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NB-IOT物联网平台是如何工作的

_夜枫
 _夜枫
发布于 2017/07/04 14:35
字数 1400
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近期NB-IOT成为业界火热的话题,物联网无比渴望着一个强有力的蜂窝物联网基础网络,而 NB-IoT无疑是这个基础网络最佳的选择。工信部发文要求加快NB-IoT在国内落地,到今年年底建成基站规模40万个,到2020年建成基站规模150万个。

NB-IoT作为一种广域网连接技术,能把终端直接接入已广泛覆盖的蜂窝网络中,且支持良好的移动性,可满足远程抄表、移动设备追踪、智慧农业、智能停车等行业应用。到底什么NB-IOT基站,网络如何组成,数据如何传输呢?

  NB-IOT网络包括NB-IOT终端,NB-IOT基站,NB-IOT分组核心网,IOT连接管理平台,和行业应用服务器。需要升级现网基站支持NB-IOT业务,部署NB-IOT业务专用的EPC(CloudEdge),需要新部署IOT连接管理平台。IOT连接管理平台的功能:提供对各种传感器、SIM卡的数据采集、管理功能,同时可以把数据开放给第三方应用系统,让各种应用能快速构建自己的物联网业务。

NB_iot

  NB-IOT基站是移动通信中组成蜂窝小区的基本单元,主要完成移动通信网和UE之间的通信和管理功能。即通过运营商网络连接的NB-IOT 用户终端设备必须在基站信号的覆盖范围内才能进行通信。基站不是孤立存在的,属于网络架构中的一部分,是连接移动通信网和UE的桥梁。基站一般由机房、信号处理设备、室外的射频模块、收发信号的天线、GPS、各种传输线缆等组成。

NB_iot2

NB-IOT基站

  通过COAP协议或者UDP协议来链接的

  COAP协议:MCU(NB设备)—NB模块(UE)--eNode—核心网—IOT平台—APP 服务器—手机终端app

  UDP协议:MCU(NB设备)—NB模块(UE)--eNode—核心网—UDP 服务器—手机终端
NB_iot3

  数据上报是物联网业务中最基础的一项,这里先把几个术语解释下。

  南向设备:开发者自行开发的终端硬件设备(包含多个传感器和MCU)。

  北向应用:开发者自行开发的服务端应用(基于华为OceanConnect物联网平台提供的RESTful接口)。

  NB-IoT:这不用解释了吧,窄带物联网,华为等公司主推的物联网通讯用蜂巢网络。

  NB-IoT芯片/模组:类似于3G/4G通信模组,将设备端数据打包发送到指定平台的硬件模块。

  SoftRadio:用于模拟NB-IOT模组、基站、核心网的PC端软件,可用于在缺乏NB模组和NB实网环境时的设备对接调试。

  OceanConnect:物联网全联接平台,南向设备和北向应用通过该平台交换数据和信令。

  设备Profile文件:描述设备“是什么”、“能干什么”的json格式文件,上传到OceanConnect平台(上传时是zip包格式),设备绑定平台和提供服务的关键配置文件。

  编解码插件:用来对NB设备上报的数据进行解码,同时对下发给NB设备的信令进行编码的插件,对接前需上传到OceanConnect平台。

  终端设备将需要上报的数据通过NB-IoT网络发送到华为物联网平台,而后北向应用通过RESTful接口获取这些数据(或平台主动推送已订阅的数据)。

数据上报流程

  流程:

  1,南向设备采集数据、并将数据按自定义规则进行编码,例如:将温湿度实时数据编码成000102;

  2,设备通过串口,以AT命令的形式,发送已编码数据到NB-IoT模组或SoftRadio模拟器。

  3, NB-IoT芯片/模组或SoftRadio模拟器,接收到AT命令后,将payload后,自动封装为CoAP协议的消息,并发送给事先配置的物联网平台;

  4, 物联网平台收到数据后,自动解析CoAP协议包,根据设备profile文件,找到匹配的编解码插件,对payload进行解析,解析为与设备profile中描述的service匹配的json数据,并存于平台之上;

  5, 应用服务器通过北向数据查询接口(RESTful)获取平台上的数据;同时也可以提前调用订阅接口,对数据变化进行订阅,则之后所有的数据变化,平台都会通过POST消息。

2017年将是中国NB-IoT产业发展非常关键的一年,NB-IoT要取得成功,必须有生态系统中各个产业平台的支持。基于NB-IoT标准优势和市场应用趋势,可以看到NB-IoT的商用条件已经成熟,整个产业链也将一触即发,从运营商、设备商、芯片厂商以及终端厂商都在为商用备战。

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