Для экономии затрат на внедрение и облегчения обновлений, Приложения NB-IoT на базе сотовых сетей, может быть реализован непосредственно на GSM, UMTS, или сети LTE и использует полосу пропускания примерно 180 кГц.. The Интернет всего во многом зависит от сотовой связи Узкополосный Интернет вещей (НБ-IoT).
1. Что такое технология NB-IoT
НБ-IoT, также известные как глобальные сети с низким энергопотреблением, — это новая технология в сфере Интернета вещей, которая позволяет устройствам с низким энергопотреблением подключаться к сотовым данным через глобальные сети (ЛПВАН). В дополнение к обширному покрытию внутренней сотовой связи для передачи данных, Прогнозируется, что устройства NB-IoT будут иметь увеличение срока службы батареи как минимум 10 годы. Устройства, требующие высокой скорости сетевого подключения и длительного времени ожидания, можно эффективно подключать с помощью NB-IoT..
Умный замок, умный город, умный счетчик воды, умный счетчик газа, умный трекер, умное хранилище, и умное уличное освещение — вот некоторые из текущих сценариев применения NB-IoT.. Все они просят платформу получить исходные данные.. Облачная платформа обеспечивает интеграцию данных через модуль NB и доставляет их людям для эффективного анализа и использования данных..
2. Как работает NB-IoT Работа?
Способность NB-IoT работать в шумной среде и при низких уровнях сигнала имеет решающее значение., как и его способность экономить заряд батареи. Кроме того, NB-IoT предназначен для отправки коротких сообщений и не требует передачи аудиовизуального материала., огромные файлы, или другие типы контента.
В этом подходе, несколько физических характеристик помогают обеспечить основные характеристики:
- Максимальная ширина всего NB Интернет вещейполоса частот составляет один RB, 180 кГц;
- Радиотракт оборудования пользователя имеет один передатчик., получатель, и антенна;
- Отправка и получение происходят в разное время, что делает это по сути полудуплексной передачей;
- Возможность передачи на поднесущей в направлении UL;
- В качестве типов модуляции используются только BPSK и QPSK.;
- Постоянное улучшение вещательного сигнала (расширение покрытия).
Вы можете оптимизировать устройство и использовать его с помощью полудуплексного режима передачи., антенна, и узкополосный в RB. Другие вещи включают в себя;
- Уменьшите мощность, потребляемую процессором;
- Уменьшите потребление энергии;
- Уменьшить размер;
- Дешевая техника;
- Распределение радиочастот:
Предоставлять НБ-IoT с частотным ресурсом. Почти все те же диапазоны, что и 2G., 3грамм, и 4G в «низкой» полосе можно использовать для NB-IoT.. Б3 (900МГц), Б8 (800МГц), и B20 (800МГц) (1800МГц). Использование «более высоких» частот бессмысленно из-за существенного затухания сигнала..
3. Для чего используется NB-IoT и приложения NB-IoT
Умный город
Длительное время автономной работы и минимальная цена — цели NB-IoT. Подходит для немобильных, небольшой объем данных, нечувствительный к задержке, чувствительный к затратам, и очень большие терминальные приложения порядков величины. Интеллектуальный счетчик, умный уличный фонарь, а интеллектуальные приложения города мудрости, такие как крышки отверстий для технического обслуживания, характеризуются количеством, широкое распространение, слабая мобильность, и точность определения местоположения, не зависящая от своевременности определения местоположения, которая также осуществляется ежедневно.. Следовательно, скорость и временная задержка более терпимы, поскольку номер терминала очень велик. Обычно сложно проводить плановое техническое обслуживание терминала., и Необходимо поддерживать размещение и рабочее состояние терминалов., идеальное позиционирование NB-IoT.
Умное сельское хозяйство
Рассмотрим практику животноводства. Пастушеский скот, овца, а лошадей часто содержат на пастбищах протяженностью в десятки километров.. Некоторых животных необходимо содержать более двух лет., и владельцы ранчо должны всегда знать о местонахождении своего скота.. Традиционное GPS-позиционирование имеет слабую терминальную выносливость., что затрудняет достижение двухлетнего срока службы и ограничивается окружающей средой, когда видимость спутника низкая.. Окончательное сохранение крупного рогатого скота в течение пяти лет после заселения или влияние климатической видимости на местонахождение скота не являются проблемами при позиционировании NB-IoT..
Умный носимый
Среди носимых гаджетов, NB-IoT подходит для долгосрочного мониторинга хронических заболеваний, контроль, и слежение за пожилыми людьми, Дети, и домашние животные, и другие устройства, не зависящие от смартфонов. Отслеживание местоположения в режиме реального времени через NB-IoT возможно как для детей, так и для пожилых людей.. Его также можно наносить на ошейники, чтобы домашние животные не убегали.. Автомобили будут включать в себя противоугонные функции для обнаружения и отслеживания взаимодействия с рабочими данными, а также возможности дистанционного управления платформой и пользователями.. Это также актуально для умных велосипедов на базе технологии NB-IoT..
Паркуйтесь с умом
Тревожной проблемой во многих крупных городах является доступ к парковкам.. С одной стороны, Рост автомобильного трафика обусловлен тем, что автомобили ищут места для парковки., который забивает дороги. Однако, некоторые парковочные места свободны и незаняты, поскольку никто не хочет их использовать. Эту проблему можно успешно решить за счет позиционирования NB-IoT., который также может помочь водителям быстро найти парковочные места и дать им точные навигационные указания.. Осознать влияние умной парковки, значительное количество данных датчиков в реальном времени будет связано с платформой управления парковкой и водителями одновременно.
Использование NB-IoT в животноводство
Существует два основных типа животноводства.: в неволе и на свободном выгуле, при этом северная и западная границы Китая служат основными пастбищами.
Превосходное качество мяса домашнего скота и более низкие затраты на корма являются преимуществами зарыбления., но в результате страдает управление домашним скотом.
- Самый простой способ – искусственный выпас.. Однако, у него есть существенные недостатки:
- Для искусственного шланга необходим специальный чулок., который потребляет рабочую силу.
- Содержание чулок в неволе является проблемой безопасности и подвергает людей нападению диких животных..
- Систематическое управление неэффективно при содержании в неволе..
Эту проблему можно решить, используя систему позиционирования животных GPS+GPRS.. Но поскольку телята и овцы такие большие, Емкость базовой станции связи GPRS будет недостаточной, и срок службы батареи также будет проблемой. Кроме того, фермы находятся дальше, что делает качество сигнала непредсказуемым.
- Приложение NB-IoT в дистанционное считывание показаний счетчика
В каждом доме установлен счетчик воды, который тесно связан с нашей повседневной жизнью.
Статистика показаний счетчиков вручную – самый простой способ. Ручное снятие показаний счетчиков имеет ряд недостатков по мере развития цивилизации.:
- Неэффективность
- Высокая стоимость рабочей силы
- В записанных данных часто встречаются ошибки..
- Владельцы настороженно относятся к посетителям и не пускают их
- Сложное управление и содержание
Таким образом, Создано дистанционное считывание показаний счетчиков GPRS.. Он решает несколько проблем, связанных с ручным снятием показаний счетчика.. Это безопаснее, более эффективным, и более современна, чем технология ручного считывания показаний счетчиков..
4. Решение NB-IoTс
Низкая цена
Одной из особенностей NB-IoT является то, что его можно быстро и дешево установить внутри действующей сети оператора.. Для NB-IoT, существует три метода развертывания. Первый, независимое развертывание позволяет NB-IoT работать независимо от существующей LTE-сеть. Поскольку пропускная способность канала GSM 200 кГц более чем достаточна для обеспечения полосы пропускания 180 кГц NB-IoT., эта технология подходит для рекультивации спектра GSM.
Небольшое энергопотребление
Распространенной технологией пейджинга на мобильных телефонах является DRX.. NB-IoT создал два разных режима., eDRX и PSM, для удовлетворения требований различных обстоятельств. Читатели должны понять схему DRX, прежде чем можно будет объяснить схему eDRX.. Если ты перестанешь об этом думать, даже в идеальных условиях, как телефон может быть уверен, что слышит пейджер? Точно так же, как сосредоточенный ученик на уроке ждет, пока преподаватель позвонит ему, чтобы ответить на вопрос., это эквивалент готовности вашего телефона к пейджинговой связи каждую секунду дня..
Однако, ожидание страницы каждую секунду каждого дня на мобильном телефоне потребляет много времени автономной работы. Как результат, программисты создали технику прерывистого приема DRX. Мобильный телефон будет переходить в состояние IDLE после каждого пейджинга., а затем он выключит приемник, точно так же, как это делают студенты, когда спят в классе. Цикл DRX в режиме DRX — это интервал между вызовами. Продолжительность циклов DRX составляет 1,28 с., 2.56с, 5.12с, и 10,24 с..
Супер обложка
NB-IoT призван обеспечить увеличение покрытия на 20 дБ по сравнению с GPRS с точки зрения покрытия.. NB-IoT может обеспечить в три раза большую дальность действия GPRS и преодолеть на два барьера больше, чем GPRS если данные доставляются по-другому. Какие основы NB-IoT обеспечивают исключительный охват? Когда необходимо различать верх и низ. С точки зрения нисходящей линии связи, в первую очередь это улучшает согласованность передачи за счет повторной трансляции, что позволяет добиться более значительного выигрыша..
яневероятная связь
Соединение Supersize — последняя функция, но как это работает? Читатели могут задаться вопросом, чем отличается модель трафика терминала Интернета вещей от мобильного телефона?. Интернет вещей имеет большое количество аэропортов., но поскольку каждый терминал отправляет только крошечные пакеты, на них не влияет требование задержки. Каждое устройство должно иметь качественную связь для связи с базовой станцией 4G., который должен гарантировать качество связи всех пользователей на территории базовой станции. Вот почему мобильные телефоны могут иметь только определенное количество пользователей внутри зоны базовой станции.. Однако, поскольку значительная часть устройств остается неактивной, требования к качеству связи для IoT-устройств не такие строгие, позволяя им достигать большего количества терминалов в пределах одного диапазона базовой станции и поддерживать до 50,000 IoT-устройства.
5. Тенденция развития NB-IoT
Концепция рынка Интернета вещей в телекоммуникационной отрасли привела к появлению NB-IoT., это не было случайностью. Большинство устройств, подключенных к Интернету (Интернет вещей) воспользовались Wi-Fi, Bluetooth, и другие доступные технологии для подключения за последние десять лет, поскольку традиционные 2G, 3грамм, Сети 4G не могут поддерживать низкое рассеивание мощности и низкую стоимость устройств IoT.. Из-за этого операторам связи сложно получить прибыль.. Экономика движет технологиями.
Несмотря на то, что это сотовые технологии, NB-IoT и 2/3/4/5грамм имеют улучшенные протоколы связи, которые делают их более подходящими для конкретных приложений Интернета вещей.. Энергопотребление может стать ключевым индикатором Интернета вещей (Интернет вещей) устройства, и NB-IoT добился большого прогресса в этой области по сравнению с предыдущими сотовыми технологиями..
Например, приложения для Интернета вещей могут подключаться к сети по мере необходимости, поскольку им не обязательно быть онлайн все время. Им нужно спать, когда они не на связи регулярно, что может значительно сократить энергопотребление. Механизм пробуждения должен активироваться, когда машина находится в спящем режиме., требование, чтобы передатчик или приемник прослушивали сигнал другой стороны. То, как устроено и реализовано это прослушивание, имеет решающее значение для энергопотребления..
Потребление энергии также является фактором в протоколах передачи данных с установлением соединения, таких как TCP.. Для обеспечения надежности соединения требуется трехстороннее рукопожатие., что удлиняет время соединения и, неудивительно, увеличивает энергопотребление. Однако, один канал использует меньше энергии, потому что UDP в этом не нуждается.
Расстояние покрытия беспроводной сети в беспроводной связи существенно зависит от мощности передачи и чувствительности приема.. Чтобы снизить энергопотребление, также важно снизить мощность передачи передатчика и максимально увеличить чувствительность приема приемника на том же расстоянии покрытия.. Это может быть достигнуто путем изменения расширенного спектра., режим модуляции, и другие элементы.
Поскольку окружающая среда природного мира очень сложна, радиоволны должны иметь возможность преодолевать определенные препятствия. Способность преодолевать барьеры улучшается за счет увеличения длины волны и уменьшения частоты.. В действительности, потребление мощности низкочастотных радиоволн может быть уменьшено при том же расстоянии покрытия, чем больше расстояние покрытия при той же мощности передачи.
