NB-IoT在智慧城市中的應用

徐順

摘要：隨著時代的發展，城市建設智慧化和設施智能化已經成為新的發展趨勢，NB-IoT作為物聯網技術的重要組成部分，在智慧城市的建設中發揮著不可或缺的作用。

關鍵詞：NB-IoT;智慧城市;物聯網技術

引言：由于科學技術的飛速發展，“智慧城市”一詞逐漸出現在大眾視野中，并逐漸成為了城市建設的主流趨勢。其本質是以物聯網技術為依托，進一步實現城市的現代化建設。NB—I oT技術由于其所具備的優勢被各個產業關注，適用范圍也因此更加廣泛，目前在智慧城市的建設中具有重要意義。

一、＼NB-IoT技術概念

NB-IoT 依托蜂窩網絡構建而成，也被稱為窄帶物聯網，是“萬物互聯” 網絡中的主要分支，通過布局在GSM、LTE、UMTS等網絡中，是IOT領域內的一項技術創新。其覆蓋廣泛，同樣頻段下覆蓋區域的能力可提升100倍[1]。由于NB-IoT技術的運行技術上的創新，相比3G、 4G技術實現了50到100倍的上行容量提升，在同個基站的情況之下能比普通技術多50到100倍的接入數量。該技術相較傳統技術，設備運行所需功率更低，能滿足一些無法即時充電的設備進行長期運行。NB—I oT主要是使用在小數據量和小速率中，不需要很大緩存，芯片體積小，模板成本也隨之降低。

NB-IoT技術的網絡架構由NB-IoT終端、基站、核心網、云平臺與應用服務器組成，其接入網構架與LTE基本一致，通過升級部署和獨立組網部署來完成。其網絡分為感知層、網絡層和應用層，采集信息由感知層負責，連接、交互與共享則建立在網絡層，應用層負責對大數據進行分析并提供數據決策分析。

二、NB-IoT在城市建設中的應用

（一）城市公共基礎設施

基礎設施的建設是目前城市建設中最重要的組成部分，該類設施的智慧化程度與人們生活的便利程度有著必然聯系。NB-IoT技術應用場景包括但不限于對停車場、市政照明、道路交通、垃圾箱、環衛清運車等設施的物聯感知和智能控制，利用云端數據直接可反饋到智能手機等終端設備上并進行直接控制。和傳統的LTE網絡相比，由于其覆蓋率廣、信號強的特點，其適用范圍更加廣泛，如地下停車場等，車主也可實時收到信息反饋，在停車場的建設中還能降低成本。

（二）城市公共服務

由于目前人們生活節奏越來越快，公共服務的便利快捷成為當前主要建設目標，其建設成果同樣也直接影響到城市建設質量。該技術在公共服務中應用范圍也極其廣泛，如智能水、 電、 氣表，通過數據采集裝置實現遠程讀表、采集詳細歷史數據，并進行趨勢分析，可謂能源儲備提供科學的數據支持，減少浪費。由于目前城市人口越來越多，接入的終端也逐年上升，因此NB-IoT技術的優勢使得其成為智慧城市建設的不二之選。NB-IoT技術在城市醫療服務中的應用也是近年來的一大突破，智能血液儀、智能體溫計等現代化設備都為居家醫療提供了更加便利和專業的服務保障。在醫療手術中，NB-IoT技術能夠通過信息傳輸速度的提升，使得醫療工作中的病況監控更加具有時效性[2]。 傳統的醫療模式中，病人術后病況變化需要陪護者向醫護人員進行監護和反饋，有時會出現反饋不及時的情況，從而延誤病情，該技術超越傳統的GPRS檢測技術，網絡覆蓋程度不受區域等因素限制，使醫院網絡全覆蓋成為現實。

該技術同時在消防中也得到了大量運用。通過消防煙感、溫感、光感傳感器集成的NB-IoT 模組可以采集實時信息并上傳至監控平臺，有關部門可對重點防火單位、部門、樓宇、住宅、 人員密集場所等的消防動態進行實時監控?；贜B-IoT技術的傳感裝置也被應用在了建筑消防水源、公共場所滅火栓等設備上，應急部門能及時知曉水位、水壓、位置等信息，從而提高消防滅火的工作效率。

（三）工業生產物聯網建設

在我國工業生產過程中，通信信號是礦區開采作業檢測技術的關注重點，礦區往往處在偏遠地區，其信號覆蓋弱，實時檢測難以進行，使得部分產業的開采工作具有較高風險。工業的物聯網建設僅僅依賴于有線網絡通訊是難以達到建設預期的，要滿足生產中的通訊需求還需要對核心技術進行較大程度的開發與革新。目前 我國部分工業已對在生產中使用NB-IoT技術來替代無線的WIFI技術做出了嘗試，以LTE技術為基礎并聯合運用NB-IoT技術，使得該技術的實際應用實現了加密與雙向鑒權，網絡穩定程度大幅提升，降低了生產中的安全隱患。

（四）智慧農業

我國作為人口大國和農業大國，如何提高農業生產是我國長久以來致力于研究的問題，其中，如何提高農作物品質又是備受關注的一點。影響農作物品質的因素眾多，生長環境的影響尤為直接，溫度、濕度和病蟲害均有可能導致作物減產甚至絕收。NB-IoT技術能耗低，將其應用于溫室大棚生產管理具有科學性和合理性，通過控制模塊來控制大棚排風扇、加熱器、 遮陽網電機、噴淋等設備，進行空氣溫濕度、光照和土壤溫濕度的實時監測，并采集數據上傳至監控終端，進一步合理控制設備運行，也為農業生產提供了科學的數據支持，實現對農產品生產的精準控制，從而提高農業生產品質和管理水平。

（五）環境監測

環境監控對城市發展非常重要，NB-IoT憑借大容量、廣覆蓋的優勢能很好適應環境檢測標準和監測點多的需求[3]。其主要應用于空氣質量監測、水質量監測、光照、噪聲、污染源監測，其數據為環境質量綜合監測、環境應急管理等提供了科學依據，使環境感知測量更加互聯互通，智慧環保物聯網體系更具可靠性和透徹性。

（六）物流運輸

隨著網絡技術的發展和網絡購物的興起，物流行業已成為基礎性服務行業，也是現代社會“萬物互聯”模式的深刻體現。隨著物流行業的發展，物流系統的智能化程度越來越高，智能化貫穿于物流系統全流程。

三、結束語

NB-IoT技術自身的優越性是其在現代化城市建設中得以廣泛運用的關鍵，人們對更便捷、 更智能的智慧城市建設要求使得這項技術有十分廣闊的發展前景。NB-IoT技術的應用和與不同行業的融合使實現智慧城市建設的宏偉藍圖成為現實。

參考文獻：

[1]段曉敏. NB-IoT在智慧城市中的應用研究[J]. 數碼世界， 2019（3）：1.

[2]羅曉哲. NB-IoT在智慧城市建設中的應用分析[J]. 科學與信息化， 2019（24）：52.

[3]孫健. NB-IoT技術及其在智慧城市建設中的運用分析[J]. 中國新通信， 2018， 20（20）：47.