NB-IoT Netzwerkarchitektur und Anwendungseinführung

NB-IoT-Netzwerkarchitektur und Anwendungseinführung

Der vollständige Name von NB-IoT lautet Narrow Band-Internet of Things. Es handelt sich um eine schmalbandige Internet-of-Things-Technologie, die auf Mobilfunknetzen basiert. Es konzentriert sich auf Weitverkehrsnetze mit geringem Stromverbrauch und unterstützt die Mobilfunkdatenverbindung von Internet-of-Things-Geräten im Weitverkehrsnetz. Es kann direkt mit LTE-Netzwerken bereitgestellt werden, was die Bereitstellungskosten senken und reibungslose Upgrades ermöglichen kann. Es handelt sich um eine IoT-Technologie, die weltweit weit verbreitet ist.Seine Eigenschaften lassen sich wie folgt zusammenfassen: große Abdeckung, geringer Stromverbrauch, niedrige Kosten und große Verbindungen.

　　 NB-IoT End-to-End-Systemarchitektur 

　　 Terminal: UE (User Equipment), verbunden mit einer Basisstation (eNodeB (evolved Node B, E-UTRAN-Basisstation)) über eine Luftschnittstelle.

　　Seite des drahtlosen Netzwerks: Enthält zwei Netzwerkmethoden, eine ist das integrierte Funkzugangsnetzwerk (Singel RAN), das die drahtlosen Netzwerke 2G/3G/4G und NB-IoT umfasst, und die andere ist das neu erstellte NB-IoT.Es ist hauptsächlich für die Verarbeitung des Luftschnittstellenzugriffs, die Zellenverwaltung und andere verwandte Funktionen verantwortlich, stellt über die S1-lite-Schnittstelle eine Verbindung zum IoT-Kernnetzwerk her und leitet Daten der Nichtzugriffsschicht zur Verarbeitung an übergeordnete Netzwerkelemente weiter.

　　 Kernnetzwerk: EPC (Evolved Packet Core), das die Funktion der Interaktion mit dem Terminal übernimmt's Nichtzugriffsschicht und leitet geschäftsbezogene Daten von IoT zur Verarbeitung an die IoT-Plattform weiter.

　　Plattform: Derzeit basiert es hauptsächlich auf Telekommunikationsplattformen.

　　 Anwendungsserver: Am Beispiel der Telekommunikationsplattform kommuniziert der Anwendungsserver mit der Plattform über das http/https-Protokoll und steuert das Gerät durch Aufrufen der Plattform's offene API, und die Plattform überträgt die vom Gerät gemeldeten Daten an den Anwendungsserver. Die Plattform unterstützt die Protokollanalyse von Gerätedaten und wandelt diese in Daten im Standard-JSON-Format um.

　　Die typische Schmalband-Internet-of-Things-Architektur besteht aus drei Schichten, nämlich der Wahrnehmungsschicht, der Netzwerkschicht und der Anwendungsschicht.

　　Wahrnehmungsschicht der Narrowband Internet of Things (NB-IoT)-Technologie: Sie besteht aus verschiedenen Sensoren, darunter Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren, QR-Code-Tags, RFID-Tags und -Lesegeräten, Kameras, Infrarot, GPS und anderen Wahrnehmungsterminals. Die Wahrnehmungsschicht ist die Quelle des Internets der Dinge, um Objekte zu identifizieren und Informationen zu sammeln.Wenn Sie NB-IoT mit Menschen vergleichen, sind die Sinnesorgane wie Augen, Nase, Ohren und Haut die Wahrnehmungsebene.

　　Netzwerkschicht der Schmalband-Internet-of-Things-Technologie (NB-IoT): Sie besteht aus verschiedenen Netzwerken, darunter dem Internet, einem Rundfunknetzwerk, einem Netzwerkverwaltungssystem und einer Cloud-Computing-Plattform. Es ist das Zentrum des gesamten Internets der Dinge und verantwortlich für die Übertragung und Verarbeitung der von der Wahrnehmungsschicht erhaltenen Informationen.Die Netzwerkschicht des Schmalband-Internets der Dinge entspricht dem menschlichen Nervensystem und überträgt verschiedene Signale.

　　 NB-IOT-Bereitstellung

　　 Die Anwendungsschicht der Narrowband Internet of Things (NB-IoT)-Technologie ist die Schnittstelle zwischen dem Internet der Dinge und Benutzern. Es verbindet sich mit den Anforderungen der Industrie, die intelligente Anwendung des Internets der Dinge zu realisieren. Die Anwendungsschicht des Internets der Dinge entspricht dem menschlichen Gehirn und ist für die Analyse und Verarbeitung verschiedener Daten verantwortlich.

　　 So implementieren Sie das Internet der Dinge

　　1) Eigenständiger Betrieb

　　 ist für das GSM-Frequenzband geeignet. Die Bandbreite des GSM-Kanals beträgt 200 kHz, was gerade Platz für die 180-kHz-Bandbreite von NB-IoT schafft, und auf beiden Seiten gibt es ein Schutzintervall von 10 kHz.

　　2) Schutzbandbetrieb

　　 Nutzen Sie ungenutzte 180-kHz-Bandbreiten-Ressourcenblöcke im LTE-Edge-Guard-Band.

　　3) In-Band-Betrieb

　　Verwendung eines beliebigen Ressourcenblocks in der Mitte des LTE-Trägers.

　　 NB-IoT belegt eine Bandbreite von 180 kHz, was der Bandbreite eines Ressourcenblocks in der LTE-Framestruktur entspricht. Daher werden die oben genannten drei Bereitstellungsmethoden möglich.