NB-IOT إنترنت الأشياء ضيق النطاق

تحليل NB-IOT إنترنت الأشياء الضيق النطاق ما هي تقنية NB-IOT

　　تُستخدم تقنية إنترنت الأشياء ضيقة النطاق (NB-IoT) على نطاق واسع في الزراعة والصناعة والحكومة والحياة. إذًا ما هو المخطط المعماري لتقنية إنترنت الأشياء ضيقة النطاق (NB-IoT)؟ تحتوي بنية NB-IoT النموذجية على ثلاث طبقات، وهي طبقة الإدراك، وطبقة الشبكة، وطبقة التطبيق.

إنترنت الأشياء ضيق النطاق

　　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، وNBTERM1 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.

　　 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.

　　 مميزات NB-IOT:

　　1، طيف التردد ضيق: 200 كيلو هرتز؛

　　2، يمكن أن يؤدي الإرسال المتكرر لنفس حزمة البيانات أيضًا إلى الحصول على مكاسب تغطية أفضل؛

　　3. بالإضافة إلى ذلك، تقلل هذه التقنية من نسبة التنشيط للمحطة وتقلل من تعقيد النطاق الأساسي للمحطة؛

 　　4. أربع إمكانيات NB-IOT: تغطية واسعة، واتصالات ضخمة، واستهلاك أقل للطاقة، وتكلفة أقل للرقاقة؛

 　　 5. تعمل محطة إرسال إشارات النطاق الضيق على زيادة الكثافة الطيفية لقدرة الإشارة، وزيادة كسب تغطية الإشارة، وتحسين كفاءة استخدام الطيف؛

　　6. يعتمد NB-IOT على تقنية الشبكة الخلوية الحالية ويمكنه دعم طلب سوق الصناعة بسرعة من خلال ترقية الشبكة الحالية، ليصبح الوضع الرابع على شبكة GUL.

　　 ميزة NB-IoT

　　(١) رابط قوي

　　 وفي حالة نفس المحطة الأساسية، يمكن لـ NB-IoT أن يوفر ما بين 50 إلى 100 ضعف عدد مرات الوصول مقارنة بالتقنيات اللاسلكية الموجودة. يمكن للقطاع أن يدعم 100000 اتصال، ويدعم حساسية زمن الوصول المنخفضة، واستهلاك طاقة الجهاز المنخفض، وبنية الشبكة المحسنة.

　　(2) تغطية واسعة

　　 يتمتع NB-IoT بتغطية قوية للأماكن الداخلية والطابق السفلي. بالمقارنة مع LTE، يتم زيادة الكسب بمقدار 20 ديسيبل، وهو ما يعادل زيادة قدرها 100 مرة من سعة منطقة التغطية. لا يمكنه تلبية متطلبات التغطية الواسعة في المناطق الريفية فحسب، بل إنه مناسب أيضًا للتطبيقات التي تتطلب تغطية عميقة مثل المصانع والجراجات تحت الأرض وأغطية غرف التفتيش. خذ مراقبة غطاء فتحة التفتيش كمثال.في الماضي، كانت طريقة GPRS تحتاج إلى تمديد هوائي، وكانت حركة مرور المركبات تتضرر بسهولة. وطالما تم نشر NB-IoT بشكل صحيح، فمن الممكن حل هذه المشكلة. لقد قامت تقنية Zhongshan بحل هذه المشكلة في مراقبة غطاء فتحة التفتيش الذكية. الحلول، وتوفير المعدات والحلول لمدن متعددة.

 　　(3) انخفاض استهلاك الطاقة

يعد انخفاض استهلاك الطاقة أحد متطلبات المؤشرات المهمة لتطبيقات IoT، خاصة بالنسبة للمعدات والمناسبات التي لا يمكن فيها استبدال البطاريات بشكل متكرر، مثل أجهزة الاستشعار والمراقبة المختلفة الموضوعة في المناطق النائية من الجبال العالية والبرية، ومعدات مراقبة الطاقة والجهد. قد يكون الأمر مثل الهاتف الذكي الذي يتم شحنه مرة واحدة يوميًا، لذا فإن عمر البطارية لعدة سنوات هو المطلب الأكثر أهمية.يركز NB-IoT على حجم البيانات الصغير والتطبيقات ذات المعدل المنخفض، لذلك يمكن أن يكون استهلاك الطاقة لأجهزة NB-IoT صغيرًا جدًا، ويمكن زيادة عمر بطارية الجهاز بشكل كبير من الأشهر القليلة الماضية إلى عدة سنوات.

 　　(4) منخفضة التكلفة

　　 بالمقارنة مع LoRa، لا يحتاج NB-IoT إلى إعادة بناء الشبكة، كما أن تردد الراديو والهوائي متعدد الإرسال بشكل أساسي. بأخذ شركة China Mobile كمثال، يوجد نطاق تردد واسع نسبيًا يبلغ 900 ميجا هرتز، ولا يلزم مسح سوى جزء من نطاق تردد 2G، ويمكن نشر LTE وNBTERM2 مباشرة في نفس الوقت.توفر السرعة المنخفضة والاستهلاك المنخفض للطاقة والنطاق الترددي المنخفض أيضًا مزايا منخفضة التكلفة لشرائح ووحدات NB-IoT. لن يتجاوز السعر المتوقع للوحدة 5 دولارات أمريكية، وسعر الوحدة الحالي للمركز هو 36 يوانًا شاملاً الضريبة.

 　　 واجهة الشبكة ومكدس البروتوكولات NB-IOT

　　 CoAP (بروتوكول التطبيق المقيد) هو بروتوكول تم تصميمه خصيصًا بواسطة IETF لبيئات التطبيقات المقيدة. وهو مشابه في الوظيفة لـ HTTP، ولكنه أخف وأكثر كفاءة من HTTP، ومناسب لمحطات NB-IoT.

　　 يتواصل UE مباشرة مع منصة IoT أو خادم M2M APP من خلال بروتوكول CoAP لنقل بيانات طبقة التطبيق. عندما يدعم خادم M2M APP بروتوكول CoAP، يمكن تمرير بيانات الأعمال من خلال منصة IoT. يعد بروتوكول DTLS اختياريًا ويتم دعمه عندما يكون الأمان الشامل مطلوبًا.