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摘要：随着时代的进步以及社会经济的不断发展，进一步推动了移动互联网技术和计算机网络技术的发展和普及，在此情况下，更为物联网技术提供了良好的发展空间。文章主要对NB-IoT低速率窄带物联网通信技术现状及发展趋势进行了分析和研究。
关键词：计算机网络；物联网技术；NB-IoT；低速率窄带；3GPP组织
前言
进入信息化社会以来，各类信息技术在人们日常生活、生产中应用十分广泛。近年来，物联网技术逐渐开始走入人们视野。从该技术本身来看，其不仅具备信息技术的优势和功能，且应用范围也更加广泛，在此情况下，NB-IoT低速率窄带应运而生，对其发展现状及未来发展趋势进行分析具有很重要的现实意义。
1.NB-IoT低速率窄带物联网通信技术概述
NB-IoT是以3GPP为技术标准而产生的一种物联网通信技术，其具有多终端业务、低功耗、低速率以及长距离等特征，与此同时，该技术还具有覆盖能力强、成本低廉、耗能量小、连接能力强等优势。NB-IoT属于低速率窄带物联网通信技术，其系统架构以端到端为主，具体情况如下图：
图1 NB-IoT低速率窄带物联网通信技术结构图
NB-IoT系统在具体应用的过程中，其核心网具有较强的数据处理功能，具体包括客户接入安全管理、用户接入方案优化、系统控制界面优化处理、数据传输技术、数据优化传输方案等等。与此同时，还可实现用户界面和控制界面的有效切换。在系统感知层终端接受到相应的消息之后，借助空口连接至网络层基站，之后再将信息传输至智能通信设备。在此过程中，NB-IoT基站主要是负责小区信息管理、接入处理等等。与此同时，还可为不同等级的覆盖配置好相应的信号发送周期、接入频率等等，之后由终端非接入层与控制器进行数据传输和连接，以此实现用户的随机接入。
2.NB-IoT低速率窄带物联网通信技术发展现状分析
在我国目前的通信行业中，随着物联网技术的广泛应用（如图2），现已逐渐实现了人、物之间的通信连接，但正常情况下，均需采取特定的通信标准和方式，故直接限制了其推广和应用。基于上述情况，2015年，3GPP组织开始研究和建立窄带物联网标准，同时还积极倡导通信公司参与其中。截止到次年6月，该标准建设的核心部分已初步完成，并正式发布，形成全新的网络架构和应用标准体系，在此情况下，也推动了NB-IoT系统技术的生态链发展，为其将来的大范围推广和应用奠定了良好基础。目前，我国参与建设的NB-IoT技术标准也受到了全世界的广泛关注，并在2016年获得了3GPP组织的认可。综上不难看出，市场发展对于NB-IoT技术标准的实际需求。在建设过程中，中兴和华为公司也贡献出了应有的力量，推动了该标准在世界范围内的广泛应用，如此不仅促进了企业的健康发展，同时也为物联网企业的可持续发展提供了保障。我国在不断发展的过程中，已逐步掌握NB-IoT的核心技术，并取得了同行业发展的主动权。运营商可借助物联网和通信网的联合，以NB-IoT技术标准为基础，推动物联网技术的又好又快发展。
图2 物联网技术在现实生活中的广泛应用
3.NB-IoT低速率窄带物联网通信技术发展趋势分析
在以往的物联网使用模式下，均是以手机为核心，且衍生出来的物联网产品也均是手机的配套产品。在全新的发展时期，物联网的应用模式也发生了翻天覆地的变化，其打破了以往的单一应用模式，并逐渐形成“万物互联”的壮观发展局面。同时，也建立了集大数据技术、云计算技术以及系统感知技术于一体的物联网架构，呈现出一种生态化的商业发展特征。
3.1 NB-IoT核心组网特征
NB-IoT低速率窄带物联网的出现，推动了互联网技术的普及的应用，该系统的核心网在系统接入的过程中，可满足用户的高速入网需求，与此同时，也确保了数据处理的安全性，在此情况下，用户可随时随地的进行入网。在设计核心网的过程中，通常应满足以下要求：满足用户数据的安全性需求，且要确保用户能在不同界面中进行切换，具体如SI-U和SII两种传输方式的项目切换；还要能对不同访问进行安全控制，确保各种智能设备的有效应用；要支持非IP数据与通讯接口的随意切换，并保证数据传输的高效性；在提供短信服务功能时，系统无需联合技术便可轻松实现；在附着支持时，也不需要建立PDN连接就可顺利完成所有操作。
3.2 国内运营商应用
NB-IoT技术在不断发展的过程中，我国的华为公司是重要的支持者，目前，其已与国内很多其他的电信服务商共同打造了物联网合作服务，如2015年开始，便与中国电信、上海联通等，共同开展了智能化抄表、智慧水务以及智能化停车等业务，以此为智能化控制的实现奠定了良好基础。除此之外，在深圳地区，由中兴公司开展的智能停车业务已开始正式应用和实施，用户可借助手机设备进行停车管理、导航、预定以及车位查询等功能。通过上述两家公司与国内众多服务商的共同合作，有效推动了我国NB-IoT低速率窄带物联网通信技术的发展和应用。
3.3 NB-IoT低速率窄带物联网通信技术的后续发展
上述提到，3GPP组织在2016年便已完成了NB-IoT技术标准，与此同时，还完善落实了标准立项工作，具体内容分析如下：物联网的移动性、无线网的过载波接入、NB-IoT低速率窄带物联网通信技术的多播传输、用户定位、NB-IoT低速率窄带物联网通信技术与传感器的相互结合、远程温度控制、远程湿度控制、有线及无线设备控制、多频波段控制与传输等等。在NB-IoT低速率窄带物联网中，对软件下载技术的支持，是多播技术应用的重要体现，相比于以往的LTE技术，该技术的传播性能更高。因此，在创建R14NB-IoT技术标准的过程中，要重点关注宽带条件下网络传输受限制的问题，同时还应包括单小区信息传输问题。在R14NB-IoT技术标准中，要重点解决多载波输入过程中存在的一系列问题，通过该方式，确保资源的优化管理和配置，最大限度的提升网络资源的应用效率，为NB-IoT低速率窄带物联网通信技术的大范围应用和可持续稳定发展提供保障。
结束语
综上所述，随着现代科学技术的不断发展和创新，NB-IoT低速率窄带物联网通信技术在当今社会中应用十分广泛，其不仅节约了物联网建设成本，同时还有效扩大了覆盖面积。目前，国内的电信、联通以及移动三大运营商也开始进行NB-IoT低速率窄带物联网运营，从而可更好的满足用户日益增长的实际需求。
参考文献
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[2]蔡慈贵.关于NB-IoT低速率窄带物联网通信技术现状分析及发展趋势探讨[J].信息通信,2017,03:237-238.
[3]曲井致.NB-IoT低速率窄带物联网通信技术现状及发展趋势[J].科技创新与应用,2016,31:115.
论文作者:曹晓亮
论文发表刊物:《基层建设》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/18
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