NB IoT技術簡介
誕生背景
隨著智能城市、大數(shù)據(jù)時代的來臨，無線通信將實現(xiàn)萬物連接， 然而這些連接大多通過藍牙、Wi-Fi等短距通信技術承載，但非運營商移動網(wǎng)絡。為了滿足不同物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務需求，根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務特征和移動通信網(wǎng)絡特點，3GPP根據(jù)窄帶業(yè)務應用場景開展了增強移動通信網(wǎng)絡功能的技術研究以適應蓬勃發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務需求。在此背景下，一種名為窄帶物聯(lián)網(wǎng)（Narrow Band Internet of Things, NB-IoT）技術應運而生。
功能特點
NB-IoT是IoT領域一個新興的技術，支持低功耗設備在廣域網(wǎng)的蜂窩數(shù)據(jù)連接，也被叫作低功耗廣域網(wǎng)(LPWAN)。NB-IoT只消耗大約180KHz的頻段，可直接部署于GSM網(wǎng)絡、UMTS網(wǎng)絡或LTE網(wǎng)絡，支持待機時間短、對網(wǎng)絡連接要求較高設備的高效連接。據(jù)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(nèi)蜂窩數(shù)據(jù)連接覆蓋。
因此，NB-IOT和移動通信（2/3/4/5G）的區(qū)別和特點主要如下：
覆蓋廣，相比傳統(tǒng)GSM，一個****可以提供10倍的面積覆蓋。
海量連接，每小區(qū)可達10萬連接，可以比現(xiàn)有無線技術提供50~100倍的接入數(shù)。
低功耗，使用AA電池（5號電池）便可以工作十年，無需充電。
更低的模塊成本，企業(yè)預期的單個接連模塊不超過5美元。
安全性：繼承4G網(wǎng)絡安全能力，支持雙向鑒權以及空口嚴格加密，確保用戶數(shù)據(jù)的安全性。
穩(wěn)定可靠：能提供電信級的可靠 性接入，有效支撐 IoT 應用和智慧城市解決方案.
核心技術
NB-IoT比起GPRS來說，最大的特點是低功耗。除了本身NB-IoT的傳輸速率比較低以外，NB-IoT引入了eDRX省電技術和PSM省電模式，也是省電的主要原因。
在PSM模式下，NB-IoT終端仍舊注冊在網(wǎng)，但不接受信令，從而使終端更長時間駐留在深睡眠以達到省電的目的。
另外eDRX省電技術延長終端在空閑模式下的睡眠周期，減少信號接收單元不必要的啟動。總的來說，這些措施就是讓終端的睡眠時間更多，睡眠質(zhì)量更好，從而功耗也就更低。
應用場景
對于遠距離高速數(shù)據(jù)傳輸，LTE網(wǎng)絡以及未來的5G網(wǎng)絡可以滿足這方面的需求;而對于遠距離低速數(shù)據(jù)傳輸，特別是非實時低頻次數(shù)據(jù)傳輸，則是NB-IoT系統(tǒng)的用武之地。
在低速物聯(lián)網(wǎng)領域，NB-IoT作為一個新制式，在成本、覆蓋、功耗、連接數(shù)等技術上做到極致。該技術廣泛應用于公共事業(yè)、醫(yī)療健康、智慧城市、消費者、農(nóng)業(yè)環(huán)境、物流倉儲、智能樓宇、制造行業(yè)等八大典型行業(yè)。
公用事業(yè)：抄表(水、氣、電、熱) 智能水務(管網(wǎng)、漏損、質(zhì)檢)、智能滅火器/消防栓。
區(qū)療健康: ****品溯源、運程醫(yī)療監(jiān)測、血壓表、血糖儀、護心甲監(jiān)控。
智慧城市：智能路燈、智能停車、城市垃圾桶管理、公共安全/報警、建筑工地/城市水位監(jiān)測。
消費者: 可穿戴設備、自行車/助動車防盜、智能行李箱、VIP跟蹤(小孩/老人/寵物/車輛租賃)、支付/POS機。
農(nóng)業(yè)環(huán)境: 精準種植(環(huán)境參數(shù): 水/溫/光/****/肥)、畜牧養(yǎng)殖(健康/追蹤)、水產(chǎn)養(yǎng)殖、食品安全追溯、城市環(huán)境監(jiān)控(水污染/噪聲/空氣質(zhì)量PM2.5 )。
物流倉儲: 資產(chǎn)/集裝箱跟蹤、倉儲管理、車隊管理/跟蹤、冷鏈物流(狀態(tài)/追蹤)。
智能樓字: 門禁、智能HVAC、煙感/火警檢測、電梯故障/維保。
制造行業(yè): 生產(chǎn)/設備狀態(tài)監(jiān)控、能源設施/油氣監(jiān)控、化工園區(qū)監(jiān)測、大型租賃設備、預測性維護(家電、機械等)。
隨著三大運營商在國內(nèi)積極推進NB-IoT網(wǎng)絡的基礎設施建設，以及NB-IoT芯片的成本降低，我們將會看到越來越多NB-IoT的應用落地。
因此在國內(nèi)，我們相信NB-IoT技術一定會成為物聯(lián)網(wǎng)領域的最主流技術。
涂鴉 NB-IoT NM1 模組
上一篇給大家介紹了一些NB IoT技術的相關知識，有些同學可能就想問：那我怎么才能通過NB IoT網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)交互呢？
這里，我給大家介紹一款NB模組——NM1。它是由涂鴉智能開發(fā)的一款低功耗嵌入式 NB-IoT 系列 LPWA 模組，支持 NB-IoT 無線電通信協(xié)議（3GPP Rel.13）。通過這款模組，我們就可以利用NB網(wǎng)絡，實現(xiàn)簡單的云端和設備端通訊。
模組特性
NM1 由一個高集成度的 SoC MT2625（內(nèi)置了應用處理器、低功耗多波段窄帶物聯(lián)網(wǎng)收發(fā)器和電源管理單元PMU）和少量外圍器件構成。
NM1 內(nèi)嵌低功耗 32 位 CPU，集成 32Mb PSRAM，32Mb Flash，還支持包括 UART、I2C、SPI、PWM、ADC、USB、鍵盤和 USIM 等接口。主要信息如下：
內(nèi)置低功耗32位 ARM Cortex-M4 處理器
供電
工作電壓范圍：2.1~3.63V
典型工作電壓：3.3V
外設：26×GPIOs，3×UARTs, 4×PWMs,1×ADC，1×SPI，1×I2C
SIM： 3V/1.8V SIM card
USB 接口：USB 1.1
NB-IoT 網(wǎng)絡
Cat NB1/Cat NB2
B1/B2*/B3/B5/B8/B12*/B13*/B17*/B18*/B19*/B20/B25*/B26*/B28*/B66*
最大****功率 23dBm±2dB
接收靈敏度 ＜-123dBm/15kHz（非重傳）
50Ω 特征阻抗，天線需第三方提供
數(shù)據(jù)速率：
Single-tone：25.5kbps（下行），16.7kbps（上行）
Multi-tone：25.5kbps（下行），62.5kbps（上行）
網(wǎng)絡協(xié)議特性：UDP/TCP/CoAP/LWM2M/ PPP*/SSL*/DTLS*/FTP*/ HTTP*/MQTT*/HTTPS*
正常工作溫度：-35°C ~ +75°C
擴展工作溫度：-40°C ~ +85°C
存儲溫度：-40°C ~+90°C
升級通過主串口，F(xiàn)OTA
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