智能网络组网技术 课件 项目9 NB-IoT 窄带物联网技术

项目九

NB-IoT窄带物联网技术

任务一NB-IoT简介

目录8.1.1NB-IoT概述8.1.2NB-IoT技术的发展8.1.3NB-IoT应用场景1.NB-IoT概述1.NB-IoT概述NB-IoT全称之为NarrowBand-InternetofThings，窄带物联网。归属于物联网技术范围的一种。NB-IoT适用低功耗机器设备在广域网的蜂窝数据联接，也被称为低功耗广域网(LPWA)，适用续航长、对数据连接规定较高机器设备的高效率联接。听说NB-IoT机器设备电池循环次数能够提升至最少十年，另外还能出示十分全方位的房间内蜂窝数据联接遮盖。NB-IoT频射网络带宽为200kHz。下行速率：超过160kbps，低于250kbps。上行速率：超过160kbps，低于250kbps(Multi-tone)/200kbps(Single-tone)。2.NB-IoT技术的发展2.NB-IoT技术的发展3.NB-IoT应用场景3.NB-IoT应用场景3.NB-IoT应用场景3.NB-IoT应用场景3.NB-IoT应用场景项目九NB-IoT窄带物联网技术

任务二

NB-IoT关键技术和系统架构目录1.NB-IoT的特点2.NB-IoT的关键技术3.NB-IoT的工作模式4.NB-IoT模块工作频率5.NB-IoT的系统架构1.NB-IoT的特点1.广覆盖NB-IoT专门为物联网特别是LPWA连接进行设计，通过空口重传和超窄带宽，相比GSM有20dB+增益，意味着更少站点可以覆盖更广区域和强穿透性，可穿透楼层到达地下室，这将使隐蔽位置的设备如水电表，以及要求广覆盖的宠物跟踪等业务得到应用。1.NB-IoT的特点2.低功耗针对小包、偶发的物联网应用场景，NB-IoT设计独特的PSM、eDRX特性，终端在发送数据包后，立刻进入一种休眠状态，不再进行任何通信活动，等到它有上报数据的请求的时刻，它会唤醒它自己，随后发送数据，然后又进入睡眠状态。按照物联网终端的行为习惯，将会达到99%的时间在休眠状态，使得功耗会非常低，实现了设备超低功耗。1.NB-IoT的特点3.大连接由于NB-IoT的终端便宜，能够支持大批量部署，特别是各类仪表行业。在同一基站的情况下，NB-IoT可以比现有无线技术提供50-100倍的接入数。一个区能够支持10万个连接，支持低延时敏感度、超低的设备成本、低设备功耗和优化的网络架构。1.NB-IoT的特点4.低成本华为提供SingleRAN解决方案，支持在现有网络设备上升级改造，从而降低网络建设和维护成本。NB-IoT的芯片是专门为物联网设备设计的，只针对窄带、低速率、并针对物联网需求只支持单天线、半双工方式，另外简化了信令处理，大幅降低终端芯片价格到几美金。2.NB-IoT的关键技术1.窄带物联网（NB-IoT）科技传感器技术这也是计算机应用中的关键技术。大家都知道，到目前为止绝大部分计算机处理的都是数字信号。自从有计算机以来就需要传感器把模拟信号转换成数字信号计算机才能处理。在物联网科技中也不例外，传感器的模拟信号必须转换成为数字信号才可以被计算机识别处理。2.NB-IoT的关键技术2.窄带物联网（NB-IoT）科技RFID标签也是一种传感器技术，RFID技术是融合了无线射频技术和嵌入式技术为一体的综合技术，RFID在自动识别、物品物流管理有着广阔的应用前景。2.NB-IoT的关键技术3.窄带物联网（NB-IoT）科技嵌入式系统技术

是综合了计算机软硬件、传感器技术、集成电路技术、电子应用技术为一体的复杂技术。经过几十年的演变，以嵌入式系统为特征的智能终端产品随处可见；小到人们身边的MP3,大到航天航空的卫星系统。嵌入式系统正在改变着人们的生活，推动着工业生产以及国防工业的发展。如果把物联网用人体做一个简单比喻，传感器相当于人的眼睛、鼻子、皮肤等感官，网络就是神经系统用来传递信息，嵌入式系统则是人的大脑，在接收到信息后要进行分类处理。这个例子很形象的描述了传感器、嵌入式系统在窄带物联网中的位置与作用。3.NB-IoT的模块工作方式1.Connected(连续状态)

模块处于Active（工作）模式，模块注册入网后处于该状态，所有功能正常使用，在该状态时模块可以发送和接收数据，无数据交互超过一段时间后会进入Idle模式，这段等待时间可进行自由配置。模块在此状态可以切换到Idle和PSM模式。3.NB-IoT的模块工作方式2.Idle(空闲状态)

模块处于LightSleep（轻休眠）模式，处于该状态的模组可收发数据，此时模块的网络处于DRX或eDRX状态，模块在此状态可以切换到Connected和PSM模式。3.NB-IoT的模块工作方式3.PSM（省电状态）

模块处于DeepSleep（深睡眠）模式，CPU掉电，模块内部只有RTC工作，网络处于非连接状态，无法接收下行数据，模块在此状态可以切换到Connected模式。4.NB-IoT模块工作频率NB-IoT模块的工作频率与其型号息息相关，由于NB模组的工作环境是由运营商提供的，因此每个模组如需接入网络就需要符合运营商所提供通信频率，目前国内三大运营商的NB网络运营频率如表所示。5.NB-IoT的系统架构项目九

NB-IoT窄带物联网技术

任务三

NB-IoT的模组AT指令集目录1.什么是AT指令2.NB-IoT模组AT指令集什么是AT指令AT指令是应用于终端设备与PC应用之间的连接与通信的指令。AT即Attention。每个AT命令行中只能包含一条AT指令;对于AT指令的发送，除AT两个字符外，最多可以接收1056个字符的长度(包括最后的空字符)。什么是AT指令AT指令集是从终端设备(TerminalEquipment，TE)或数据终端设备(DataTerminalEquipment，DTE)向终端适配器(TerminalAdapter，TA)或数据电路终端设备(DataCircuitTerminalEquipment，DCE)发送的。每个AT命令行中只能包含一条AT指令;对于由终端设备主动向PC端报告的URC指示或者response响应，也要求一行最多有一个，不允许上报的一行中有多条指示或者响应。AT指令以回车作为结尾，响应或上报以回车换行为结尾。

什么是AT指令AT指令是以AT作首，

字符结束的字符串，AT指令的响应数据包在中。每个指令执行成功与否都有相应的返回。其他的一些非预期的信息(如有人拨号进来、线路无信号等)，模块将有对应的一些信息提示，接收端可做相应的处理。什么是AT指令示例:CDMAmodemDTEAT<CR><LF>OK<LF>ATTEST<CR><CR>ERROR<LF>如果AT指令执行成功，"OK"字符串返回;如果AT指令语法错误或AT指令执行失败，"ERROR"字符串返回。

2.NB-IoT模组AT指令

AT

指令分类执行命令：AT+<CMD>配置寄存器：AT+<cmd>=p1,p2,p3....查看寄存器的参数范围：AT+<cmd>=?查看寄存器的值：AT+<cmd>?

2.NB-IoT模组AT指令AT+NRB重启NB模块，模块自动入网返回：重启信息AT+CFUN?查看SIM卡是否正常返回：1-正常0-不正常AT+NBAND?查看设置的频段信息返回：所支持的频段

2.NB-IoT模组AT指令

AT+CGATT?查看是否附着上基站返回：1-附着基站成功0-没有附着上基站AT+CGATT=1手动附着基站，如果当地有NB网络的话，一般的自动就会附着的返回：ok-设置成功

2.NB-IoT模组AT指令

AT+CSQ查询信号强度返回：第一个参数：0-31，第二个参数：99—表示网络正常返回：第一个参数：99，第二个参数：99—表示网络不正常AT+CGSN=1查询设备唯一表示码—国际