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摘要：目前为止，全球互联网及物联网技术极度发达，像蜂窝网络已经基本覆盖了全球超过90%的人口，覆盖地理面积超过50%，全球运营商也基于现有的蜂窝网络配置了更有竞争力的物联网技术内容，即窄带物联网NB-IOT。NB-IOT主要面向低功耗广域网络，与蜂窝网络技术相关联，本身就具有广覆盖、低功耗、低成本、大容量、抗频谱干扰、安全性高等等技术优势，是比WiFi、蓝牙等等更有发展前景的物联网技术类型。本文也研究了NB-IOT的基本内涵、技术需求与关键技术特性，并对它的多种行业应用进行了简要分析阐述。
关键词：NB-IOT；物联网体系；关键技术特性；技术需求；行业应用
物联网（InternetofThings，IOT）是在互联网基础之上延伸并拓展出的一种新网络，它主要基于无线传感器节点、射频识别装置、红外感应器等等，参考事先约定协议将所有事物利用互联网联系起来，主要应用于信息通信、交换、智能化识别、定位、跟踪、监测控制以及管理等等行业应用领域。现有的物联网技术体系就拥有感知层、网络层和应用层3层次，它为人类社会的智能化发展引领了一场新革命。
一、NB-IOT的基本理论
（一）发展背景
IOT物联网是在互联网的基础之上出现的新网络应用形式，它利用互联网连接万物，形成人类社会发展的各种智能化空间，为人类应用网络带来诸多便利。但随着社会文明及发展的极大丰富，人类与各种事物包括各种事物之间的连接契机越来越多、越来越紧密，“千亿连接的物联网时代”即将到来。为了更好迎接新网络时代，并且同时满足国际互联网组织所提出的新技术标准（如M2M低功耗标准、WiFi短距离通信技术承载），原有的的IOT通信技术必须更加成熟，更加适应日益扩大的广域网技术空间。所以现如今，基于4GLTE技术演变而来的CAT-NB1已经逐渐成型，这就是NB-IOT（NarrowBandInternetofThings）技术，即窄带物联网技术。
（二）技术需求
当前市场对互联网技术要求迫切，所以NB-IOT也承担了巨大的市场需求满足责任，由于其本身具备非常良好的通信网络技术支撑，所以它的应用发展前景也相对广阔。当然，NB-IOT也必须满足业界所提出的物联网技术需求，例如它应该适应当前物联网技术应用所存在低、中、高各项速率业务。首先它必须建立低速率低功耗广域网，业界也将该技术归纳于LPWAN（LowPowerWideAreaNetwork）市场中，构建一套完备的低功耗广域网，完全对应现有的蜂窝网络技术，为人们提供基本的物联网服务内容；其二就是满足居民小区、超市等公共场合的GPRS中速率技术要求，保证网络传输速度的稳定性；最后是基于4GLTE技术提供高速率业务服务，与互联网共同构建车载物联网、公共场合监控体系、实现各个区域的数据实时传输。换言之，在NB-IOT被广泛普及应用后，4G蜂窝通信技术也将拥有更广阔的覆盖范围和更良好的技术应用前景。
（三）关键技术特性
NB-IOT技术是具有多项关键技术特性的，首先它的基础点很高，它是由LTE基础上发展起来的新物联网技术类型，所以它主要采用了LTE技术内容，并针对自身特性进行了相应改造。
首先，NB-IOT采用了拥有200kHz射频带宽的物理层，下行所采用的是正交相移键控调制解调器和正交频分多址技术，它们的子载波间隔均在15kHz以上，同时其上行还具有二进制的相移键控调制解调器以及单载波频分多址技术。它的单子载波与多子载波可适应各种速率的超低功耗IOT终端，基本满足子载波间隔15kHz的速度频率，可为IOT本身提供较高速率服务技术要求。
其次，NB-IOT的物理层高层协议主要基于LTE标准协议制订，它本身拥有多连接、低功耗和少量数据等等技术特性，就这一点来看它已经针对原有IOT作出了相应的技术修改。
再者，它的核心网络则基于S1接口连接，可为未来通信服务市场提供大量频谱资源，扩大核心增量用户群。目前，国内四大电信运营上都支持NB-IOT技术发展领域，他们各自也划分了自己所应用的NB-IOT频谱资源，甚至像联通也已经开通了专属的NB-IOT商用网络，发展前景良好，如表1[1]。
表1国内四大运营商的NB-IOT频谱划分数据表
二、NB-IOT的行业应用简析
NB-IOT在目前的行业市场应用方面也相对普及，可应用范围宽泛，以下简单介绍一下它在各个行业中的具体应用。
（一）智能化远程抄表
在电力、水力等等城市基础服务部门，NB-IOT技术可直接参与到智能化远程抄表工作当中，例如它可安装于电表之上动态监控电表数据，不需再依靠人工抄表，这为电力部门节约了大量的人力经费。从技术角度讲，这就是NB-IOT配备了智能传感器，可实现远程快速识别，并能够对电表周围环境进行监测，例如监测电表周围的温度、湿度数据，帮助物业管理人员及电力部门技术人员第一时间发现问题，做到定期检查电表，减少居住用户的用电风险[2]。
（二）共享单车系统
当前共享单车已经成为城市建设的热门议题，而NB-IOT技术的接入则实现了共享单车实时动态监控功能，它可实时定位共享单车，并对单车的运动轨迹进行记录，还能为用户提供健康步行监控数据，一方面保证共享单车安全，一方面也为用户的健康出行，为避免老人或孩子走失创造了安全保护先决条件。
（三）智能门锁
智能门锁物联技术的实际应用中，要求功耗低，安全性能高，连接高效可靠，因此接入NB-IoT后的智能门锁，相比传统的物联技术，待机时间延长，并且无需网关或路由，直连运营商的基站，从而使智能门锁在网络稳定性及安全性上更加有保障，能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖，相比传统通信网络的连接能力高出100倍以上，而且简化锁具终端复杂度，降低功耗，正好切中智能锁的物联需求。
（四）城市大数据监测分析
监测分析城市空间大数据是NB-IOT一大核心功能，它能够通过NB-IOT传感器实现对城市大量数据的获取与计算，为城市整合、分析数据过程提供有益参考。例如当前的NB-IOT大数据分析就主要针对城市中的空气污染、交通堵塞和能源消耗等等内容展开，甚至可以预测城市未来的发展动向与信息数据利用情况。就以目前人们最关注的城市污染为例，NB-IOT所提供的是基于城市交通节点、建筑密度、空气情况等等因素所推出的NB-IOT基站雾计算点，可推断每个计算点的空气质量，并提前预测未来1～5h以内的空气质量变化情况。基于这一功能它还设置了人性化推荐功能，可为用户提供城市低污染的慢跑运动时段及地点、告知用户该何时关窗、何时出行需要佩戴口罩等等，功能智能化且贴心，为人们生活排解后顾之忧[3]。
总结：
NB-IOT除上述行业应用外，它还可用于社区医疗，专门监控老年人群体的健康数据，可用于公交车交通系统，智能监控公交车的污染排放问题。总而言之，在以应用为主流的现代互联网、物联网时代，NB-IOT所提供的低能耗网络机制已经受到全球用户的认可与青睐，其未来的发展前景与潜力市场也将无限美好。
参考文献：
[1]欧阳龙.简析NB-IOT关键技术特性及行业应用[J].通讯世界，2017（18）：1-2.
[2]邹玉龙，丁晓进，王全全.NB-IoT关键技术及应用前景[J].中兴通讯技术，2017（1）：43-46.
[3]张红，王玉峰.基于雾计算的NB-IoT框架、关键技术及应用[J].中兴通讯技术，2017（1）：32-36.