基于NB-IoT技术物联网在智能抄表及环境监测中应用

　　在“万物互联”的大趋势下，当前的4G网络在物与物的连接上显然无能为力。相比蓝牙、ZigBee等短距离通信技术，NB-IoT具备强连接、高覆盖、低功耗、低成本等特性，能够带来更加丰富的应用场景。

　　诚然，NB-IoT的出现助力了我们智慧城市的建设，其支持的应用场景包括五大方面：第一，智慧市政。水、电、气、热等基础设施的智能管理；第二，智慧交通。比如交通信息、应急调度、智能停车等领域；第三，智慧环境。水、空气、土壤等实时监测控制；第四，智慧物流。比如集装箱等物流资源的跟踪与监测控制；第五，智慧家居。家居安防等设备的智能化管理与控制。

　　基于NB-IoT的智能抄表

　　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）；更低的模块成本，预期的单个连接模块不超过1美元，以后还会更低。

　　以广州市部署的物联网智能燃气表为例，其为无线远传膜式燃气表，采用无线远程传送技术，通过专用网络将燃气表表端数据实时传送到数据中心，无需人工入户抄表。与老式燃气表相比，提高了燃气用气计量的实时准确性，为阶梯计价提供准确的计量依据。

　　在外观设计上，物联网智能燃气表除了具备传统表具的基表读数字轮视窗，其下方增设液晶显示屏和右侧的红色功能按键。遇到燃气炉打不着火等情况，用户可以通过按下红色功能按键来触发液晶显示，查询电池电量、时间、累计用气量、表号、阀门状态等信息，直观读取燃气表数。

　　在更换、安装新表后，居民用户可通过微信公众号、网上营业厅、支付宝或办理银行自动划扣服务方式缴纳燃气费，免去无人在家、错过抄表的尴尬，日后将实现通过物联网智能燃气表实时查询燃气使用状况及余额查询等功能。

　　基于NB-IoT的智能井盖

　　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。另外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，NB-IoT智能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。不再需要人工巡查，数据全部自动传输到平台上，节省了大量人力资源。

　　NB-IoT能容纳通讯基站用户容量是GPRS的10倍，可满足井盖数量庞大的需求，同时拥有超低功耗，正常通信和待机电流是mA和uA级别，模块待机时间可长达十年，极大程度的简化了井盖监测在后期的维护。另外，拥有更强、更广的信号可覆盖至室内和地下室，真正在井盖监测中实现全面覆盖。

　　另外，基于NB-IoT的环境检测装置、基于NB-IoT的智能垃圾箱也正在走向应用！

　　NB-IoT技术面临的潜在问题

　　NB-IoT的发展前景毋庸置疑，但其应用环境存在一定考验。从市场调研中发现NB-IoT存在的潜在问题主要有两点：一是数据安全问题；二是传输可靠性问题。

　　这些问题可以从两方面说起：一方面是来自NB-IoT网络外部的攻击和窃听行为，另一方面是NB-IoT网络内部的信号干扰。NB-IoT网络进行数据信息交互时，可能会面临外部用户的恶意攻击，从而降低网络信息传输的成功概率。随着恶意攻击行为的增加，NB-IoT网络信息交互的中断概率会随之上升，这也将导致数据重传次数的增加，从而加重NB-IoT网络的通信负担，甚至可能会导致网络的瘫痪。

　　从功耗的角度来看，NB-IoT网络设备需要具备很长的网络生存周期，然而重传次数的增加也会降低NB-IoT终端设备的生存周期。此外，从信息安全的角度来看，当NB-IoT网络进行信息交互的同时，还可能存在恶意窃听行为，这将破坏数据信息传输的安全性。

　　并且随着网络信息重传次数的增加，数据信息的安全性也越容易遭受破坏。概括来说，外部用户的恶意攻击和窃听行为不仅降低了NB-IoT网络信息传输的可靠性，也将恶化NB-IoT网络信息的安全性。