С развитием Интернета вещей растет потребность в сетях, способных надежно подключать большое количество устройств с низким потреблением энергии. Рассмотрим, что такое NB-IoT, и в каких сферах применяется технология.
Что такое NB-IoT
NB-IoT — это специализированная технология беспроводной связи, созданная для подключения большого числа устройств с низким потреблением энергии и минимальной пропускной способностью. NB-IoT представляет собой часть стандарта LTE, разработанного 3GPP и ориентирован на расширение возможностей Интернета вещей.
В отличие от классических мобильных сетей, которые рассчитаны на высокоскоростную передачу информации для смартфонов и планшетов, NB-IoT создан под задачи передачи небольших объемов информации от сенсоров, счетчиков и других устройств M2M. Диапазон частот достаточно узкий — от 180 кГц до 200 кГц, что обеспечивает высокую устойчивость сигнала даже в сложных условиях, таких как подземные помещения или многоквартирные дома.
Сетевая архитектура
Интернет вещей NB-IoT включает:
- Терминалы. Низкоэнергопотребляющие приспособления для передачи данных. Их можно монтировать в умных домах, на транспорте, на промышленных объектах.
- Базовая станция. Главный узел связи с терминалами, обеспечивающий подключение к другим серверам и сетям. Используются сотовые вышки, способные отправлять и принимать сигналы.
- Сервер. ПО для сбора, обработки и хранения информации с приборов. Сервер обеспечивает работу облачной платформы, сетевых служб, а также доступ к системам файлов и базам данных.
- «Облако». Обеспечивает хранение, обработку и предоставление данных об приборах в удобном виде.
Особенности NB-IoT
Технология NB-IoT обладает рядом уникальных характеристик, которые отличают ее от других:
- Ультранизкое энергопотребление — устройства могут работать на одном аккумуляторе до 10 лет благодаря режимам PSM и eDRX.
- Высокая плотность подключений — до 50 000 устройств на одну базовую станцию.
- Глубокое проникновение сигнала — технология способна передавать данные в подземных сооружениях, подвалов, внутри зданий с плотными стенами.
- Минимальная пропускная способность — скорость передачи до 250 кбит/с, что хорошо подходит для передачи коротких сообщений от датчиков.
- Поддержка надежной передачи — механизмы повторной передачи, коррекции ошибок создают стабильную связь в сложных условиях.
Преимущества NB-IoT
К ним относят:
- Экономичность. Низкая цена устройств и низкие эксплуатационные расходы благодаря интеграции с существующей LTE-инфраструктурой.
- Большой охват. Возможность покрытия как густонаселенных городских районов, так и удаленных сельских территорий.
- Долговечность. Минимальное энергопотребление и оптимизированные протоколы связи позволяют значительно увеличивать срок службы устройств.
- Надежность передачи данных. Поддержка повторной передачи, кодирования и низкая вероятность потери пакетов.
- Масштабируемость. Возможность подключения десятков тысяч устройств на одной базовой станции.
Эти преимущества делают сети NB-IoT подходящими для реализации масштабных проектов.
Применения NB-IoT
Технология популярна в разных областях:
- Умный учет. Narrowband IoT дает возможность счетчикам воды, газа и электроэнергии автоматически передавать информацию на сервер предприятия, которое предоставляет коммунальные услуги. Радиомодули функционируют от батарей несколько лет, устраняя необходимость самостоятельного снятия показаний и упрощая контроль потребления.
- Умные дома. Датчики света, тепла, вентиляционной системы и безопасности передают данные в центр управления. Устройства компактны, работают автономно и практически незаметны, что снижает риск вмешательства злоумышленников.
- Умные города. Технология объединяет элементы городской инфраструктуры в единую сеть. Управление уличным освещением, контроль мусорных баков и мониторинг качества воздуха выполняются дистанционно, повышая эффективность и безопасность.
- Умная логистика. Технология позволяет отслеживать грузы и оборудование безопасно и экономично, когда постоянное наблюдение не нужно.
- Сельское хозяйство. NB-IoT обеспечивает мониторинг животных, температуры, воды в ирригационных системах и лесных пожаров в местах со слабым покрытием и отсутствием питания.
NB-IoT гарантирует надежную и экономичную передачу данных для приборов, которым не требуется высокая скорость, но критически важно покрытие, долговечность и масштабируемость.
