马培才

摘 要：本文介绍了窄带物联网NB-IoT的特点及关键技术，并结合智慧城市的建设需求及场景，分析了NB-IoT技术在智慧城市中的典型应用。

关键词：物联网；NB-IoT；智慧城市

一、概述

基于物联网技术的智慧城市是人类城市建设的延续，是继工业城市、信息城市、数字城市后的更高阶段发展。智慧城市的基础是高速无线信息化基础设施、物联网和传感器技术，其传感经络是以互联网、无线通信网、广电网、传感器网络等多网融合；其传输神经中枢包含智能技术、云计算、数据挖掘、模糊识别等，内容主要涉及智慧生活、智慧医疗、智慧校园、智慧服务、智慧经济、智慧管理、智慧技术、智慧产业等，是城市发展的新形态和新模式。总的来说，基于物联网技术的智慧城市是城市化进程中，实现人与城市、环境、自然间有机融合、协同发展的更高层次。

二、NB-IoT介绍

NB-IoT特点：

基于蜂窝的窄带物联网（Narrow Band Internet of Things，NB-IoT）成为万物互联网络的一个重要分支。NB-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，也被叫作低功耗广域网（LPWA）。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。NB-IoT設备电池寿命可以提高至至少10年，同时还能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖。

NB-IOT聚焦于低功耗广覆盖（LPWA）物联网（IOT）市场，是一种可在全球范围内广泛应用的新兴技术。其具有覆盖广、连接多、速率低、成本低、功耗低、架构优等特点。NB-IOT使用License频段，可采取带内、保护带或独立载波三种部署方式，与现有网络共存。

三、智慧城市典型应用

1.智慧停车

智慧停车解决方案采用NB-IoT技术，优势众多。首先，在成本方面，车辆检测器可直接上报给运营商无线网络，无需汇聚网关，整体成本（设备成本、部署成本、维护成本）下降30%左右。其次，部署便捷，车辆检测器即插即用，安装施工简单，无需网络技术人员支持，后续智能车位扩容简单，不用考虑网络兼容性的问题。同时，采用手机APP及停车管理数据平台，可以为城市居民提供统一的智慧停车服务，方便居民的使用，节省管理成本。智慧停车解决方案主要包括两个独立的部分，路侧开放停车场解决方案和基于区域过道摄像头的反向寻车方案。

2.远程抄表

水气表和我们的生活息息相关，每家每户都会使用，最原始的方法是，人工上门抄表统计数据。随着社会的发展，人工抄表衍生出各种弊端：效率低、人工成本高、记录数据易出错、业主对陌生人有戒备心理会无法进门、维护管理困难等。NB-IoT远程抄表在继承了GPRS远程抄表功能的同时还拥有海量容量，相同基站通讯用户容量是GPRS远程抄表的10倍。更低功耗，在相同的使用环境条件下NB-IoT终端模块的待机时间可长达十年以上。新技术信号覆盖更强（可覆盖到室内与地下室）。

3.消防系统

烟雾传感器是消防系统的哨兵，可实时检测烟雾，传感器检测到烟雾浓度超标，会发送信息到后台服务器，并启动警铃，广播喇叭等相关设备，服务器会自动推送信息到相关人员及部门，实现消防安全智能化。在实际应用中按照消防要求，烟感器的安装分布密集，不方便走线并且成本大。使用NB-IoT无线烟感器可避免走线困难的问题，大大节约了安装成本；NB-IoT拥有海量的连接数，同时接入的烟感器可高达到十万个以上，可满足海量的烟感器同时接入；NB-IoT拥有超低功耗，在待机状态下可工作十年，极大程度的降低了安装后的维护成本；NB-IoT拥有超强信号覆盖，可覆盖至室内和地下室。

4.路灯监控

NB-IoT路灯智能管理系统，监控中心是整个路灯监控系统操作、维护、处理、统计、分析和监管的中心。监控中心集中数据管理和监控，实现目标锁定、快速查找等操作，支持中心监控分级管理，可设立多个分控中心，网络可分区分片管理，组建大型路灯控制系统；自定义控制策略，分时间段控制道路两侧路灯全亮、全关、隔杆亮灯，系统能够根据当地情况灵活调整时间控制路灯，全亮、全关、隔杆亮灯；采用NB-IoT无线网络，实现远程分布式远程控制；路灯故障检测功能，主动上报故障路灯位置；通信容量大，不会担心路灯过多过于密集导致个体无法通讯的情况。

5.井盖监控

目前大部分城市都是人工巡检来管理，但是井盖数量庞大，人工巡检效率有限，往往无法及时准确的获取井盖状态信息，从而导致各类安全隐患。井盖被盗或者破坏不仅会直接造成公共财产的损失，而且还可能会对附近的行人和车辆造成不可挽回的人身伤害和经济损失。如何排除这些安全隐患成为当务之急，使用NB-IoT对井盖进行定位监测管理，可以及时掌握井盖的状态信息，并在井盖移动或者被破坏时利用NB-IoT网络向服务器发出警报通知管理人员，从而最大程度避的免伤害与损失。送给值守人员，便于他们快速定位、及时到场抽水排水，以防发生安全事故。

四、结束语

物联网技术是信息技术领域的一大变革，在智慧城市的发展中发挥着十分重要的作用，借鉴上述建设对策，结合我国城市实际情况，科学、合理地推广相关物联网技术，推进我国智慧城市建设步伐不断前进。我们有理由相信，随着物联网技术应用的日趋成熟，其必将更好地服务于我国智慧城市的建设发展。

参考文献：

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