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1 N B-IoT 技术在物联网中的作用与特点梳理
操口红1.1 作用-实现万物互联
NB-IoT 技术属于窄带物联网技术,为最新物联网通信技术,通过建立LPWAN ,在广域网中,将低功耗设备利用蜂窝数据连接起来,利用移动运营商的来收发数据,且占据的频段很小,能直接在2G/3G/4G 网络中部署,未来随着5G 的不断普及,还能在5G 中进行部署。NB-IoT 技术因为有着较广的覆盖范围和较强的穿透率,使得网络终端设备的连接效率较高,且设备不用长时间在线时,有着良好的应用效果,使得设备得到有效连接,达到万物互联的目的。 1.2 特点
1.2.1 连接量巨大
采用NB-IoT 技术,能有效的达到海量连接的目的。比如在一个小区中,物联网可以同时为多达10万个用户服务,而传统的接入点只有NB-IoT 技术接入数量的5%到10%,所以连接量巨大是NB-IoT 技术的主要特点之一。
1.2.2 覆盖深度广
相较于目前较为主流的4G 技术,NB-IoT 技术的覆盖深度更广,增益高达20dB ,而4G 的发射功率只有NB-IoT 技术的1%,所以覆盖能力是4G 的100倍,加上NB-IoT 技术的穿透力较强,有着较强的信号,不管是暗井房,还是地下室,一些常规手机信号难以到达的地方,NB-IoT 技术均有着较强的信号。
1.2.3 节能性优越
在NB-IoT 技术中,采用的是功耗较低的模式,加上拓展性较强的非连续性接收的节能技术,在非传输时段,终端设备自动休眠,终端设备中内置的电池寿命更是达到数十年,以确保电池尽可能地满足运行的需求,因此在节能性上较为优越。
1.2.4 稳定性较强
NB-IoT 技术中采用了专用的窄带频段不会与语言、数据带宽等网络形成冲突,使得物联网业务运行的
稳定性和可靠性。
1.2.5 经济性较强
由于NB-IoT 技术在物理层与硬件上较为简便,相较于当前流行的4G 技术以及正在逐渐普及的5G 技术,由于不需要中间数据采集设备,加上资费便宜,所以具有较强的经济性,尤其是在当前NB-IoT 技术不断普及和应用的驱使下,其应用成本势必会进一步下降。
而正是NB-IoT 技术具有上述的优势,使得NB-IoT 技术的万物互联的作用更加明显。因此,NB-IoT 技术的最大特点就是万物互联。
2 N B-IoT 技术在物联网中的架构与层次
分析
NB-IoT 技术的物联网架构主要分为三层。加强对其架构与层次的分析,为强化NB-IoT 技术在物联网中的应用原理的掌握,应切实对其特点进行分析。
2.1 感知层
NB-IoT 技术的感知层的形式较多,主要是多种不同的传感器组合而成,既有红外线方面的传感器,又有摄像头和超声波、温湿度传感器以及干簧管等多种具有传感器的感知终端,因此,感知层的作用就在于在物联网中对不同设备的传感器进行识别与采集,从而捕捉相应的信息。
2.2 网络层
NB-IoT 技术的网络层的组成主要有窄带网络管理平台与云平台,当感知层在获取信息后,为及时地传递信息,就需要利用网络层来传递信息与数据。
2.3 应用层
应用层的作用就是在物联网的载体下,面向用户窗口来收发指令,达到多元化的智能应用,对数据信息进
带通滤波器NB-IoT 技术在物联网中的应用分析
冯珊珊
(辽宁建筑职业学院,辽宁 辽阳 111000)
摘要:在当前万物互联的新时代背景下,物联网已经进入我们生活和工作的方方面面。而NB-IoT 技术是一种低速率的窄带物联网通信技术,在物联网中加强NB-IoT 技术的应用,应结合实际使用需求为导向,切实掌握NB-IoT 技术的特点、应用架构。本研究拟选用智慧水务为例,就NB-IoT 技术在基于物联网的智慧水务中的应用要点进行了梳理。
关键词:NB-IoT 技术;物联网;智慧水务doi :10.3969/J.ISSN.1672-7274.2020.12.066中图分类号:TP391.44;TN929.5 文献标示码:A 文章编码:1672-7274(2020)12-0152-03
作者简介: 冯珊珊(1981-),女,副教授,硕士,主要研究方向应用电子技术、信息化教学。
行有效的分析与处理。
3 N B-IoT技术在物联网中的应用-以智
慧水务为例
3.1 应用范围概述
NB-IoT技术在智慧水务的物联网中的应用,其应用范围主要有三个方面,一是对漏点进行监测;二是实现水平衡中应用;三是在智能抄表中应用。为提升探究的针对性,本研究主要选取智能抄表作为研
究的内容。这是因为水务企业在抄表管理中的局限性较多,而水资源又与民众的生活有着十分紧密的联系,但是由于水表所在的运行环境较为恶劣,导致后期抄表工作遇到诸多不便,因此需要在水表抄表技术上不断完善,目前的水表抄表技术在实践中也出现很多问题,因此,本文主要是将其作为研究的重点。
3.2 拟解决的问题
第一,IC卡水表抄表。这一方式主要是采取预付水费的方式,需要在先缴费预存的基础上才能使用,所以人工抄表的问题能有效的减少,但是其不足就在于用户容易误操作,导致维护方面的问题较多,需要人工深入现场处理,不仅处理的量较大,而且水务企业难以在年底、月底开展营收核算,对盈亏的诊断难度较大。
地源热泵系统第二,有线远传水表。这一方式是利用信号线、网线、LET技术等进行有线连接的技术,能实现实时更新抄表数据的目标,但是不足的是,其主要适用于集中在室外安装的线路,同时在网络路线、数据采集设备等方面的成本较高,且施工较为麻烦,难以在分散用户和室内安装水表的用户使用。
第三,GPRS物联网水表。该技术是以2G网络为载体开展抄表和水表智能化控制,主要是对分散的用水大户开展抄表管理,其不足就在于成本较大,且无线信号弱,内置的电池衰弱的情况较为突出,加上2G已经逐渐被运营商关停,难以适应实际运行的需要。
空调控制系统
3.3 应用要点
3.3.1 基于NB-IoT技术的物联网抄表应用结构分
析
为着力解决上述问题,切实强化NB-IoT技术的应用成效,首先就要解决抄表管理中的诸多局限性较强的问题,切实注重抄表管理模式的优化,在抄表智能终端上加大对其的创新,提升水表的智能化程度。而这就需要依赖于不断成熟和稳定的NB-IoT技术,基于NB-IoT 技术的物联网智能水表中,其包含的组件主要有NB-IoT 模组、运营商信号接受模块、NB-IoT核心网、NB-IoT 管理服务平台与第三方应用服务器、水表抄收管理软件平台等组合而成。其中,水表直接在应用层服务器中,且不用设置采集设备与线路,能满足不同类型用户的需要,具体结构详见图1所示。因为NB-IoT技术的优势在物联网智能水表中得到了应用,使得智慧水务得到了快速发展,并因此延伸App、、支付等缴费平台,达到智能水表互联互通的效果,加上能实现全面感知,在达到共享数据的同时,还能避免传统距离问题和用户类
型等方面的问题。
图1 智能水表抄表拓扑结构
3.3.2 基于NB-IoT技术的物联网抄表应用过程分
析
在明确应用结构的基础上,还要对其应用过程不断完善。在利用基于NB-IoT技术的物联网智能水表进行抄表时,由水务企业利用第三方应用管理平台设置水表的抄表时段,当大都预定时段后,就能利用达到无线联网并自动抄表,直到所有水表的抄取的数据回传完成之后,水表自动进入智能待机状态,减少对网络和电池的使用。而就数据回传的过程而言,首先是将数据回传到平台,再通过平台向云平台传输,服务器从自身的云平台中收到用户的用水数据,使得用户用水情况得到有效监控且没有时空的限制。同时水务企业也能结合实际需要来分析用户用水形成的大数据,进而对用户用水情况进行诊断,及时地到用水问题。而且用户自主缴费选择渠道多元化,为用水信息自助查询提供了便利。
3.3.3 基于NB-IoT技术的物联网抄表应用效果分
析
就应用效果而言,不仅有效的解决了传统水务企业所面临的问题,而且使得水务管理的成本下降,提升智慧水务的智能化程度,促进抄表与收费问题的解决和优化。
4 结束语
综上所述,NB-IoT技术在物联网中的应用,对于促进万物互联实现了有效的保障,在实践应用中,应
用的范围较广,所以已成为物联网发展中的核心技术,在物联网技术不断发展和5G技术逐渐普及的今天,物联网将随着大数据、云计算、AI技术等的应用变得更加紧密,在新时代背景下,我们只有不忘初心的强(下转第155页)
(上接第153页)化科研技术研究,才能更好地履行自身的使命。参考文献
[1] 刘栩宏,李毅.探究NB-IoT低速率窄带物联网通信技术现状及发展前景
[J].中国新通信,2020,22(16):22.
的有效手段。网络节点是网络资源的提供者,它包含数据库、MPP系统、服务器和集系统。计算机网络通过任务调动和资源管理处理资源管理产生的问题,对系统负载不断调整,保障网络空间的运行安全。
3 大数据时代人工智能在计算机网络技术
中的应用
3.1 智能防火墙技术应用亮晶晶眼贴
计算机网络安全是信息技术发展的基础,安全的网络环境和网络技术是全球信息化技术发展的前提。目前智能防火墙和入侵检测两款应用被广泛使用在人工智能技术安全的方面:智能防火墙可以有效的拦截有害信息和邮件,防止计算机收到病毒和黑客恶意攻击,提供安全的上网感受;智能分析相对于传统的防火墙技术,安全系数要高出很多,可以在计算机系统中建立一个完善的预防体系,能自动识别恶意弹出的病毒窗口,防止病毒入侵。智能防火墙和入侵检测为计算机网络环境的安全起到了强大的保护作用,推动了计算机网络的发展。
3.2 专家系统数据库
专家系统数据库在计算机网络系统应用上最为广泛。其通过多元化的专家数据构建而成,将专家思维和大量的专家经验、推理为依据以模拟专家为对象,通过人工智能把大量的数据转化处理,形成智能的专家程序。专家系统在存储管理等方面显示着优越性能,但也存在加工能力不足的缺陷。只有把人工智能和数据库结合起来形成专家系统,通过专家系统自身系统不断优化处理,才能达到处理复杂问题的能力。专家系统和数据库结合,提高计算机工作效率和存储空间。
3.3 入侵检测技术
计算机网络安全管理工作的很大程度上通过入侵检测系统来完成。其能够有效的避免外部入侵以及内部用户的非授权行为,可以及时做到查避免非法行为的出现。通过监视、分析和操作系统的审计分
析,维护系统的数据安全。目前,计算机网络在入侵检测的应用,大大提高了网络环境的安全可靠性。但是,现有的入侵检测速度应用还不完整,需要网络技术的处理来辅助,而且入侵检测技术不足以追赶网络的传播速度,导致误报和漏报的存在,这就需要依靠网络数据过滤掉不安全的数据,保护计算机系统,给计算机良好的系统保护,减少外部入侵的可能。
3.4 人工智能技术在网络管理与系统评价中的应
背景广播系统用
人工智能实现自我诊断,高效、安全的人工管理技术能确保网络的安全和稳定。由于人工智能是以模拟人脑为处理方法,当黑客或者病毒软件的恶意入侵,人工智能技术则会采取相应的指令操作,继而确保网络系统运行的安全。然而计算机的网络管理和人工智能都需要人的参与,这种参与肯定会加入人们的意愿和主观想法,造成的结果会存在偏差。专家知识数据库技术也是人工智能技术应用的体现,专家知识库通过模拟人脑的直接或者间接积累,对网络数据进行编码和专家解读,使计算机网络管理决策得到专家的支持,并对专家实施相应的管理和评价。数据人工智能由于能实现故障的自我检测、记录和修复,这些都有利于节约技术成本。通过网络连接及主机会话进行准确描述,记录入侵模式的数据,能有效识别外来入侵,保护网络安全。专家知识库技术,能实施对比与解读网络系统的各个网络结构,并对编码进行解读,及时出问题的原因,完善网络安全系统,继而稳定提升计算机网络技术的水平。人工智能将越来越多的大数据进行整合,方便到人类工作、生活各个领域。
4 结束语
本文简单介绍了大数据和人工智能,指出了人工智能应用的重要性,同时说明了人工智能的应用策略,并在网络安全防御中获得广泛的应用(入侵检测技术、智能防火墙技术、系统评价与网络管理等)。所以加强大数据人工智能技术的应用能够更好的提升计算机网络综合水平。
参考文献
[1] 熊欢.大数据时代人工智能在计算机网络技术中的应用[J].信息与电脑(理
论版),2019,31(21):128-129+132.
[2] 王龙.分析大数据时代人工智能在计算机网络技术中的应用[J].数码世界,
2019(10):71.