NB-IOT窄帶物聯(lián)網(wǎng)的操作AT指令記錄

先來(lái)聊聊概念

窄帶物聯(lián)網(wǎng)（Narrow Band Internet of Things, NB-IoT）成為萬(wàn)物互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)重要分支。NB-IoT構(gòu)建于蜂窩網(wǎng)絡(luò)，只消耗大約180KHz的帶寬，可直接部署于GSM網(wǎng)絡(luò)、UMTS網(wǎng)絡(luò)或LTE網(wǎng)絡(luò)，以降低部署成本、實(shí)現(xiàn)平滑升級(jí)。以犧牲一定速率、時(shí)延、移動(dòng)性性能，獲取面向LWPA物聯(lián)網(wǎng)的承載能力。NB-IoT作為一種新的窄帶蜂窩通信LPWAN(低功耗廣域網(wǎng))解決方案，將給物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)帶來(lái)巨大的變革與創(chuàng)新。

NB-IOT的4大特點(diǎn)

超強(qiáng)覆蓋：相比現(xiàn)有的GSM、寬帶LTE等網(wǎng)絡(luò)覆蓋增強(qiáng)了20dB，信號(hào)的傳輸覆蓋范圍更大，能覆蓋到深層地下GSM網(wǎng)絡(luò)無(wú)法覆蓋到的地方。

超低功耗：在PSM模式下最大耗流為 5uA，在IDLE模式下大約為6mA。根據(jù)TR45.820的仿真數(shù)據(jù)，5Wh的電池每天發(fā)送200bytes的數(shù)據(jù)，預(yù)計(jì)可使用12.8年。故可用于開(kāi)發(fā)置于高山荒野偏遠(yuǎn)地區(qū)的設(shè)備。

超大連接：將提供改進(jìn)的室內(nèi)覆蓋，在同樣的頻段下，NB-IoT比現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)增益20dB，相當(dāng)于提升了100倍覆蓋區(qū)域的能力。對(duì)于地下車庫(kù)、井蓋這些需要安裝數(shù)據(jù)采集裝置的地方，NB-IoT更加適用于使用3G/4G無(wú)線模塊或 433MHz的無(wú)線裝置的場(chǎng)合。

超低成本：目前最便宜的模塊不到30塊錢，未來(lái)大量鋪開(kāi)后會(huì)更低。

NB-IOT的使用

NB-IOT有三種工作模式，分別是：DRX（Discontinuous Reception）非連續(xù)接收模式、eDRX（extended DRX）擴(kuò)展非連續(xù)接收模式、PSM(Power Saving Mode)省電模式。下圖為NB-IOT的聯(lián)網(wǎng)過(guò)程：

具體的操作AT指令記錄（UDP）：

1）開(kāi)機(jī)/重啟，模塊已經(jīng)正常啟動(dòng)；

2）AT+NBAND? 查看當(dāng)前頻段信息，確定是否和模塊型號(hào)對(duì)應(yīng)；

3）AT+NBAND=5 電信模塊，設(shè)置頻段為850MHZ；

4）AT+NRB 重啟模塊；

5）AT+NBAND? 再次查詢模塊頻段信息，確認(rèn)設(shè)置成功；

6）AT+NCONFIG? 查詢配置信息，主要包括自動(dòng)連接使能配置信息，默認(rèn)使能；

7）AT+CFUN? 模塊是否處于全工作模式，打開(kāi)射頻電路，搜索信號(hào)，如果返回0，請(qǐng)確定AUTOCONNECT值是否為TRUE，以及是否安裝NBIOT專用SIM卡；

8）AT+CIMI 查詢IMSI信息，如果返回具體數(shù)值，說(shuō)明已經(jīng)正常識(shí)別SIM卡；

9）AT+CSQ 查詢信號(hào)強(qiáng)度，返回的第一個(gè)數(shù)值代表信號(hào)強(qiáng)度，0-31代表有信號(hào)，數(shù)值越大信號(hào)越強(qiáng)，99代表沒(méi)有NBIOT網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，第二個(gè)參數(shù)還沒(méi)有實(shí)施，一直為99；

10）AT+NUESTATS 查詢模塊狀態(tài)；

11）AT+CGATT? 查詢是否模塊附著成功，返回1代表成功；

12）AT+CEREG? 查詢網(wǎng)絡(luò)注冊(cè)狀態(tài)，第二個(gè)數(shù)值返回1代表：網(wǎng)絡(luò)注冊(cè)成功，返回2代表：正在注冊(cè)網(wǎng)絡(luò)，注冊(cè)時(shí)間和信號(hào)強(qiáng)度有關(guān)；

13）AT+CSCON? 查看模塊工作的連接狀態(tài)，第二個(gè)返回?cái)?shù)值代表模塊的工作狀態(tài)，1代表CONNECT連接狀態(tài)，0代表IDLE睡眠狀態(tài)，如果沒(méi)有數(shù)據(jù)交互，在CONNECT狀態(tài)持續(xù)20秒，之后進(jìn)入IDLE狀態(tài)；如果仍然沒(méi)有數(shù)據(jù)交互，10秒之后從IDLE狀態(tài)進(jìn)入PSM深度睡眠狀態(tài)，此時(shí)模塊不在接收任何下行數(shù)據(jù)，如果需要下行傳輸數(shù)據(jù)必須在CONNECT 和 IDLE狀態(tài)下進(jìn)行；

14）AT+NSOCR=DGRAM,17,5683,1 創(chuàng)建UDP SOCKET 傳輸信道，DGRAM和17固定，5683代表本地端口號(hào)，1代表使能接收下行數(shù)據(jù)；最多可創(chuàng)建7個(gè)SOCKET傳輸信道，返回?cái)?shù)值代表信號(hào)ID號(hào)，在發(fā)送和接收數(shù)據(jù)時(shí)需要指定；

15）AT+NSOST=0,…,####,3,303132 發(fā)送UDP數(shù)據(jù)，0代表UDP SOCKET信道ID，…代表遠(yuǎn)程服務(wù)器的IP地址（公網(wǎng)IP地址），####代表遠(yuǎn)程服務(wù)器端口號(hào)，3代表發(fā)送的字符個(gè)數(shù)（發(fā)送了3個(gè)字符），303132代表“012”3個(gè)hex表示的字符；返回值代表成功從0信道發(fā)送了3個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)；

16）AT+NSONMI:0,67 信息代表模塊接收到新的數(shù)據(jù)，需要讀取，如果不及時(shí)讀取，接收到下一條數(shù)據(jù)，將不會(huì)主動(dòng)上報(bào)該信息；但可以連續(xù)讀?。?代表 UDP SOKECT信道，67代表有67個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)要讀取；

17)AT+NSORF=0,3 讀取數(shù)據(jù)；0代表UDP SOCKET 信道，3代表需要讀取數(shù)據(jù)字節(jié)長(zhǎng)度；需要從返回值中提取出有效數(shù)據(jù)303132，代表字符“012”;

18）AT+NSOCL=0 關(guān)閉UDP SOCKET 傳輸信道；

總結(jié)

筆者最近在做NB-IOT相關(guān)設(shè)計(jì)應(yīng)用在野外的一些傳感器信號(hào)的遠(yuǎn)程采集，在目前的無(wú)線通訊模式中，2G-GSM目前在該領(lǐng)域的保有量最大，但是存在一些問(wèn)題，比如功耗比較大、在一些基站相對(duì)距離遠(yuǎn)的地方信號(hào)差，并且存在未來(lái)2G被取代的危機(jī)。4G也同樣存在一些問(wèn)題，比如功耗比較大、成本比較高等。

在這種情況下NB-IOT就有了得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，特別是在數(shù)據(jù)量比較少的應(yīng)用場(chǎng)景下，如果有這種需求的朋友可以使用NB-IOT這種新的無(wú)線傳輸模式，我想它會(huì)給大家?guī)?lái)很多驚喜。