5.1,2 NB-IoT技术特点与系统架构

NB-IoT技术特点与系统架构重庆市荣昌区职业教育中心鲁世金制作学习目标1.了解NB-IoT特点。2.理解NB-IoT智能控制系统架构。3.了解NB-IoT在智慧城市中的典型应用。4.了解NB-IoT模组工作模式。5.会NB-IoT智能路灯控制系统架构调研。01NB-IoT技术特点一、NB-IoT的技术特点1.NB-IoT具有：广覆盖、低功耗、低成本、大连接等特点图5-1-6NB-IoT模块上的USIM卡插座（3）NB-IoT的发展历程

NB-IoT特点二、NB-IoT的广/深覆盖特点在同样频段下，NB-IoT网络与现有的2G/3G/4G等网络比，覆盖增强约20dB左右。相当于提升了100倍覆盖区域的能力，信号多穿墙、穿透地下能力增强。图5-1-6NB-IoT模块上的USIM卡插座（3）NB-IoT的发展历程三、NB-IoT的大连接特点容量增强。NB-IoT技术上行容量50到100倍的提升，在同一个基站下，NB-IoT接入50到100倍的设备数，在一个扇区可以接入高达10万个用户。同时NB-IoT技术减小了空口信令的开销，足以轻松满足未来智慧家庭中大量设备联网需求。。图5-1-6NB-IoT模块上的USIM卡插座（3）NB-IoT的发展历程四、NB-IoT的低功耗特点NB-IoT设备功耗很小：一是eDRX（即扩展非连续接收技术）和PSM（即省电模式）；二是NB-IoT聚焦小数据量、小速率应用。NB-IoT终端模块的待机时间理论上可长达10年：图5-1-6NB-IoT模块上的USIM卡插座（3）NB-IoT的发展历程五、NB-IoT的低成本特点低速率、低功耗、低带宽带来的是低成本优势图5-1-6NB-IoT模块上的USIM卡插座（3）NB-IoT的发展历程01NB-IoT的系统架构一、NB-IoT的系统架构架构如图：图5-1-6NB-IoT模块上的USIM卡插座（3）NB-IoT的发展历程NB-IoT系统架构图二、NB-IoT的系统组成1.系统组成：终端、基站、核心网、云平台和应用服务器2.NB-IoT的终端图5-1-6NB-IoT模块上的USIM卡插座（3）NB-IoT的发展历程NB-IoT的终端：如基于NB-IoT通信技术的智能水表、智能气表、智能路灯等。功能：主要承载物联网数据的采集、处理、控制、通信等。连接：通过空中接口（简称空口，表示基站和NB-IoT的终端之间的无线传输规范，如使用频率和带宽，或编码方法），连接到基站，将数据传输到NB-IoT平台。二、NB-IoT的系统组成3.NB-IoT基站图5-1-6NB-IoT模块上的USIM卡插座（3）NB-IoT的发展历程功能：主要承担空口接入处理和小区管理等相关功能。连接：通过S1-lite接口与IoT的核心网进行连接，将非接入层的数据转发给高层网元进行处理。构成：由户外的铁塔、NB-IoT基站路由器等构成。铁塔是基站路由器支撑机构，作用是把NB-IoT基站路由器高高挂起，提高NB-IoT基站路由器的无线覆盖范围NB-IoT基站则主要承担空口接入处理和小区管理等相关功能，通过S1-lite接口与IoT的核心网进行连接，将非接入层的数据转发给高层网元进行处理。基站由户外的铁塔、NB-IoT基站路由器等构成。铁塔是基站路由器支撑机构，作用是把NB-IoT基站路由器高高挂起，提高NB-IoT基站路由器的无线覆盖范围二、NB-IoT的系统组成4.NB-IoT的核心网、云平台、应用服务器图5-1-6NB-IoT模块上的USIM卡插座（3）NB-IoT的发展历程IoT核心网：主要承担与终端非接入层交互的功能，将IoT业务相关数据转发到IoT平台进行处理。IoT云平台：即IoT联接管理平台，也是后文中的物联网云平台，主要功能是汇聚从各种接

入网得到的IoT数据，根据不同的数据类型转发给相应的业务应用进行处理。应用服务器：是IoT数据的最终汇聚点，根据客户的需求进行数据处理等操作。02NB-IoT在智慧城市中的典型应用一、NB-IoT智能路灯控制系统NB-IoT智能路灯控制系统架构图5-1-6NB-IoT模块上的USIM卡插座（3）NB-IoT的发展历程NB-IoT智能路灯控制系统架构二、NB-IoT智能井盖控制系统NB-IoT智能智能井盖控制系统架构图5-1-6NB-IoT模块上的USIM卡插座（3）NB-IoT的发展历程智能井盖系统架构图三、NB-IoT智慧消防栓控制系统NB-IoT智能智能井盖控制系统架构图5-1-6NB-IoT模块上的USIM卡插座（3）NB-IoT的发展历程智能消防栓系统架构图四、NB-IoT的共享单车控制系统NB-IoT智能智能井盖控制系统架构图5-1-6NB-IoT模块上的USIM卡插座（3）NB-IoT的发展历程共享单车系统架构图03NB-IoT模组工作模式一、NB86-G模块工作模式NB86-G模块工作模式图5-1-6NB-IoT模块上的USIM卡插座（3）NB-IoT的发展历程1.连接态（Connected）2.空闲态（Idle）3.节能模式（PSM）04系统架构调研调研步骤1.收集和学习NB-IoT智能路灯控制系统的相关资料2.分析NB-IoT通信技术在实际应用中的优势3.通过实体店、上网搜索了解市场上常见的NB-IoT模组（1）了解目前常见的NB-IoT模组（2）了解NB-IoT模组封装与引脚部分常见的NB-IoT模组调研步骤4.选择NB-IoT模块部分NB-IoT系统开发板

模块正面

b)模块背面

图5-1-

NB-IoT模块正面、背面一种NB-IoT模块正面、背面调研步骤5.了解市场上常见的NB-IoT智能路灯控制器6.绘制NB-IoT智能路灯控制系统架构图7.分析系统的单元功能及工作流程8.填写调研表，汇报展示小结课后作业

一、选择题（单选题）1.下列不属于NB-IoT技术核心特点的是（

）A.低功耗，终端续航可达数年B.高带宽，可传输高清视频C.广覆盖，可穿透建筑深处D.大连接，支持海量终端接入2.NB-IoT智能控制系统架构中，负责数据采集与指令执行的是（

）A.云端管理平台B.终端感知节点C.通信网络层D.数据分析层3.下列哪项不属于NB-IoT在智慧城市中的典型应用（

）A.智能路灯控制B.家庭高清视频通话C.智慧井盖监测D.智能抄表4.关于NB-IoT模组的工作模式，下列说法正确的是（

）A.仅支持持续在线模式，无法低功耗休眠B.包含休眠模式、唤醒模式等，可根据需求切换C.模组无需与基站通信，可直接传输数据至云端D.工作模式固定，无法调整以适配不同场景二、判断题（正确打“√”，错误打“×”）1.NB-IoT技术的低功耗特点，使其非常适合用于需要长期无人值守的物联网终端设备。（

）2.NB-IoT智能控制系统架构主要由终端层、网络层和