NB-IoT基站到底是什么？解讀NB-IoT物聯網平臺如何工作

詳細介紹NB-IOT的網絡組成和基站，以及它的運作方式和運作原理。

NB-IOT基站到底是什么？解讀NB-IOT物聯網平臺如何工作？

自從工信部下發政策文件，要建設150萬個NB-IOT基站，并大力鋪設NB-IOT網絡的消息傳開后，物聯網業界就像久旱遇甘露般無不歡呼鼓舞，到底什么是NB-IOT基站，國家支持建設該基站對物聯網業界有何益處？

NB-IOT網絡組成

NB-IOT網絡包括NB-IOT終端，NB-IOT基站，NB-IOT分組核心網，IOT連接管理平臺，和行業應用服務器。需要升級現網基站支持NB-IOT業務，部署NB-IOT業務專用的EPC(CloudEdge)，需要新部署IOT連接管理平臺。IOT連接管理平臺的功能：提供對各種傳感器、SIM卡的數據采集、管理功能，同時可以把數據開放給第三方應用系統，讓各種應用能快速構建自己的物聯網業務。

什么是NB-IOT基站

NB-IOT基站是移動通信中組成蜂窩小區的基本單元，主要完成移動通信網和UE之間的通信和管理功能。即通過運營商網絡連接的NB-IOT用戶終端設備必須在基站信號的覆蓋范圍內才能進行通信。基站不是孤立存在的，屬于網絡架構中的一部分，是連接移動通信網和UE的橋梁。基站一般由機房、信號處理設備、室外的射頻模塊、收發信號的天線、GPS、各種傳輸線纜等組成。

通過以下協議來連接NB-IOT基站

COAP協議：MCU(NB設備)—NB模塊(UE)--eNode—核心網—IOT平臺—APP 服務器—手機終端app

UDP協議：MCU(NB設備)—NB模塊(UE)--eNode—核心網—UDP 服務器—手機終端

數據如何傳輸

數據上報是物聯網業務中最基礎的一項，這里先把幾個術語解釋下。

南向設備：開發者自行開發的終端硬件設備(包含多個傳感器和MCU)。

北向應用：開發者自行開發的服務端應用(基于華為OceanConnect物聯網平臺提供的RESTful接口)。

NB-IoT：這不用解釋了吧，窄帶物聯網，華為等公司主推的物聯網通訊用蜂巢網絡。

NB-IoT芯片/模組：類似于3G/4G通信模組，將設備端數據打包發送到指定平臺的硬件模塊。

SoftRadio：用于模擬NB-IOT模組、基站、核心網的PC端軟件，可用于在缺乏NB模組和NB實網環境時的設備對接調試。

OceanConnect：物聯網全聯接平臺，南向設備和北向應用通過該平臺交換數據和信令。

設備Profile文件：描述設備“是什么”、“能干什么”的json格式文件，上傳到OceanConnect平臺(上傳時是zip包格式)，設備綁定平臺和提供服務的關鍵配置文件。

編解碼插件：用來對NB設備上報的數據進行解碼，同時對下發給NB設備的信令進行編碼的插件，對接前需上傳到OceanConnect平臺。

終端設備將需要上報的數據通過NB-IoT網絡發送到華為物聯網平臺，而后北向應用通過RESTful接口獲取這些數據(或平臺主動推送已訂閱的數據)。

數據上報流程

1、南向設備采集數據、并將數據按自定義規則進行編碼，例如：將溫濕度實時數據編碼成000102;

2、設備通過串口，以AT命令的形式，發送已編碼數據到NB-IoT模組或SoftRadio模擬器。

3、NB-IoT芯片/模組或SoftRadio模擬器，接收到AT命令后，將payload后，自動封裝為CoAP協議的消息，并發送給事先配置的物聯網平臺;

4、物聯網平臺收到數據后，自動解析CoAP協議包，根據設備profile文件，找到匹配的編解碼插件，對payload進行解析，解析為與設備profile中描述的service匹配的json數據，并存于平臺之上;

5、應用服務器通過北向數據查詢接口(RESTful)獲取平臺上的數據;同時也可以提前調用訂閱接口，對數據變化進行訂閱，則之后所有的數據變化，平臺都會通過POST消除

政策支持對整個行業的益處

NB-IOT的發展首先需要基于底層網絡的覆蓋和聯網模塊的鋪設。工信部對基站和連接數均給了明確的數量要求。而從目前產業各方信息看,2017 年底有望完成這一目標,屆時網絡環境將初步完善并于　   2020年實現廣覆蓋。

工信部對于NB-IOT應用領域實際上也給出了明確指引,并且最先提到公共服務領域,從物聯網的發展初衷、產業環境支持兩個角度看,公共服務都是NB-IOT 最先應用的領域。模組和網絡的成熟預計會帶來大規模建設高峰,相應領域的應用明年將具有極大看點。

隨著人口紅利逐漸消失，運營商發展速度明顯放緩，物聯網技術則有望成為行業新的發展動力。NB-IoT構建于蜂窩網絡，只消耗大約180KHz的帶寬，可以降低部署成本、實現平滑升級。此次標準的提出將促進物聯網規模化商用全面提速。也就說，有了政策的支持，整個物聯網行業將進入飛速發展時期！