NB-IOT物聯網平台是如何工作的

近期NB-IOT成為業界火熱的話題，物聯網無比渴望著一個強有力的蜂窩物聯網基礎網路，而 NB-IoT無疑是這個基礎網路最佳的選擇。工信部發文要求加快NB-IoT在國內落地，到今年年底建成基站規模40萬個，到2020年建成基站規模150萬個。

NB-IoT作為一種廣域網連接技術，能把終端直接接入已廣泛覆蓋的蜂窩網路中，且支持良好的移動性，可滿足遠程抄表、移動設備追蹤、智慧農業、智能停車等行業應用。到底什麼NB-IOT基站，網路如何組成，數據如何傳輸呢？

NB-IOT網路包括NB-IOT終端，NB-IOT基站，NB-IOT分組核心網，IOT連接管理平台，和行業應用伺服器。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連接管理平台。IOT連接管理平台的功能：提供對各種感測器、SIM卡的數據採集、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。

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。即通過運營商網路連接的NB-IOT 用戶終端設備必須在基站信號的覆蓋範圍內才能進行通信。基站不是孤立存在的，屬於網路架構中的一部分，是連接移動通信網和UE的橋樑。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。

NB-IOT基站

通過COAP協議或者UDP協議來鏈接的

COAP協議：MCU(NB設備)—NB模塊(UE)--eNode—核心網—IOT平台—APP 伺服器—手機終端app

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

數據上報是物聯網業務中最基礎的一項，這裡先把幾個術語解釋下。

南向設備：開發者自行開發的終端硬體設備(包含多個感測器和MCU)。

北嚮應用：開發者自行開發的服務端應用(基於華為OceanConnect物聯網平台提供的RESTful介面)。

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路。

NB-IoT晶元/模組：類似於3G/4G通信模組，將設備端數據打包發送到指定平台的硬體模塊。

SoftRadio：用於模擬NB-IOT模組、基站、核心網的PC端軟體，可用於在缺乏NB模組和NB實網環境時的設備對接調試。

OceanConnect：物聯網全聯接平台，南向設備和北嚮應用通過該平台交換數據和信令。

設備Profile文件：描述設備「是什麼」、「能幹什麼」的json格式文件，上傳到OceanConnect平台(上傳時是zip包格式)，設備綁定平台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平台。

終端設備將需要上報的數據通過NB-IoT網路發送到華為物聯網平台，而後北嚮應用通過RESTful介面獲取這些數據(或平台主動推送已訂閱的數據)。

數據上報流程

流程：

1,南向設備採集數據、並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晶元/模組或SoftRadio模擬器，接收到AT命令後，將payload後，自動封裝為CoAP協議的消息，並發送給事先配置的物聯網平台;

4, 物聯網平台收到數據後，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，並存於平台之上;

5, 應用伺服器通過北向數據查詢介面(RESTful)獲取平台上的數據;同時也可以提前調用訂閱介面，對數據變化進行訂閱，則之後所有的數據變化，平台都會通過POST消息。

2017年將是中國NB-IoT產業發展非常關鍵的一年，NB-IoT要取得成功，必須有生態系統中各個產業平台的支持。基於NB-IoT標準優勢和市場應用趨勢，可以看到NB-IoT的商用條件已經成熟，整個產業鏈也將一觸即發，從運營商、設備商、晶元廠商以及終端廠商都在為商用備戰。

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