NB-IoT, Narrow Band-Internet of Things, ist eine aufstrebende Technologie im Bereich des IoT, die auf dem zellularen Schmalband-Internet der Dinge basiert. Sie unterstützt mobile Datenverbindungen von Geräten mit geringem Stromverbrauch in Weitverkehrsnetzen -Power Wide Area Network zeichnet sich durch niedrige Kosten, geringen Stromverbrauch und große Abdeckung aus.
Die Betriebsumgebung dieses Tutorials: Windows 7-System, Dell G3-Computer.
Was ist nb-lot-Technologie?
NB-IoT (Narrow Band-Internet of Things, Narrow Band-Internet of Things) ist eine aufstrebende Technologie im Bereich des mobilfunkbasierten Schmalband-Internets der Dinge im IoT-Bereich. Sie unterstützt Mobilfunk-Datenverbindungen mit geringem Stromverbrauch Geräte in Weitverkehrsnetzen, auch Low Power Wide Area Network (LPWA) genannt.
NB-IoT zeichnet sich durch niedrige Kosten, geringen Stromverbrauch und eine breite Abdeckung aus (Mobilfunknetz). Es ist im IoT-Markt mit niedrigen Tarifen positioniert und wird bei der Standortverfolgung eingesetzt. Umweltüberwachung, intelligentes Parken und Fernsteuerung bieten breite Anwendungsaussichten in Bereichen wie Zählerablesung, Landwirtschaft und Tierhaltung.
NB-IoT verbraucht nur etwa das 180-kHz-Frequenzband und kann direkt im GSM-Netz, UMTS-Netz oder LTE-Netz eingesetzt werden, um eine effiziente Verbindung von Geräten mit kurzer Standby-Zeit und hohen Netzwerkverbindungsanforderungen zu unterstützen. Seine Hauptmerkmale sind große Abdeckung, mehrere Verbindungen, niedrige Geschwindigkeit, niedrige Kosten, geringer Stromverbrauch und hervorragende Architektur. NB-IOT nutzt Lizenzfrequenzbänder und kann auf drei Arten eingesetzt werden: In-Band, Schutzband oder unabhängiger Träger.
NB-IOT vier Hauptfunktionen:
LPWA (Low Power Wide Area Network) kann in zwei Kategorien unterteilt werden: Die eine ist LoRa, SigFox und andere Technologien, die im nicht lizenzierten Spektrum arbeiten Im Spektrum unterstützt 3GPP 2/3/4G-Mobilfunkkommunikationstechnologien wie EC-GSM, LTE Cat-m, NB-IoT usw. Die repräsentative Technologie im lizenzierten Spektrum ist NB-IOT, und die repräsentative Technologie im nicht lizenzierten Spektrum ist LoRa (Long Range). LoRa ist eine von Semech speziell für die Funkmodulation und -demodulation veröffentlichte Technologie, die digitale Signalverarbeitung und Vorwärtsfehlerkorrektur-Codierungstechnologie kombiniert. Es wird davon ausgegangen, dass diese Technologie derzeit von Millionen von Geräten verwendet wird miteinander verbinden.
Darstellung verschiedener Raten und Abdeckungsentfernungen der drahtlosen Kommunikationstechnologie
Vorteile der NB-IoT-Technologie:
Die NB-IoT-Technologie ist eine LPWA-Lösung (Low Power Wide Area Network), die durch den 3GPP-Standard definiert ist und die folgenden Vorteile bietet :
1. Massive Verbindungen: Jede Zelle kann 100.000 Verbindungen erreichen; NB-IoT verfügt über eine 50-100-mal höhere Uplink-Kapazität als 2G/3G/4G, was bedeutet, dass NB-IoT mit derselben Basisstation 50 bis 100 Verbindungen bereitstellen kann 100-mal so viele Zugangspunkte wie bestehende drahtlose Technologien.
2. Extrem geringer Stromverbrauch: Die Batterielebensdauer beträgt bis zu zehn Jahre.
Der niedrige Stromverbrauch ist ein wichtiger Indikator für Anwendungen im Internet der Dinge, insbesondere bei einigen Geräten und bei Gelegenheiten, bei denen die Batterie nicht häufig ausgetauscht werden kann In abgelegenen Gebieten im Hochgebirge und in der Wildnis können sie nicht einmal am Tag aufgeladen werden, wie es bei Smartphones der Fall ist. Eine Batterielebensdauer von mehreren Jahren ist die wichtigste Voraussetzung. Unter der Voraussetzung, dass in der Batterietechnologie kein Durchbruch erzielt werden kann, besteht die einzige Möglichkeit, die Batteriestromversorgungszeit zu verlängern, darin, den Stromverbrauch des Geräts zu senken. Der Energieverbrauch von Kommunikationsgeräten hängt häufig von der Datenmenge oder -rate ab, d. h. die Größe der pro Zeiteinheit gesendeten Datenpakete bestimmt den Stromverbrauch. Das Datenvolumen ist gering und das Modem und der Verstärker des Geräts können auf sehr kleine Pegel eingestellt werden. NB-IoT konzentriert sich auf kleine Datenmengen und Anwendungen mit niedriger Geschwindigkeit, sodass der Stromverbrauch von NB-IoT-Geräten sehr gering sein kann, was eine Batterielebensdauer von mehr als 5 Jahren gewährleisten kann.
3. Tiefe Abdeckung: Kann einen um 20 dB höheren Abdeckungsgewinn als GSM erzielen. sogar in Tiefgaragen, Kellern und unterirdischen Rohren. Es kann auch Orte abdecken, an denen Signale schwer zu erreichen sind.
4. Sicherheit: Übernahme von 4G-Netzwerksicherheitsfunktionen, Unterstützung der bidirektionalen Authentifizierung und strenger Luftschnittstellenverschlüsselung, um die Sicherheit der Benutzerdaten zu gewährleisten
5. Stabil und zuverlässig: Es kann einen zuverlässigen Zugang auf Carrier-Niveau bieten und IoT-Anwendungen und Smart-City-Lösungen effektiv unterstützen.
Hinweis: IoT wird direkt im GSM-Netzwerk, UMTS-Netzwerk oder LTE-Netzwerk eingesetzt und kann mit vorhandenen Netzwerk-Basisstationen wiederverwendet werden, um die Bereitstellungskosten zu senken und reibungslose Upgrades zu erreichen. Es nutzt jedoch ein separates 180-kHz-Frequenzband und belegt das nicht Die Sprach- und Datenbandbreite des bestehenden Netzwerks stellt sicher, dass traditionelle Dienste und zukünftige IoT-Dienste gleichzeitig stabil und zuverlässig ausgeführt werden können. Am Beispiel intelligenter Zählerableseanwendungen: Verglichen mit der Datenwiederherstellungs-Erfolgsrate der kabelgebundenen SPS-Zählerablesung, die etwa 60 % beträgt, kann NB-IoT eine Datenwiederherstellungsrate von 99 % gewährleisten, was die Zuverlässigkeit erheblich verbessert.
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