadt

Lange Akkulaufzeiten und der niedrigste Preis sind die Ziele von NB-IoT. Es ist für Nichtmobile geeignet, geringes Datenvolumen, verzögerungsunempfindlich, kostensensibel, und sehr große Terminalanwendungen in Größenordnungen. Ein intelligentes Messgerät, Intelligente Straßenlaterne, und intelligente Weisheitsstadtanwendungen wie Wartungslochabdeckungen werden durch die Anzahl gekennzeichnet, weite Verbreitung, schwache Mobilität, und Standortgenauigkeit, die nicht von der Standortaktualität abhängt, die ebenfalls täglich ist. Somit, Die Rate und die Zeitverzögerung sind toleranter, da die Anzahl der Endgeräte sehr hoch ist. Die Durchführung routinemäßiger Terminalwartungen ist in der Regel eine Herausforderung, und Es ist notwendig, die Platzierung und den Betriebszustand der Terminals aufrechtzuerhalten, Dadurch passt die NB-IoT-Positionierung hervorragend.

Intelligente Landwirtschaft

Betrachten Sie die Praxis der Tierhaltung. Das Vieh der Hirten, Schaf, und Pferde werden oft auf zig Kilometer langen Weiden gehalten. Manche Tiere müssen länger als zwei Jahre gehalten werden, und Viehzüchter müssen jederzeit über den Aufenthaltsort ihres Viehs im Bilde sein. Herkömmliche GPS-Ortung weist eine schwache Endausdauer auf, Dies macht es schwierig, eine Lebensdauer von zwei Jahren zu erreichen, und wird durch die Umgebung eingeschränkt, in der die Satellitensichtbarkeit schlecht ist. Die endgültige Persistenz von Rindern innerhalb von fünf Jahren nach der Besatzung oder die Auswirkung der klimatischen Sicht auf den Standort der Nutztiere sind bei der NB-IoT-Positionierung kein Problem.

Smart tragbar

Zu den tragbaren Geräten, Das NB-IoT eignet sich für die langfristige Überwachung chronischer Krankheiten, kontrollierend, und die Verfolgung älterer Menschen, Kinder, und Haustiere, und andere Geräte, die nicht auf Smartphones angewiesen sind. Eine Standortverfolgung in Echtzeit über NB-IoT ist sowohl für Jugendliche als auch für ältere Menschen möglich. Es kann auch an Halsbändern angebracht werden, um zu verhindern, dass Haustiere davonlaufen. Die Fahrzeuge verfügen über Diebstahlschutzfunktionen zur Ortung und Verfolgung der Interaktion mit Betriebsdaten sowie über Fernsteuerungsfunktionen mit der Plattform und den Benutzern. Dies gilt auch für Smart Bikes, die auf der NB-IoT-Technologie basieren.

Parken Sie mit Bedacht

In vielen Großstädten ist der Zugang zu Parkplätzen ein problematisches Problem. Einerseits, Der Anstieg des Kfz-Verkehrs resultiert aus der Parkplatzsuche der Autos, was die Straßen verstopft. Jedoch, Einige Parkplätze sind leer und unbesetzt, da niemand sie nutzen möchte. Dieses Problem kann durch NB-IoT-Positionierung erfolgreich gelöst werden, Dies kann den Fahrer auch dabei unterstützen, schnell Parkplätze zu finden und ihm präzise Navigationsanweisungen zu geben. Die Auswirkungen von intelligentem Parken erkennen, Eine erhebliche Menge an Echtzeit-Sensordaten wird mit der Parkverwaltungsplattform verknüpft und führt gleichzeitig zu Fahrbenutzern.

Einsatz von NB-IoT in Tierhaltung

Es gibt zwei wesentliche Arten der Tierhaltung: in Gefangenschaft und Freilandhaltung, wobei Chinas nördliche und westliche Grenzen als primäre Weidegründe dienen.

Vorteile der Tierhaltung sind die hervorragende Fleischqualität der Nutztiere und die geringeren Futterkosten, aber die Bewirtschaftung des Viehbestandes leidet darunter.

• Der einfachste Weg ist die künstliche Beweidung. Jedoch, es hat erhebliche Nachteile:
• Für den künstlichen Schlauch ist ein Spezialstrumpf erforderlich, was Arbeit verbraucht.
• Die Haltung von Tieren in Gefangenschaft stellt ein Sicherheitsrisiko dar und setzt Menschen dem Risiko von Angriffen durch wilde Tiere aus.
• Eine systematische Bewirtschaftung ist bei der Haltung von Tieren in Gefangenschaft nicht effektiv.

Dieses Problem kann durch den Einsatz eines GPS+GPRS-Positionierungssystems für die Tierhaltung gelöst werden. Aber da Kälber und Schafe so groß sind, Die Kapazität der GPRS-Kommunikationsbasisstation wird unzureichend sein, und die Akkulaufzeit wird ebenfalls ein Problem sein. Zusätzlich, Die Bauernhöfe sind weiter entfernt, was die Signalqualität unvorhersehbar macht.

• NB-IoT-Anwendung in Zählerfernablesung

Jedes Haus verfügt über einen Wasserzähler, die stark mit unserem täglichen Leben verbunden ist.

Die einfachste Möglichkeit ist die manuelle Statistik der Zählerstände von Tür zu Tür. Die manuelle Zählerablesung hat mit fortschreitender Zivilisation mehrere Nachteile:

• Unwirksamkeit
• Hohe Arbeitskosten
• In aufgezeichneten Daten treten häufig Fehler auf.
• Die Eigentümer gehen vorsichtig mit Besuchern um und lassen sie nicht herein
• Schwierige Verwaltung und Wartung

Daher, Es wurde eine GPRS-Zählerfernauslesung erstellt. Es behebt mehrere Probleme bei der manuellen Zählerablesung. Es ist sicherer, effizienter, und moderner als die manuelle Zählerablesetechnik.

4. NB-IoT-LösungS

Niedriger Preis

Ein Merkmal von NB-IoT besteht darin, dass es schnell und kostengünstig im aktuellen Netzwerk eines Betreibers installiert werden kann. Für NB-IoT, Es gibt drei Bereitstellungsmethoden. Erste, Durch die unabhängige Bereitstellung kann NB-IoT unabhängig vom Vorhandenen betrieben werden LTE-Netzwerk. Da die 200-kHz-Kanalbandbreite von GSM mehr als ausreichend ist, um die 180-kHz-Bandbreite von NB-IoT zu erfüllen, Diese Technologie eignet sich zur Rekultivierung des GSM-Spektrums.

Geringer Stromverbrauch

Eine gängige Paging-Technik auf Mobiltelefonen ist DRX. NB-IoT hat zwei unterschiedliche Modi geschaffen, eDRX und PSM, um den Anforderungen verschiedener Umstände gerecht zu werden. Leser müssen das DRX-Schema verstehen, bevor das eDRX-Schema erklärt werden kann. Wenn Sie aufhören, darüber nachzudenken, auch unter idealen Bedingungen, Wie kann das Telefon sicherstellen, dass es den Pager hört?? So wie ein konzentrierter Schüler im Unterricht darauf wartet, dass der Lehrer ihn auffordert, eine Frage zu beantworten, Dies entspricht etwa der Bereitschaft Ihres Telefons, jede Sekunde des Tages angerufen zu werden.

Jedoch, Das tägliche Warten auf eine Seite auf einem Mobiltelefon verbraucht viel Akkulaufzeit. Infolge, Programmierer haben die diskontinuierliche Empfangstechnik DRX entwickelt. Das Mobiltelefon wechselt nach jedem Paging in den Ruhezustand, und dann wird der Receiver ausgeschaltet, Genauso wie es Schüler tun, wenn sie im Unterricht schlafen. Der DRX-Zyklus im DRX-Modus ist das Intervall zwischen Anrufen. Die Länge der DRX-Zyklen beträgt 1,28 s, 2.56S, 5.12S, und 10,24 Sekunden.

Super Cover

Das NB-IoT soll eine um 20 dB höhere Abdeckung als GPRS bieten. NB-IoT kann die dreifache Reichweite von GPRS erreichen und zwei Barrieren mehr durchdringen GPRS wenn die Daten anders geliefert werden. Welche NB-IoT-Grundlagen ermöglichen eine außergewöhnliche Abdeckung?? Wenn es notwendig ist, das Auf und Ab zu unterscheiden. Aus Downlink-Perspektive, Es verbessert in erster Linie die Übertragungskonsistenz durch wiederholtes Senden, um einen deutlicheren Gewinn zu erzielen.

ICHUnglaubliche Verbindung

Supersize-Verbindung ist die letzte Funktion, aber wie funktioniert es? Leser fragen sich vielleicht, was das Verkehrsmodell eines Internet-of-Things-Terminals von einem Mobiltelefon unterscheidet. Das Internet der Dinge hat eine große Anzahl von Flughäfen, aber da jedes Terminal nur winzige Pakete sendet, sie sind von der Verzögerungspflicht nicht betroffen. Jedes Gerät muss über eine qualitativ hochwertige Kommunikation verfügen, um Kontakt mit der 4G-Basisstation aufzunehmen, die die Kommunikationsqualität aller Benutzer innerhalb des Basisstationsgebiets gewährleisten muss. Aus diesem Grund können Mobiltelefone nur eine bestimmte Anzahl von Benutzern innerhalb eines Basisstationsbereichs haben. Jedoch, da ein erheblicher Teil der Geräte inaktiv bleibt, Die Anforderungen an die Kommunikationsqualität für IoT-Geräte sind nicht so streng, Dadurch können sie mehr Terminals innerhalb der gleichen Basisstationsreichweite erreichen und bis zu unterstützen 50,000 IoT-Geräte.

5. NB-IoT-Entwicklungstrend

Das Konzept des Internet-der-Dinge-Marktes in der Telekommunikationsbranche ist für die Entstehung von NB-IoT verantwortlich, Das war kein Zufall. Die meisten mit dem Internet verbundenen Geräte (Internet der Dinge) habe WLAN genutzt, Bluetooth, und andere zugängliche Technologien, um in den letzten zehn Jahren eine Verbindung herzustellen, da herkömmliches 2G, 3G, und 4G-Netzwerke können die geringe Verlustleistung und die niedrigen Kostenanforderungen von IoT-Geräten nicht unterstützen. Dies macht es für Telekommunikationsbetreiber schwierig, Gewinne zu erzielen. Die Wirtschaft treibt die Technologie voran.

Obwohl es sich um Mobilfunktechnologien handelt, NB-IoT und 2/3/4/5G verfügen über verbesserte Kommunikationsprotokolle, die sie für bestimmte IoT-Anwendungen besser geeignet machen. Der Stromverbrauch kann ein Schlüsselindikator für das Internet der Dinge sein (Internet der Dinge) Geräte, und NB-IoT hat in diesem Bereich im Vergleich zu früheren Mobilfunktechnologien große Fortschritte gemacht.

Zum Beispiel, Anwendungen für das Internet der Dinge können sich bei Bedarf mit dem Netzwerk verbinden, da sie nicht ständig online sein müssen. Sie müssen schlafen, wenn sie nicht regelmäßig verbunden sind, Dadurch kann der Stromverbrauch erheblich gesenkt werden. Ein Weckmechanismus muss aktiviert werden, wenn eine Maschine schläft, Der Sender oder Empfänger muss auf das Signal der anderen Seite achten. Wie dieses Abhören gestaltet und umgesetzt wird, ist entscheidend für den Stromverbrauch.

Auch bei verbindungsorientierten Übertragungsprotokollen wie TCP spielt der Stromverbrauch eine Rolle. Um die Zuverlässigkeit der Verbindung sicherzustellen, ist ein Drei-Wege-Handshake erforderlich, was die Verbindungszeit verlängert und, nicht überraschend, erhöht den Stromverbrauch. Jedoch, Eine einzelne Verbindung verbraucht weniger Strom, da UDP dies nicht benötigt.

Die Funkreichweite bei der drahtlosen Kommunikation wird maßgeblich von der Sendeleistung und der Empfangsempfindlichkeit beeinflusst. Um den Stromverbrauch zu reduzieren, Es ist außerdem wichtig, die Sendeleistung des Senders zu verringern und die Empfangsempfindlichkeit des Empfängers bei gleicher Reichweite so weit wie möglich zu erhöhen. Dies kann durch Modifizieren des Spreizspektrums erreicht werden, den Modulationsmodus, und andere Elemente.

Da die natürliche Umwelt sehr kompliziert ist, Radiowellen müssen in der Lage sein, bestimmte Hindernisse zu überwinden. Die Fähigkeit, die Barrieren zu überwinden, wird durch Erhöhung der Wellenlänge und Verringerung der Frequenz verbessert. Tatsächlich, Der Stromverbrauch niederfrequenter Funkwellen kann bei gleicher Reichweite umso geringer sein, je größer die Reichweite bei gleicher Sendeleistung ist.