2.NB-IoT及通信协议

NB-IoT

　　1.什么是NB-IoT？

　　NB-IoT全称窄带物联网（Narrow Band IOT），构建于蜂窝网络，只消耗大约180KHz的带宽，可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，以降低部署成本、实现平滑升级。

　　NB-IoT是IoT领域一个新兴的技术，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接。NB-IoT支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接。

　　2.低功耗局域网(LPWAN)

　　 物联网的无线通信技术很多，主要分为两类：一类是Zigbee、WiFi、蓝牙、Z-wave等短距离通信技术；另一类是LPWAN（low-power Wide-Area Network，低功耗广域网），即广域网通信技术。

　　LPWA又可分为两类：一类是工作于未授权频谱的LoRa、SigFox等技术；另一类是工作于授权频谱下，3GPP支持的2/3/4G蜂窝通信技术，比如EC-GSM、LTE Cat-m、NB-IoT等。

　　3.NB-IoT使用场景及特点

　　通常，我们把物联网设备分为三类：

　　　　①无需移动性，大数据量（上行），需较宽频段，比如城市监控摄像头。

　　　　②移动性强，需执行频繁切换，小数据量，比如车队追踪管理。

　　　　③无需移动性，小数据量，对时延不敏感，比如智能抄表。

　　NB-IoT正是为了无需移动性，小数据量，对时延不敏感的设备准备的。

　　4.NB-IoT数据上传和网络组成

　　NB-IOT网络包括NB-IOT终端，NB-IOT基站，NB-IOT分组核心网，IOT衔接办理渠道，和职业使用效劳器。

　　NB-IoT基站通过以下两种协议来链接基站：

　　COAP协议：MCU(NB设备)—NB模块(UE)--eNode—核心网—IOT渠道—APP 效劳器—手机终端app

　　UDP协议：MCU(NB设备)—NB模块(UE)--eNode—核心网—UDP 效劳器—手机终端

　　5.NB-IoT设备

　　和常见的TDU设备类似，NB-IoT设备也采用串口与MCU直接进行通信。CoAP 是受限制的应用协议(Constrained Application Protocol)的代名词。在当前由PC 机组成的世界，信息交换是通过TCP 和应用层协议HTTP 实现的。但是对于小型设备而言，实现TCP 和HTTP 协议显然是一个过分的要求。为了让小设备可以接入互联网，CoAP 协议被设计出来。CoAP 是一种应用层协议，它运行于UDP 协议之上而不是像HTTP 那样运行于TCP 之上。CoAP 协议非常小巧，最小的数据包仅为4 字节。

　　在此模式下，用户的终端设备，可以通过本模块发送请求数据到指定的CoAP 服务器，然后模块接收来自CoAP 服务器的数据，对数据进行解析并将结果发至串口设备。用户不需要关注串口数据与网络数据包之间的数据转换过程，只需通过简单的参数设置，即可实现串口设备向CoAP 服务器的数据请求。

　　CoAP 一般用来接入一些物联网平台，目前支持华为的物联网云平台，可以将数据发送到云平台后，通过云平台提供的接口用户自己开发自己的应用程序。

　　虽然支持双向数据透传，但是和传统2G 网络有所不同，为节省电量，模块随时可以向服务器发送数据，但是服务器并不能在任何时候将数据发往串口，该说明仔细阅读低功耗模式章节，这也是NB-IoT 网络的所具有的特点。

资料参考：

　　https://baike.baidu.com/item/NB-IoT

　　http://www.elecfans.com/iot/417783_a.html

　　http://www.usr.cn/Product/193.html

　　http://blog.sina.com.cn/s/blog_1717a03370102x39j.html