基于NB-IoT的物聯網應用

文/左培良 周琴 梁春光

物聯網將互聯網技術作為核心，屬于互聯網技術的進一步拓展，具有智能處理及全面感知等特點。作為新興產業，多數國家將物聯網技術發展戰略作為關注重點。我國物聯網技術起步較晚，窄帶物聯網技術（NB-loT）屬于一種低能耗且應用范圍廣的技術，在發展中優勢逐漸凸顯，說明窄帶物聯網技術適合新時代的發展，該技術自試點至商用僅經歷三年實踐，但快速發展過程中顯現出一些問題。本文就NB-IoT的物聯網應用展開分析，從而拓展其進一步發展空間。

1 NB-IoT物聯網技術介紹

物聯網建立在互聯網技術基礎上，通過網絡技術拓展方式，實現物品間的信息通信及信息交換。物聯網技術通過各類傳感設備實現數據采集及實施監控信息。NB-IOT技術，屬于物聯網技術的一種，又名窄帶物聯網。具有較長的待機時間，實現網絡信息高效連接，在人們生活中具有較大應用空間。該技術具有覆蓋面積廣特點，在同等頻率下可實現超過百倍的覆蓋率。具有連接數量大特點，通過NBIoT扇形區支持多種連接端口，支持低成本網絡構架。具有低能耗特點，NB-IoT終端位置，實現十年的長久待機。具有成本低特點，NBIoT技術生產過程中，每個連接單元只需5美元。相比其他窄帶物聯網技術，NB-IoT物聯網技術具有較大優勢，實現不同網絡部署的網絡共存，具有強大兼容性，此技術為目前移動蜂窩網絡的最佳技術類別。

NB-IoT屬于長期演進的蜂窩網絡技術，部署成本較低，能夠覆蓋較大范圍，且具有數據儲存及管理能力，在多種垂直行業中可有效應用。NB-IoT射頻寬度為180kHz，能夠支持三種部署方式，分別為獨立部署，保護帶部部署及帶內部部署。不同部署模式具有不同功能。第一種部署方式能夠應用在獨立頻帶方面，在全球移動通信系統較為適用。第二種部署方式在LTE系統中應用于邊緣無用頻帶。第三種部署方式應用于LTR載波中間資源模塊。NBIoT根據霧計算智能前端理念，在本地接入點實現直接接入，對數據變化進行儲存與管理，NB-IoT終端連接F-AP層，實現信息儲存及數據計算，具有強大的兼容性，因此在應用過程中，可利用NB-IoT技術實現信息的有效保管。

2 NB-IoT的物聯網技術應用

2.1 在商業中的應用

物聯網領域，利用NB-IoT技術有利于實現增值服務的商業發展模式。此模式中涵蓋三個部分，首先為純通道合作環節，從而體現在工業的物聯網應用，物聯網卡服務實現數據的安全交互。其次為平臺合作，利用平臺與廠家進行連接，從而實現數據的高速收集，從而設計方案滿足客戶需求，使運營商具有更大的發展空間。最后為能力開放，實現定位服務，通過智能物聯網平臺，保障多功能應用。

2.2 與大數據及人工智能的結合應用

物聯網技術與大數據結合，使大數據具有獲得數據的新渠道，有效將數據接入與儲存，從而構建完整的數據生態鏈。大數據在處理過程中，如果數據過于繁雜，需利用人工智能技術處理，從而實現數據的高效管理。人工智能應用于物聯網中，通過感知層面及應用層面，感知層面通過人工智能，實現傳感器功能的提升，從而實現對數據的有效采集，對數據進行分類管理，從而提升數據的可利用性，比如在實際應用對紅綠燈路口實現圖像監控，除需要采集數據外，還應當采集車牌號等，實現感知數據多樣性。在應用層面，人工智能與物聯網結合能夠實現對數據的深入挖掘，從而對數據情況進行相關的管理，比如利用歷史數據感知層，據車輛行動規律，從而合理調節紅綠燈，保障人們的交通安全。

2.3 在健康監測中的應用

我國已經進入人口老齡化階段，多數老人為獨居老人，老人健康問題受到國家重視。利用NB-IoT的物聯網技術可有效將此問題解決，獨居老人配帶NB-IoT手表，實時感應老年人身體狀況，將收集的數據進行霧化處理，從而預測疾病發作時間，從而實現健康狀況的有效監督，通過報警裝置，實現事件的緊急處理。

2.4 在城市數據分析中的應用

NB-IoT傳感器成本低廉，可在城市各個位置設置NB-IoT傳感器，從而將數據有效收集。城市多數大數據計算過程，通過獲得數據，對數據進行整合及分析數據等程序。城市大數據分析為解決城市各種問題提供有利數據。比如空氣污染問題及交通堵塞問題，城市污染問題是其中典型，多數城市在處理空氣問題時，利用空氣質量檢測方式，從而有效獲取數據，但此系統數據作為一個整體，獲取的數據針對性不強，空氣質量受到的影響因素較為復雜，在各個城市空氣質量存在差別。利用NB-IoT技術的基站霧計算點能力，有利于監測空氣質量，在較大程度提升污染物控制水平。

2.5 在公共智能自行車的應用

城市化進程的不斷推進，智能公共自行車系統在多個城市普及。智能公共自行車在應用過程中逐漸顯現出一定問題，比如停車位置受到限制等。針對此類為可利用NB-IoT技術在自行車中安置NB-IoT芯片，該芯片將自行車具體位置傳輸，用戶可利用APP觀察到自行車停放位置，及時找到自行車。從而增加自由擺放點，較大程度改善自動車存放空間的能力，使人們出行更加方便。

3 結束語

隨著科學技術的不斷發展，蜂窩網絡已經覆蓋人口生存的大部分區域。蜂窩網絡基礎上，運營商能夠具有競爭力較強的物聯網技術。NB-IoT技術優勢較為突出，覆蓋面積較大，且成本較低，運營商能夠在節省成本的同時，獲得更高的收益。在各個領域應用也能發現NB-IoT技術具有強大的使用價值，在未來發展中可進一步研究，拓展其發展空間，滿足人們對信息及技術的需求。