Para ahorrar costos de implementación y facilitar las actualizaciones., Aplicaciones NB-IoT basadas en redes celulares, se puede implementar directamente en GSM, UMTS, o redes LTE y utiliza solo aproximadamente 180 KHz de ancho de banda. El Internet de todo depende en gran medida de la telefonía celular Internet de las cosas de banda estrecha (NB-IoT).
1. ¿Qué es la tecnología NB-IoT?
NB-IoT, También conocidas como redes de área amplia de bajo consumo., es una nueva tecnología en el espacio de IoT que permite que dispositivos de bajo consumo se conecten a datos móviles a través de redes de área amplia (LPWAN). Además de ofrecer una amplia cobertura de conexión de datos móviles interiores, Se prevé que los dispositivos NB-IoT tendrán mejoras en la duración de la batería de al menos 10 años. Los dispositivos que requieren una alta velocidad de conexión de red y tiempos de espera prolongados pueden conectarse de manera efectiva utilizando NB-IoT.
cerradura inteligente, ciudad inteligente, medidor de agua inteligente, medidor de gas inteligente, rastreador inteligente, almacenamiento inteligente, y el alumbrado público inteligente son algunos de los escenarios de aplicación actuales de NB-IoT. Todos piden que la plataforma reciba los datos originales. La plataforma en la nube permite la integración de datos a través del módulo NB y entrega los datos a las personas para un análisis y utilización eficientes de los datos..
2. ¿Cómo funciona NB-IoT? Trabajar?
La capacidad de NB-IoT para funcionar en entornos ruidosos y con niveles de señal bajos es crucial, al igual que su capacidad para ahorrar batería. Además, el NB-IoT está diseñado para enviar mensajes breves y no necesita la transmisión de material audiovisual, archivos enormes, u otros tipos de contenido.
En este enfoque, varias características físicas ayudan a proporcionar las características esenciales:
- El ancho máximo del NB-entero. IoTLa banda de frecuencia es un RB., 180 kilociclos;
- La ruta de radio del equipo del usuario tiene un único transmisor., receptor, y antena;
- El envío y la recepción ocurren en momentos diferentes, haciendo de esto esencialmente una transmisión semidúplex;
- La capacidad de transmitir en una subportadora en dirección UL.;
- Sólo se utilizan BPSK y QPSK como tipos de modulación.;
- Mejora continua de la señal de emisión. (mejora de cobertura).
Puede optimizar el dispositivo y utilizarlo con la ayuda de un modo de transmisión semidúplex., una antena, y una banda estrecha en un RB. Otras cosas incluyen;
- Reducir la potencia utilizada por la CPU.;
- Reduzca su uso de energía;
- Reducir el tamaño;
- Maquinaria más barata;
- Distribución de frecuencias de radio.:
Proporcionar NB-IoT con recursos de frecuencia. Casi todas las mismas bandas que 2G, 3GRAMO, y 4G en la barra "baja" se pueden utilizar para NB-IoT. B3 (900megahercio), B8 (800megahercio), y B20 (800megahercio) (1800megahercio). Usar frecuencias "más altas" no tiene sentido debido a la importante atenuación de la señal..
3. ¿Para qué se utiliza NB-IoT y aplicaciones NB-IoT?
Ciudad inteligente
Batería de larga duración y precio más bajo son los objetivos de NB-IoT. Es apropiado para personas que no son móviles., bajo volumen de datos, insensible al retraso, sensible a los costos, y aplicaciones terminales de órdenes de magnitud muy grandes. Un medidor inteligente, farola inteligente, y las aplicaciones inteligentes de la ciudad de la sabiduría, como las tapas de los agujeros de mantenimiento, se caracterizan por el número, amplia distribución, movilidad débil, y precisión de ubicación que no es sensible a la puntualidad de la ubicación que también es diaria. Por eso, la velocidad y el retraso de tiempo son más tolerantes porque el número de terminales es muy alto. Por lo general, es un desafío realizar el mantenimiento rutinario de la terminal., y Es necesario mantener la ubicación y estado operativo de las terminales., haciendo que el posicionamiento NB-IoT sea una gran opción.
Agricultura inteligente
Considere la práctica de la cría de animales.. El ganado de los pastores., oveja, y los caballos a menudo se mantienen en pastos de decenas de kilómetros de longitud. Algunos animales deben mantenerse por más de dos años., y los ganaderos deben estar conscientes del paradero de su ganado en todo momento. El posicionamiento GPS tradicional tiene una resistencia terminal débil, lo que dificulta alcanzar dos años de vida útil y se ve limitado por el medio ambiente cuando la visibilidad del satélite es baja. La persistencia terminal del ganado dentro de los cinco años posteriores a la siembra o el efecto de la visibilidad climática en la ubicación del ganado no son problemas con el posicionamiento NB-IoT..
usable inteligente
Entre los dispositivos portátiles, NB-IoT es apropiado para el seguimiento de enfermedades crónicas a largo plazo, controlador, y seguimiento de las personas mayores, niños, y mascotas, y otros dispositivos que no dependen de los teléfonos inteligentes. El seguimiento de la ubicación en tiempo real a través de NB-IoT es posible tanto para jóvenes como para personas mayores. También se puede aplicar a sus collares para evitar que las mascotas se pierdan.. Los automóviles incluirán funciones antirrobo para localizar y rastrear la interacción de datos de operación y capacidades de control remoto con la plataforma y los usuarios.. Esto también es relevante para las bicicletas inteligentes basadas en tecnología NB-IoT..
Estacione sabiamente
Un problema preocupante en muchas grandes ciudades es el acceso al aparcamiento.. Por un lado, El aumento del tráfico de vehículos de motor se debe a que los coches buscan plazas de aparcamiento., que obstruye las carreteras. Sin embargo, Algunas plazas de aparcamiento están vacías y desocupadas ya que nadie quiere utilizarlas.. Este problema se puede resolver con éxito mediante el posicionamiento NB-IoT, que también puede ayudar a los conductores a encontrar espacios de estacionamiento rápidamente y brindarles indicaciones de navegación precisas.. Para darse cuenta del impacto del estacionamiento inteligente, Una cantidad significativa de datos de sensores en tiempo real se vinculará a la plataforma de gestión de estacionamiento y a los usuarios de conducción simultáneamente..
Uso de NB-IoT en la cría de animales
Hay dos tipos importantes de cría de animales.: cautivo y en libertad, con las fronteras norte y oeste de China como principales zonas de pastoreo.
La excelente calidad de la carne del ganado y los menores costes de alimentación son los beneficios de la ganadería., pero la gestión del ganado se ve afectada como resultado.
- La forma más sencilla es el pastoreo artificial.. Sin embargo, tiene importantes inconvenientes:
- Se necesitan medias especiales para mangueras artificiales., que consume mano de obra.
- La cría en cautiverio es un problema de seguridad y expone a las personas al ataque de animales salvajes.
- El manejo sistemático no es efectivo con la población en cautiverio..
Este problema se puede resolver utilizando un sistema de posicionamiento de cría de animales GPS+GPRS.. Pero como los terneros y las ovejas son tan grandes, La capacidad de la estación base de comunicación GPRS será inadecuada, y la duración de la batería también será un problema. Además, las granjas están más lejos, lo que hace que la calidad de la señal sea impredecible.
- Aplicación NB-IoT en lectura remota del medidor
Cada hogar utiliza un medidor de agua., que está fuertemente ligado a nuestra vida diaria.
Las estadísticas de lectura manual de medidores puerta a puerta son la forma más sencilla. La lectura manual de medidores tiene varios inconvenientes a medida que la civilización avanza:
- Inoperancia
- Alto costo de mano de obra
- Los errores son comunes en los datos registrados..
- Los propietarios son cautelosos con los visitantes y no los dejan entrar.
- Difícil gestión y mantenimiento.
De este modo, Se creó la lectura remota de contadores GPRS. Aborda varios problemas con la lectura manual del medidor.. Es mas seguro, más eficiente, y más moderna que la tecnología de lectura manual de medidores.
4. Solución NB-IoTs
Precio bajo
Una característica de NB-IoT es que puede instalarse de forma rápida y económica dentro de la red actual de un operador.. Para NB-IoT, Hay tres métodos de implementación.. Primero, La implementación independiente permite que NB-IoT funcione independientemente de la red existente. Red LTE. Dado que el ancho de banda del canal GSM de 200 KHz es más que adecuado para cumplir con el ancho de banda de 180 KHz de NB-IoT, Esta tecnología es adecuada para el recultivo del espectro GSM..
Uso de energía superficial
Una técnica de localización común en teléfonos móviles es DRX.. NB-IoT ha creado dos modos distintos, eDRX y PSM, para satisfacer las demandas de diversas circunstancias. Los lectores deben comprender el esquema DRX antes de poder explicar el esquema eDRX.. Si dejas de considerarlo, incluso en condiciones ideales, ¿Cómo puede el teléfono estar seguro de escuchar el buscapersonas?? De la misma manera que un estudiante concentrado en clase espera que el instructor lo llame para responder una pregunta., Esto es el equivalente a mantener su teléfono listo para ser localizado cada segundo del día..
Sin embargo, Esperar una página cada segundo de cada día en un teléfono móvil consume mucha batería.. Como resultado, Los programadores crearon la técnica de recepción discontinua DRX.. El teléfono móvil pasará al estado INACTIVO después de cada búsqueda., y luego apagará el receptor, Precisamente como lo hacen los estudiantes cuando duermen en clase.. El ciclo DRX en modo DRX es el intervalo entre llamadas. La duración de los ciclos DRX es de 1,28 s., 2.56s, 5.12s, y 10,24s.
Súper portada
El NB-IoT está destinado a ofrecer un aumento de cobertura de 20 dB sobre GPRS en términos de cobertura.. NB-IoT puede alcanzar tres veces el alcance de GPRS y atravesar dos barreras más que GPRS si los datos se entregan de manera diferente. Qué fundamentos de NB-IoT permiten una cobertura excepcional? Cuando es necesario diferenciar el arriba y el abajo. Desde una perspectiva de enlace descendente, principalmente mejora la consistencia de la transmisión a través de transmisiones repetidas para ganar más significativamente.
Iconexión increíble
La conexión de gran tamaño es la última característica, pero como funciona? Los lectores se preguntarán qué distingue el modelo de tráfico de un terminal de Internet de las Cosas del de un teléfono móvil.. El Internet de las Cosas tiene una gran cantidad de aeropuertos, pero como cada terminal sólo envía paquetes diminutos, no se ven afectados por el requisito de retraso. Cada dispositivo debe tener comunicación de alta calidad para poder contactar con la estación base 4G., que debe garantizar la calidad de la comunicación de todos los usuarios dentro del territorio de la estación base.. Esta es la razón por la que los teléfonos móviles sólo pueden tener un número determinado de usuarios dentro del área de la estación base.. Sin embargo, ya que una proporción significativa de dispositivos permanecen inactivos, Los requisitos de calidad de comunicación para dispositivos IoT no son tan estrictos., permitiéndoles llegar a más terminales dentro del mismo rango de estación base y admitir hasta 50,000 dispositivos de iot.
5. Tendencia de desarrollo NB-IoT
El concepto de mercado de Internet de las cosas de la industria de las telecomunicaciones es responsable del surgimiento de NB-IoT, que no fue un accidente. La mayoría de los dispositivos conectados a Internet (IoT) he usado wifi, Bluetooth, y otras tecnologías accesibles para conectarse en los últimos diez años porque el 2G tradicional, 3GRAMO, y las redes 4G no pueden soportar los requisitos de baja disipación de energía y bajo costo de los dispositivos IoT. Esto dificulta que los operadores de telecomunicaciones obtengan ganancias.. La economía impulsa la tecnología.
A pesar de ser tecnologías celulares, NB-IoT y 2/3/4/5GRAMO Tienen protocolos de comunicación mejorados que los hacen más adecuados para aplicaciones específicas de IoT.. El consumo de energía puede ser un indicador clave para Internet de las cosas (IoT) dispositivos, y NB-IoT ha logrado grandes avances en esta área en comparación con las tecnologías celulares anteriores.
Por ejemplo, aplicaciones para el internet de las cosas pueden conectarse a la red según sea necesario ya que no tienen que estar en línea todo el tiempo. Necesitan dormir cuando no están conectados habitualmente, lo que puede reducir significativamente su consumo de energía. Un mecanismo de despertador debe activarse cuando una máquina está durmiendo., Requerir que el transmisor o receptor escuche la señal del otro lado.. Cómo se diseña esta escucha y cómo se implementa es crucial para el uso de energía..
El consumo de energía también es un factor en los protocolos de transmisión orientados a la conexión como TCP.. Se requiere un protocolo de enlace de tres vías para garantizar la confiabilidad de la conexión., lo que alarga el tiempo de conexión y, como era de esperar, aumenta el consumo de energía. Sin embargo, un solo enlace usa menos energía porque UDP no lo necesita.
La distancia de cobertura inalámbrica en la comunicación inalámbrica está significativamente influenciada por la potencia de transmisión y la sensibilidad de recepción.. Para reducir el consumo de energía, También es esencial reducir la potencia de transmisión del transmisor y aumentar la sensibilidad de recepción del receptor tanto como sea posible en la misma distancia de cobertura.. Esto se puede lograr modificando el espectro ensanchado., el modo de modulación, y otros elementos.
Dado que el entorno del mundo natural es muy complicado, Las ondas de radio deben poder superar ciertos obstáculos.. La capacidad de superar las barreras se mejora aumentando la longitud de onda y disminuyendo la frecuencia.. En la actualidad, El consumo de energía de las ondas de radio de baja frecuencia podría reducirse bajo la misma distancia de cobertura cuanto más extendida sea la distancia de cobertura bajo la misma potencia de transmisión..
