[转]NB-IOT物联网平台是如何工作的

申明：以下文章为转载，转载是因为他写的比我写的好

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摘要： 近期NB-IOT成为业界火热的话题，物联网无比渴望着一个强有力的蜂窝物联网基础网络，而 NB-IoT无疑是这个基础网络最佳的选择。工信部发文要求加快NB-IoT在国内落地，到今年年底建成基站规模40万个，到2020年建成基站规模150万个。

NB-IoT作为一种广域网连接技术，能把终端直接接入已广泛覆盖的蜂窝网络中，且支持良好的移动性，可满足远程抄表、移动设备追踪、智慧农业、智能停车等行业应用。到底什么NB-IOT基站，网络如何组成，数据如何传输呢？

NB-IOT网络包括NB-IOT终端，NB-IOT基站，NB-IOT分组核心网，IOT连接管理平台，和行业应用服务器。需要升级现网基站支持NB-IOT业务，部署NB-IOT业务专用的EPC(CloudEdge)，需要新部署IOT连接管理平台。IOT连接管理平台的功能：提供对各种传感器、SIM卡的数据采集、管理功能，同时可以把数据开放给第三方应用系统，让各种应用能快速构建自己的物联网业务。

NB-IOT基站是移动通信中组成蜂窝小区的基本单元，主要完成移动通信网和UE之间的通信和管理功能。即通过运营商网络连接的NB-IOT 用户终端设备必须在基站信号的覆盖范围内才能进行通信。基站不是孤立存在的，属于网络架构中的一部分，是连接移动通信网和UE的桥梁。基站一般由机房、信号处理设备、室外的射频模块、收发信号的天线、GPS、各种传输线缆等组成。

NB-IOT基站

　　通过COAP协议或者UDP协议来链接的
　　COAP协议：MCU(NB设备)—NB模块(UE)–eNode—核心网—IOT平台—APP 服务器—手机终端app
　　UDP协议：MCU(NB设备)—NB模块(UE)–eNode—核心网—UDP 服务器—手机终端

数据上报

数据上报是物联网业务中最基础的一项，这里先把几个术语解释下。
　　南向设备：开发者自行开发的终端硬件设备(包含多个传感器和MCU)。
　　北向应用：开发者自行开发的服务端应用(基于华为OceanConnect物联网平台提供的RESTful接口)。
　　NB-IoT：这不用解释了吧，窄带物联网，华为等公司主推的物联网通讯用蜂巢网络。
　　NB-IoT芯片/模组：类似于3G/4G通信模组，将设备端数据打包发送到指定平台的硬件模块。
　　SoftRadio：用于模拟NB-IOT模组、基站、核心网的PC端软件，可用于在缺乏NB模组和NB实网环境时的设备对接调试。
　　OceanConnect：物联网全联接平台，南向设备和北向应用通过该平台交换数据和信令。
　　设备Profile文件：描述设备“是什么”、“能干什么”的json格式文件，上传到OceanConnect平台(上传时是zip包格式)，设备绑定平台和提供服务的关键配置文件。
　　编解码插件：用来对NB设备上报的数据进行解码，同时对下发给NB设备的信令进行编码的插件，对接前需上传到OceanConnect平台。

终端设备将需要上报的数据通过NB-IoT网络发送到华为物联网平台，而后北向应用通过RESTful接口获取这些数据(或平台主动推送已订阅的数据)。

数据上报流程

　　1,南向设备采集数据、并将数据按自定义规则进行编码，例如：将温湿度实时数据编码成000102;
　　2，设备通过串口，以AT命令的形式，发送已编码数据到NB-IoT模组或SoftRadio模拟器。
　　3, NB-IoT芯片/模组或SoftRadio模拟器，接收到AT命令后，将payload后，自动封装为CoAP协议的消息，并发送给事先配置的物联网平台;
　　4, 物联网平台收到数据后，自动解析CoAP协议包，根据设备profile文件，找到匹配的编解码插件，对payload进行解析，解析为与设备profile中描述的service匹配的json数据，并存于平台之上;
　　5, 应用服务器通过北向数据查询接口(RESTful)获取平台上的数据;同时也可以提前调用订阅接口，对数据变化进行订阅，则之后所有的数据变化，平台都会通过POST消息。

2017年将是中国NB-IoT产业发展非常关键的一年，NB-IoT要取得成功，必须有生态系统中各个产业平台的支持。基于NB-IoT标准优势和市场应用趋势，可以看到NB-IoT的商用条件已经成熟，整个产业链也将一触即发，从运营商、设备商、芯片厂商以及终端厂商都在为商用备战。

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