NB-IOT技術應用分析

NB-IoT是NarrowbandInternetofThing的簡稱，采用超窄帶、重復傳輸、精簡網(wǎng)絡協(xié)議等設計，以犧牲一定速率、時延、移動性性能，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《關于全面推進移動物聯(lián)網(wǎng)（NB-IoT）建設發(fā)展的通知》，到2020年，NB-IoT網(wǎng)絡實現(xiàn)全國普遍覆蓋，面向室內、交通路網(wǎng)、地下管網(wǎng)等應用場景實現(xiàn)深度覆蓋，基站規(guī)模達到150萬個。同時，要求推廣NB-IoT在細分領域的應用，逐步形成規(guī)模應用體系。

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，具體內容如下圖所示：

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)信息實時共享至云端，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時采集停車位狀態(tài)信息，通過運營商NB-IoT窄帶無線通信技術將停車位狀態(tài)信息實時發(fā)送到云端服務器，實現(xiàn)全城車位信息的統(tǒng)一發(fā)布和管理；用戶可通過手機App實時查看所在城市所有停車位狀態(tài)信息，并可進行在線車位預定、在線支付及車位導航。

基于NB-IoT的智慧停車系統(tǒng)實現(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)絡的典型應用場景之一，對系統(tǒng)成本、性能、數(shù)據(jù)準確度、時效性、壽命等具有較高要求。低功耗廣域網(wǎng)絡技術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)中遠距離和低功耗的通信需求。

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

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)絡后，水電氣公司可實現(xiàn)實時抄表、在線監(jiān)控、實時控制、實時報警、實時分析等功能，減少人力投入，提高運營效率，提供更具有針對性和科學性的動態(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，具有地理坐標精確、供電網(wǎng)絡完整、通信位置明確等特點，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優(yōu)勢，如可實現(xiàn)單燈精確控制和維護，無需人工巡檢，可遠程檢測并定位故障，無需路燈企業(yè)建網(wǎng)，網(wǎng)絡覆蓋好，可靠性高等。

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

隨著智慧路燈標準化的推進、NB-IoT技術應用的成熟、智慧城市建設的開展，相信基于NB-IoT的智慧路燈將會在更多城市中得到應用，而當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，將為城市實現(xiàn)節(jié)能減排、精細化管理、個性化和特色發(fā)展貢獻新的力量。