一、概述   

可定制NB-IoT無線溫濕度模塊，用于智慧農業(yè)、智能供暖、冷鏈、氣象等各種領域。

二、系統(tǒng)特點

NB-IoT是IoT領域一個新興的技術，支持低功耗設備在廣域網的蜂窩數(shù)據(jù)連接，也被叫作低功耗廣域網(LPWA)。NBIOT具有以下優(yōu)勢：

1.海量連接：每區(qū)可達10萬連接；NB-IoT比2G/3G/4G有50-100倍的上行容量提升，這也就意味著，在同一基站的情況下，NB-IoT可以比現(xiàn)有無線技術提供50~100倍的接入數(shù)。

2.超低功耗：電池壽命長達十年；

低功耗特性是物聯(lián)網應用一項重要指標，特別對于一些不能經常更換電池的設備和場合，如安置于高山荒野偏遠地區(qū)中的各類傳感監(jiān)測設備，它們不可能像智能手機一天一充電，長達幾年的電池使用壽命是基本的需求。在電池技術無法取得突破的前提下，只能通過降低設備功耗以延長電池供電時間。通信設備消耗的能量往往與數(shù)據(jù)量或速率相關，即單位時間內發(fā)出數(shù)據(jù)包的大小決定了功耗的大小。數(shù)據(jù)量小，設備的調制解調器和功放就可以調到非常小的水平。NB-IoT聚焦小數(shù)據(jù)量、 小速率應用，因此NB-IoT設備功耗可以做到非常小，可以保障電池5年以上的使用壽命。

3．深度覆蓋：能實現(xiàn)比GSM高20db的覆蓋增益；

NB-IoT比LTE提升20dB增益，相當于發(fā)射功率提升了100倍，即覆蓋能力提升了100倍，就算在地下車庫、地下室、地下管道等信號難以到達的地方也能覆蓋到。

4．安全性：繼承4G網絡安全能力，支持雙向鑒權以及空口嚴格加密，確保用戶數(shù)據(jù)的安全性。

5．穩(wěn)定可靠：能提供電信級的可靠 性接入，有效支撐 IoT 應用和智慧城市解決方案。

NB-IoT直接部署于GSM網絡、UMTS網絡或LTE網絡，即可與現(xiàn)有網絡基站復用以降低部署成本、實現(xiàn)平滑升級，但是使用單獨的180KHz頻段，不占用現(xiàn)有網絡的語音和數(shù)據(jù)帶寬，保證傳統(tǒng)業(yè)務和未來物聯(lián)網業(yè)務可同時穩(wěn)定、可靠的進行。以智能抄表應用為例，與采用有線PLC抄表數(shù)據(jù)回收成功率在60%左右相比，NB-IoT可以保證數(shù)據(jù)成功回收率高，可靠性大大提高。

6. 低成本

低速率低功耗低帶寬帶來的是低成本優(yōu)勢。速率低就不需要大緩存，所以可以緩存小、DSP配置低;低功耗，意味著RF設計要求低，小PA就能實現(xiàn);因為低帶寬，就不要復雜的均衡算法。這些因素使得NB-IoT芯片可以做得很小。芯片成本往往和芯片尺寸相關，尺寸越小，成本越低，模塊的成本也隨之變低。

三、系統(tǒng)組成

本系統(tǒng)主要有NB-IoT溫濕度計、監(jiān)控管理軟件、監(jiān)控中心等。

1、NB-IoT溫濕度計

采用工業(yè)產品標準，能夠滿足多行業(yè)要求，內置NB-IoT終端，主要完成大氣溫度、濕度等數(shù)據(jù)的采集和處理、控制輸出和進行數(shù)據(jù)通信、報警、接收遠程命令、開關等等功能。

2、數(shù)據(jù)監(jiān)控中心

監(jiān)控中心由監(jiān)控主機、人機接口、相關外設及與無線數(shù)據(jù)通信網接口等部分組成。對各遠端監(jiān)控點采用輪詢或并行詢問方式，完成監(jiān)測、控制、采集、預警等多重任務。

監(jiān)控系統(tǒng)軟件是集溫濕度的監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理與一體，并依據(jù)一定的觸發(fā)條件實施預警等功能的系統(tǒng)軟件。具有數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)采集、報警處理、報表打印、圖形人機界面、系統(tǒng)安全性控制等眾多功能。

3、監(jiān)控中心

監(jiān)控中心，按照現(xiàn)代化指揮中心方案建設，采用若干大屏幕以及控制臺設置，更方便實施監(jiān)測預警，以及預警出現(xiàn)時及時地遙控指揮，迅速處理。

四、可靠性

本系統(tǒng)需要較高的系統(tǒng)安全保障和穩(wěn)定性。安全保障主要是防止來自系統(tǒng)內外的有意和無意的破環(huán)，網絡安全防護措施包括信道加密、信源加密、登錄防護、訪問防護、接入防護、防火墻等。穩(wěn)定是指系統(tǒng)能夠7×24小時不間斷運行，即使出現(xiàn)硬件和軟件故障，系統(tǒng)也不能中斷運行。

數(shù)據(jù)中心通過公網使用https接入物聯(lián)網平臺，從認證到數(shù)據(jù)傳送整個過程得到了加密保護，安全性比較高，可充分保障速度和網絡服務質量。

五、總結

NB-IoT溫濕度檢測系統(tǒng)實現(xiàn)了智能化監(jiān)控，在多個領域都可以實現(xiàn)相應的應用，廣泛應用于智慧農業(yè)、智能供暖、冷鏈、氣象等各種領域。