بنية الشبكة ومقدمة التطبيقات NB-IoT

بنية الشبكة ومقدمة التطبيق NB-IoT

الاسم الكامل لـ NB-IoT هو إنترنت الأشياء الضيق. إنها تقنية إنترنت الأشياء ضيقة النطاق تعتمد على الشبكات الخلوية. وهو يركز على الشبكات واسعة النطاق منخفضة الطاقة ويدعم اتصال البيانات الخلوية لأجهزة إنترنت الأشياء في الشبكة الواسعة. يمكن نشره مباشرة مع شبكات LTE، والتي يمكن أن تقلل تكاليف النشر والترقيات السلسة هي تقنية IoT التي يمكن استخدامها على نطاق واسع في جميع أنحاء العالم.ويمكن تلخيص خصائصه في: التغطية الواسعة، استهلاك الطاقة المنخفض، التكلفة المنخفضة، واتصالات كبيرة.

NB-IoT بنية النظام الشامل 

المحطة الطرفية: UE (معدات المستخدم)، متصلة بمحطة قاعدة (eNodeB (العقدة B المتطورة، المحطة الأساسية E-UTRAN)) من خلال واجهة هوائية.

جانب الشبكة اللاسلكية: تتضمن طريقتين للشبكات، إحداهما شبكة الوصول الراديوي المتكاملة (Singel RAN)، والتي تشمل الشبكات اللاسلكية 2G/3G/ 4G و pH، والأخرى NB-IoT حديثة البناء.وهو مسؤول بشكل أساسي عن معالجة الوصول إلى الواجهة الهوائية وإدارة الخلايا والوظائف الأخرى ذات الصلة، ويتصل بالشبكة الأساسية IoT من خلال واجهة S1-lite، ويعيد توجيه بيانات الطبقة غير الوصول إلى عناصر الشبكة ذات المستوى الأعلى للمعالجة.

الشبكة الأساسية: EPC (Evolved Packet Core)، التي تتولى وظيفة التفاعل مع الجهاز'طبقة عدم الوصول، وتقوم بإعادة توجيه البيانات المتعلقة بالأعمال IoT إلى النظام الأساسي IoT للمعالجة.

المنصة: تعتمد حاليًا بشكل أساسي على منصات الاتصالات.

خادم التطبيقات: بأخذ منصة الاتصالات كمثال، يتواصل خادم التطبيقات مع المنصة من خلال بروتوكول http/https، ويتحكم في الجهاز عن طريق استدعاء المنصة'واجهة برمجة التطبيقات المفتوحة، ويقوم النظام الأساسي بدفع البيانات التي أبلغ عنها الجهاز إلى خادم التطبيقات. تدعم المنصة تحليل البروتوكول لبيانات الجهاز وتحويلها إلى بيانات بتنسيق json قياسي.

تتكون بنية إنترنت الأشياء ضيقة النطاق النموذجية من ثلاث طبقات، وهي طبقة الإدراك، وطبقة الشبكة، وطبقة التطبيق.

طبقة إدراك تكنولوجيا إنترنت الأشياء ضيقة النطاق (NB-IoT): تتكون من أجهزة استشعار مختلفة، بما في ذلك أجهزة استشعار درجة الحرارة والرطوبة، وعلامات رمز QR، وعلامات RFID والقارئات، والكاميرات، والأشعة تحت الحمراء، و pH ومحطات الإدراك الأخرى. طبقة الإدراك هي مصدر إنترنت الأشياء لتحديد الأشياء وجمع المعلومات.إذا قارنت NB-IoT بالبشر، فإن طبقة الإدراك هي أعضاء الحس مثل العينين والأنف والأذنين والجلد.

طبقة شبكة تقنية إنترنت الأشياء ضيقة النطاق (NB-IoT): تتكون من شبكات مختلفة، بما في ذلك الإنترنت وشبكة البث ونظام إدارة الشبكة ومنصة الحوسبة السحابية. وهو مركز إنترنت الأشياء بالكامل وهو المسؤول عن نقل ومعالجة المعلومات التي تحصل عليها طبقة الإدراك.إن طبقة الشبكة الخاصة بإنترنت الأشياء ضيق النطاق تعادل الجهاز العصبي البشري وتنقل إشارات مختلفة.

 نشر NB-IOT

طبقة تطبيقات تكنولوجيا إنترنت الأشياء ضيقة النطاق (NB-IoT) هي الواجهة بين إنترنت الأشياء والمستخدمين. فهو يجمع بين احتياجات الصناعة لتحقيق التطبيق الذكي لإنترنت الأشياء. طبقة تطبيقات إنترنت الأشياء تعادل الدماغ البشري، وهي مسؤولة عن تحليل ومعالجة البيانات المختلفة.

كيفية نشر إنترنت الأشياء

1) عملية قائمة بذاتها

مناسب لنطاق التردد GSM. يبلغ عرض النطاق الترددي لقناة GSM 200 كيلو هرتز، مما يفتح مساحة لعرض النطاق الترددي NB-IoT 180 كيلو هرتز، ويوجد فاصل حماية 10 كيلو هرتز على كلا الجانبين.

2) تشغيل فرقة الحرس

استخدم كتل موارد النطاق الترددي 180 كيلو هرتز غير المستخدمة في نطاق حماية الحافة LTE.

3) التشغيل داخل النطاق

استخدام أي كتلة موارد في منتصف الناقل LTE.

يحتل NB-IoT عرض نطاق ترددي قدره 180 كيلو هرتز، وهو نفس عرض النطاق الترددي لكتلة الموارد في بنية إطار LTE. لذلك، أصبحت طرق النشر الثلاثة المذكورة أعلاه ممكنة.