NB-IoT(窄帶物聯網)簡單了解

NB-IoT簡單瞭解

NB-IoT英文全稱:Narrow Band Internet of Things,中文名為:窄帶物聯網,NB-IoT是IoT領域一個新興的技術,支持低功耗設備在廣域網的蜂窩數據連接,也被叫作低功耗廣域網(LPWAN)。NB-IoT支持待機時間長、對網絡連接要求較高設備的高效連接。據說NB-IoT設備電池壽命可以提高至至少10年,同時還能提供非常全面的室內蜂窩數據連接覆蓋。這裡簡單的說一下蜂窩網絡,蜂窩網絡或移動網絡(Cellular network)是一種移動通信硬件架構,把移動電話的服務區分為一個個正六邊形的小子區,每個小區設一個基站,形成了形狀酷似“蜂窩”的結構,因而把這種移動通信方式稱為蜂窩移動通信方式,具體瞭解蜂窩網絡,找度娘。蜂窩如下圖:

NB-IoT(窄帶物聯網)簡單瞭解

移動通信正在從人和人的連接,向人與物以及物與物的連接邁進,萬物互聯是必然趨勢。然而當前的4G網絡在物與物連接上能力不足。事實上,相比藍牙、ZigBee等短距離通信技術,移動蜂窩網絡具備廣覆蓋、可移動以及大連接數等特性,能夠帶來更加豐富的應用場景,理應成為物聯網的主要連接技術。作為LTE的演進型技術,4.5G除了具有高達1Gbps的峰值速率,還意味著基於蜂窩物聯網的更多連接數,支持海量M2M連接以及更低時延,將助推高清視頻、VoLTE以及物聯網等應用快速普及。蜂窩物聯網正在開啟一個前所未有的廣闊市場。

NB-IoT具備四大特點:一是廣覆蓋,將提供改進的室內覆蓋,在同樣的頻段下,NB-IoT比現有的網絡增益20dB,相當於提升了100倍覆蓋區域的能力;二是具備支撐海量連接的能力,NB-IoT一個扇區能夠支持10萬個連接,支持低延時敏感度、超低的設備成本、低設備功耗和優化的網絡架構;三是更低功耗,NB-IoT終端模塊的待機時間可長達10年;四是更低的模塊成本,企業預期的單個接連模塊不超過5美元

NB-IoT業務簡單介紹

NB-IoT業務之設備註冊和入網


IoT平臺提供設備註冊功能,使設備與IoT平臺建立連接,以確保功能能夠正常使用。應用在IoT平臺創建設備,並設置設備信息。設備上電後,會向IoT平臺註冊上線。註冊成功後,應用可以管理設備。

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NB-IoT業務之訂閱

應用通過API接口向IoT平臺進行訂閱,告知IoT平臺希望收到的通知類型,比如設備業務數據,設備告警等。設備在IoT平臺註冊成功後,平臺會生成唯一的token。當IoT平臺向設備下發訂閱消息時,攜帶唯一的token,用於識別設備及資源對應關係。訂閱成功後,當這些訂閱資源有更新時,IoT平臺會通知應用側。

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NB-IoT業務之訂閱上報給應用

NB-IoT設備在收到平臺下發命令或者資源訂閱後,會上報命令響應或資源訂閱消息,平臺會調用編解碼插件處理消息,並將消息推送到應用。

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NB-IoT業務之命令下發

當應用要求平臺立即下發命令時,平臺會在接收到命令後,立即下發命令到設備。 當應用允許命令緩存下發時,命令根據緩存機制,進行命令下發。應用向IoT平臺下發命令後,IoT平臺會根據命令攜帶的expireTime參數,判斷是立即下發命令還是緩存下發命令。 expireTime=0:立即下發命令。 expireTime>0或expireTime為null:緩存下發命令。下面的圖是立即下發命令的過程。

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NB-Iot開發流程

NB-IoT開發流程(建議):

① 參與合作伙伴計劃(http://partner.huawei.com),獲取IoT平臺資源,下載並激活SoftRadio軟件

② 通過SP Portal在IoT平臺上創建北向應用,獲取AppID/secret

③ 編寫設備Profile文件,並上傳至IoT平臺

④ 編寫編解碼插件,並上傳至IoT平臺

⑤~⑦ 編寫北向應用,鑑權、註冊直連設備、修改設備信息

⑧ 南向設備綁定上線

⑨ 調用北向應用其他接口完善功能,如消息訂閱、命令下發

⑩ 南向設備上報數據

NB-IoT(窄帶物聯網)簡單瞭解

文章內容來自華為技術論壇


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