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什么是NB-IoT協(xié)議

窄帶物聯(lián)網(wǎng)（Narrow Band Internet of Things, NB-IoT）成為萬物互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)重要分支。NB-IoT構(gòu)建于蜂窩網(wǎng)絡(luò)，只消耗大約180kHz的帶寬，可直接部署于GSM網(wǎng)絡(luò)、UMTS網(wǎng)絡(luò)或LTE網(wǎng)絡(luò)，以降低部署成本、實(shí)現(xiàn)平滑升級(jí)。

NB-IoT無疑是老大哥，性價(jià)比超高的它目前已經(jīng)在全國(guó)大規(guī)模商用，并且只需一節(jié)電池設(shè)備就可以工作十年。共享單車上基本使用的都是NB-IoT模塊來進(jìn)行開鎖服務(wù)。

NB-IoT是IoT領(lǐng)域一個(gè)新興的技術(shù)，支持低功耗設(shè)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支持待機(jī)時(shí)間長(zhǎng)、對(duì)網(wǎng)絡(luò)連接要求較高設(shè)備的高效連接。據(jù)說NB-IoT設(shè)備電池壽命可以提高至少10年，同時(shí)還能提供非常全面的室內(nèi)蜂窩數(shù)據(jù)連接覆蓋。

領(lǐng)先技術(shù)優(yōu)勢(shì)

低功耗:10年超長(zhǎng)待機(jī);

強(qiáng)連接:5萬用戶 單小區(qū)單載波支持;

深覆蓋:與2G比較 多穿一堵墻;

高安全:數(shù)據(jù)安全 雙向鑒權(quán) 空口嚴(yán)格加密。

終端節(jié)電模式

PSM（Power Saving Mode）模式

終端非業(yè)務(wù)期間深度休眠，不接收下行數(shù)據(jù)，只有終端主動(dòng)發(fā)送上行數(shù)據(jù)（MO Data）時(shí)可接收IoT 平臺(tái)緩存的下行數(shù)據(jù) ，適合對(duì)下行數(shù)據(jù)無時(shí)延要求的業(yè)務(wù)；終端設(shè)備功耗低，采取電池供電方式，如抄表業(yè)務(wù)。

eDRX（enhanced Discontinuous Reception）模式

終端設(shè)備兼顧低功耗和對(duì)時(shí)延有一定要求的業(yè)務(wù)，在每個(gè)eDRX周期內(nèi)，只有在設(shè)置的尋呼時(shí)間窗口內(nèi)，終端可接收下行數(shù)據(jù)，其余時(shí)間終端處于休眠狀態(tài)，不接收下行數(shù)據(jù)，該模式可在下行業(yè)務(wù)時(shí)延和功耗之間取得平衡，如遠(yuǎn)程關(guān)閉煤氣業(yè)務(wù)。

NB-IoT行業(yè)解決方案

安防維穩(wěn)：一鍵報(bào)警，大大降低突發(fā)事件帶來的傷害；

基礎(chǔ)設(shè)施：智慧照明、智慧井蓋、智能充電等；

智慧停車：用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，解決城市停車難題；

智能抄表：電表、氣表集抄新方式，讓電費(fèi)、氣費(fèi)稽核輕松無憂；

智能監(jiān)控：4G智能攝像機(jī)，主要應(yīng)用于臨時(shí)監(jiān)控場(chǎng)景；

智慧網(wǎng)絡(luò)：NB-IoT網(wǎng)絡(luò)無盲區(qū)覆蓋，網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量有保障。

協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)

NB終端采用coap協(xié)議停止上下行數(shù)據(jù)的交互，采用LWM2M協(xié)議管理終端。其中，LWM2M是coap的上層應(yīng)用協(xié)議。NB模組需求支持LWM2M和coap協(xié)議，終端直接調(diào)用AT指令即可停止數(shù)據(jù)的傳輸。

B-IOT網(wǎng)絡(luò)包括NB-IOT終端，NB-IOT基站，NB-IOT分組核心網(wǎng)，IOT銜接辦理渠道，和職業(yè)使用效勞器。

NB-IoT基站通過以下兩種協(xié)議來鏈接基站：

COAP協(xié)議：MCU(NB設(shè)備)—NB模塊(UE)--eNode—核心網(wǎng)—IOT渠道—APP 效勞器—手機(jī)終端app

UDP協(xié)議：MCU(NB設(shè)備)—NB模塊(UE)--eNode—核心網(wǎng)—UDP 效勞器—手機(jī)終端。

NB-IoT設(shè)備

和常見的TDU設(shè)備類似，NB-IoT設(shè)備也采用串口與MCU直接進(jìn)行通信。CoAP 是受限制的應(yīng)用協(xié)議(Constrained Application Protocol)的代名詞。在當(dāng)前由PC 機(jī)組成的世界，信息交換是通過TCP 和應(yīng)用層協(xié)議HTTP 實(shí)現(xiàn)的。但是對(duì)于小型設(shè)備而言，實(shí)現(xiàn)TCP 和HTTP 協(xié)議顯然是一個(gè)過分的要求。為了讓小設(shè)備可以接入互聯(lián)網(wǎng)，CoAP 協(xié)議被設(shè)計(jì)出來。CoAP 是一種應(yīng)用層協(xié)議，它運(yùn)行于UDP 協(xié)議之上而不是像HTTP 那樣運(yùn)行于TCP 之上。CoAP 協(xié)議非常小巧，最小的數(shù)據(jù)包僅為4 字節(jié)。

　　在此模式下，用戶的終端設(shè)備，可以通過本模塊發(fā)送請(qǐng)求數(shù)據(jù)到指定的CoAP 服務(wù)器，然后模塊接收來自CoAP 服務(wù)器的數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解析并將結(jié)果發(fā)至串口設(shè)備。用戶不需要關(guān)注串口數(shù)據(jù)與網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過程，只需通過簡(jiǎn)單的參數(shù)設(shè)置，即可實(shí)現(xiàn)串口設(shè)備向CoAP 服務(wù)器的數(shù)據(jù)請(qǐng)求。

　　CoAP 一般用來接入一些物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，目前支持華為的物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)，可以將數(shù)據(jù)發(fā)送到云平臺(tái)后，通過云平臺(tái)提供的接口用戶自己開發(fā)自己的應(yīng)用程序。

　　雖然支持雙向數(shù)據(jù)透?jìng)鳎呛蛡鹘y(tǒng)2G 網(wǎng)絡(luò)有所不同，為節(jié)省電量，模塊隨時(shí)可以向服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)，但是服務(wù)器并不能在任何時(shí)候?qū)?shù)據(jù)發(fā)往串口，該說明仔細(xì)閱讀低功耗模式章節(jié)，這也是NB-IoT 網(wǎng)絡(luò)的所具有的特點(diǎn)。