NB-IOT技術(shù)應(yīng)用分析

NB-IoT是NarrowbandInternetofThing的簡稱，采用超窄帶、重復(fù)傳輸、精簡網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等設(shè)計(jì)，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)帶來巨大的變革與創(chuàng)新。

根據(jù)工信部發(fā)布《關(guān)于全面推進(jìn)移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)（NB-IoT）建設(shè)發(fā)展的通知》，到2020年，NB-IoT網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)全國普遍覆蓋，面向室內(nèi)、交通路網(wǎng)、地下管網(wǎng)等應(yīng)用場景實(shí)現(xiàn)深度覆蓋，基站規(guī)模達(dá)到150萬個(gè)。同時(shí)，要求推廣NB-IoT在細(xì)分領(lǐng)域的應(yīng)用，逐步形成規(guī)模應(yīng)用體系。

現(xiàn)階段，NB-IoT垂直行業(yè)主要集中交通行業(yè)、物流行業(yè)、衛(wèi)生醫(yī)療、商品零售行業(yè)、智能抄表、公共設(shè)施、智能家居、智能農(nóng)業(yè)、工業(yè)制造、企業(yè)能耗管理、企業(yè)安全防護(hù)，具體內(nèi)容如下圖所示：

下面以智慧停車、智能抄表、智慧路燈為例，來說明NB-IoT的具體場景應(yīng)用情況。

基于NB-IoT的智慧停車

為解決停車難和停車信息共享不透明等問題，可通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將處于空間散布的停車資源連接在一起，通過終端車位數(shù)據(jù)采集及大數(shù)據(jù)分析，將車位狀態(tài)信息實(shí)時(shí)共享至云端，形成智慧停車系統(tǒng)。

具體來說，采用NB-IoT模組及地磁傳感器實(shí)時(shí)采集停車位狀態(tài)信息，通過運(yùn)營商N(yùn)B-IoT窄帶無線通信技術(shù)將停車位狀態(tài)信息實(shí)時(shí)發(fā)送到云端服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)全城車位信息的統(tǒng)一發(fā)布和管理；用戶可通過手機(jī)App實(shí)時(shí)查看所在城市所有停車位狀態(tài)信息，并可進(jìn)行在線車位預(yù)定、在線支付及車位導(dǎo)航。

基于NB-IoT的智慧停車系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了停車資源的高效共享，有效減輕市政交通管理壓力，具有較高的經(jīng)濟(jì)和社會效益。

基于NB-IoT的智能抄表

智能抄表是低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)的典型應(yīng)用場景之一，對系統(tǒng)成本、性能、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度、時(shí)效性、壽命等具有較高要求。低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在針對智能抄表系統(tǒng)的通信解決方案中具有很大的優(yōu)勢，可滿足物聯(lián)網(wǎng)中遠(yuǎn)距離和低功耗的通信需求。

與傳統(tǒng)的采用GPRS、LoRa技術(shù)抄表對比，NB-IoT遠(yuǎn)程抄表具有廣覆蓋、高吞吐率等優(yōu)越性。同時(shí)NB-IoT下行采用OFDMA，上行采用SC-FDMA調(diào)制解調(diào)技術(shù)加上可重傳200次左右的重傳機(jī)制，提高數(shù)據(jù)在獲取過程中的準(zhǔn)確信。

總體來看，通過NB-IoT搭建穩(wěn)定、安全、高可靠的雙向通信網(wǎng)絡(luò)后，水電氣公司可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)抄表、在線監(jiān)控、實(shí)時(shí)控制、實(shí)時(shí)報(bào)警、實(shí)時(shí)分析等功能，減少人力投入，提高運(yùn)營效率，提供更具有針對性和科學(xué)性的動(dòng)態(tài)管理，有效提高能源利用和管理水平。

基于NB-IoT的智慧路燈

路燈在城市分布廣泛、均勻，具有地理坐標(biāo)精確、供電網(wǎng)絡(luò)完整、通信位置明確等特點(diǎn)，是智慧城市物聯(lián)網(wǎng)極佳的切入口，可以作為城市物聯(lián)網(wǎng)的感知終端載體。而基于NB-IoT的智慧路燈具備多項(xiàng)優(yōu)勢，如可實(shí)現(xiàn)單燈精確控制和維護(hù)，無需人工巡檢，可遠(yuǎn)程檢測并定位故障，無需路燈企業(yè)建網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)覆蓋好，可靠性高等。

NB-IoT的智慧路燈順應(yīng)城市綠色、智慧、和諧、特色發(fā)展的需求，也契合國家大力推動(dòng)NB-IoT智慧應(yīng)用的方向，為城市照明實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)化、流程化、可視化、規(guī)范化管理，保障城市照明運(yùn)行安全，為智慧城市打造公共服務(wù)、公共設(shè)施、節(jié)能環(huán)保等多維平臺提供了全方位的技術(shù)支撐，其在智慧城市中應(yīng)用案例不斷增多。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，僅2017年，就有7個(gè)基于NB-IoT的智慧路燈應(yīng)用的項(xiàng)目投入運(yùn)營。

隨著智慧路燈標(biāo)準(zhǔn)化的推進(jìn)、NB-IoT技術(shù)應(yīng)用的成熟、智慧城市建設(shè)的開展，相信基于NB-IoT的智慧路燈將會在更多城市中得到應(yīng)用，而當(dāng)前存在的諸多問題也會陸續(xù)被破解，其未來發(fā)展前景十分廣闊，將為城市實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、精細(xì)化管理、個(gè)性化和特色發(fā)展貢獻(xiàn)新的力量。