NB-IOT物聯(lián)網(wǎng)基站是如何通信的

物聯(lián)網(wǎng)在中國發(fā)展迅速，窄帶物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)NB-IoT是現(xiàn)階段三大運(yùn)營商最受關(guān)注的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。中國政府也一直支持NB-IoT的發(fā)展應(yīng)用。近日，工信部重磅發(fā)文：加快推進(jìn)我國NB-IoT標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)備、芯片、模塊、測試、應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)發(fā)展。

一、NB-IOT物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)組成有哪些呢？

包括NB-IOT終端、NB-IOT基站、NB-IOT分組核心網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)連接管理平臺(tái)和工業(yè)應(yīng)用服務(wù)器。要發(fā)展NB-IOT網(wǎng)絡(luò)，就要升級(jí)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)基站以支持NB-IOT服務(wù)，部署專用于NB-IOT服務(wù)的EPC（CloudEdge），并部署新的物聯(lián)網(wǎng)連接管理平臺(tái)。

物聯(lián)網(wǎng)連接管理平臺(tái)功能：為各種傳感器和SIM卡提供數(shù)據(jù)采集和管理功能，可以將數(shù)據(jù)開放給第三方應(yīng)用系統(tǒng)，讓各種應(yīng)用快速搭建自己的物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。

二、什么是NB-IOT基站？

NB-IOT基站是構(gòu)成移動(dòng)通信蜂窩小區(qū)的基本單元，主要完成移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)與UE之間的通信和管理功能。換句話說，通過運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)連接的NB-IOT用戶終端設(shè)備必須在基站信號(hào)的覆蓋范圍內(nèi)才能通信。

基站不是孤立存在的，而是網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的一部分，是連接移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)和UE的橋梁。基站通常由機(jī)房、信號(hào)處理設(shè)備、室外射頻模塊、接收和發(fā)送信號(hào)的天線、GPS和各種傳輸電纜組成。

三、NB-IOT物聯(lián)網(wǎng)基站是如何通信的呢？

通過COAP協(xié)議或UDP協(xié)議鏈接：

COAP協(xié)議：MCU（NB設(shè)備）-NB模塊（UE）-eNode-核心網(wǎng)-物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)-APP服務(wù)器-移動(dòng)終端應(yīng)用

UDP協(xié)議：MCU（NB設(shè)備）-NB模塊（UE）-eNode-核心網(wǎng)-UDP服務(wù)器-移動(dòng)終端

數(shù)據(jù)上報(bào)作為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用過程中最基本的一環(huán)，有5大步驟實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)上報(bào)流程：

1、數(shù)據(jù)采集

南側(cè)設(shè)備采集數(shù)據(jù)，按照自定義規(guī)則進(jìn)行編碼，例如：將溫濕度實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)編碼為000102；

2、設(shè)備編碼

設(shè)備將編碼后的數(shù)據(jù)通過串口以AT命令的形式發(fā)送給NB-IoT模塊或SoftRadio模擬器，

3、自動(dòng)封裝

NB-IoT芯片/模塊或SoftRadio仿真器收到AT命令后，會(huì)自動(dòng)將凈荷封裝成CoAP協(xié)議報(bào)文發(fā)送給預(yù)配置物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)；

4、數(shù)據(jù)收集

物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)收到數(shù)據(jù)后，會(huì)自動(dòng)解析CoAP協(xié)議包，根據(jù)設(shè)備配置文件找到匹配的編解碼器插件，解析負(fù)載，解析成與設(shè)備配置文件中描述的業(yè)務(wù)匹配的json數(shù)據(jù)；

5、數(shù)據(jù)獲取

應(yīng)用服務(wù)器通過北向數(shù)據(jù)查詢接口（RESTful）獲取平臺(tái)上的數(shù)據(jù)。同時(shí)，也可以提前調(diào)用訂閱接口訂閱數(shù)據(jù)變更，然后平臺(tái)會(huì)向所有數(shù)據(jù)變更發(fā)送POST消息。

四、總結(jié)

NB-IoT解決方案的價(jià)值在于覆蓋范圍廣、深度大、功耗低、成本低、連接量大。由于它是在LTE的基礎(chǔ)上開發(fā)的，所以可以通過使用許可的頻段將其疊加到現(xiàn)有的2G/3G/LTE蜂窩網(wǎng)絡(luò)上。

基于NB-IoT標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)勢(shì)和市場應(yīng)用趨勢(shì)可以看出，NB-IoT的商用條件已經(jīng)成熟，整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈馬上就會(huì)被觸發(fā)。運(yùn)營商、設(shè)備供應(yīng)商、芯片制造商和終端制造商都在為商用做準(zhǔn)備。

NB-IoT的應(yīng)用場景和市場極其廣泛和分散，涵蓋智慧城市（智慧電表、智慧水表、智慧路燈）、智慧交通、智慧環(huán)境、SMAR能源燈、智能插座等）、消費(fèi)電子、物品跟蹤、工業(yè)控制、農(nóng)業(yè)監(jiān)測、安全和零售等領(lǐng)域預(yù)計(jì)將顛覆傳統(tǒng)行業(yè)。但是，在前進(jìn)的過程中，要打破各行業(yè)進(jìn)入壁壘的“隱形”壁壘并非易事。同時(shí)，要建立NB-IoT商業(yè)模式，如何加快合作伙伴生態(tài)圈的建立，解決互操作性和一致性問題，也是一個(gè)持續(xù)的考驗(yàn)。
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