NB-IOT چیست؟

تعریف NB-IOT

NarrowBand-Internet of Things (NB-IoT) یک فناوری مبتنی بر استانداردهای کم‌مصرف (LPWA) است که برای دستگاه‌های IOT کم‌مصرف که در فرکانس‌های پایین کار می‌کنند، طراحی و توسعه‌یافته است. NB-IoT به میزان زیادی مصرف انرژی دستگاه‌های کاربر، ظرفیت سیستم و… را بهبود می‌بخشد.

NB-IOT (اینترنت اشیا کم‌پهنا) فناوری شبکه‌ای است که شرکت 3GPP آن را با همکاری غول‌های بزرگ ارتباطات مثل هواوی، کوالکوم، اریکسون و ودافون توسعه داده است.

اگر شما هم یکی از دنبال کنندگان تکنولوژی‌های جدید در حوزه اینترنت اشیاء هستید، حتماً نام NB -IOT را شنیده‌اید.

در اینترنت اشیاء ، شبکه‌ها و پروتکل‌های متفاوتی برای استفاده جهت اتصال وسائل به همدیگر تفسیر و استفاده می‌گردد؛ یکی از جدیدترین آن‌ها NB-IOT است.

این شبکه عبارت از یک شبکه‌ی کم‌مصرف باند کوتاه (LPWAN)  — Low-Power Wide-Area Network (LPWAN) or Low-Power Network (LPN)  است که قابلیت اتصال تعداد زیادی وسیله به شبکه‌ی همراه را دارد.

NB IOT

اهمیت  NB-IOT

با وجود شبکه  LTEکه قابلیت اتصال به دستگاه‌های اینترنت اشیا را دارد، سؤالی که پیش می‌آید این است که چرا از شبکه کم‌پهنا برای دستگاه‌های IOT استفاده کنیم؟

تمام دستگاه‌های IOT کنونی باید به‌گونه‌ای توسعه پیدا کنند که قابلیت ارسال دیتا را در 24 ساعت شبانه روز داشته باشند و بتوانند کاربر را آپدیت نگه دارند. این ساعات کار طولانی به منزله‌‌ مصرف توان بیش تر است. با مصرف توان بیش تر، دیتا باید روی باندهای پهن برای سایر دستگاه های متصل ارسال شود. تمام اینها به موارد زیر منجر می‌شود:

• استفاده از پهنای باند با رنج طولانی
• عمر باتری کمتر
• هزینه‌ بیش‌تر در شبکه‌های LTE کنونی

مزیت استفاده از NB-IOT چیست؟

• سیگنال‌های قوی

NB-IoT دارای سیگنال‌های قوی هستند و برای نفوذ به چندین لایه brick طراحی شده‌اند.

• مصرف برق کم

NB-IoT نیازی به اجرای یک سیستم‌عامل سنگین مانند لینوکس ندارد و در مقایسه با سایر فناوری‌ها از نظر مصرف انرژی کارآمدتر است.

• کم‌هزینه‌بودن

ازآنجایی‌که ساخت دستگاه‌هایی با پیچیدگی کمتر آسان‌تر است، این دستگاه‌ها هزینه بسیار کمتری دارند.

• عمر طولانی‌تر

قطعات الکترونیکی در دستگاه‌های IOT نسبت به موبایل‌های شبکه LTE، توان کمتری مصرف می‌کنند؛ بنابراین، عمر باتری آنها نیز بیش‌تر است. دراین‌خصوص، عمر باتری برای هر دستگاه مجزای IOT به 10 سال نیز می‌رسد.

• امنیت بالا

NB-IoT با استفاده از روش‌هایی مانند رمزگذاری دیتا، احراز هویت امن و حفاظت از سیگنال ایمن می‌شود.

دیگر مزایای NB-IOT

• عمق نفوذ بسیار بالای آن به زمین نسبت به GSM Modem  های موجود در بازار
• قابلیت اتصال گسترده  NB-IoT می‌تواند با ایجاد شبکه‌های NB-IoT به میلیاردها نود متصل شود و تعداد زیادی دستگاه را پشتیبانی کند. NB-IoT برای اتصالات گسترده در داخل خانه و ارتباطات دوربرد مناسب است.
• قابلیت اتصال تعداد زیادی دستگاه به این شبکه
• هزینه راه‌اندازی و استفاده‌ی بسیار ناچیز آن در شبکه
• قابلیت Plug and Play
• قابلیت استفاده در همه فضاها

کاربردهای NB-IoT

مهم‌ترین کاربردهای NB-IoT عبارت‌اند از:

• اندازه‌گیری هوشمند

NB‑IoT برای نظارت بر کنتورهای آب و گاز گزینه مناسبی است. پوشش شبکه یک مشکل عمده در اندازه‌گیری هوشمند است، زیرا کنتورها اغلب در اعماق زمین، زیرزمین یا در مناطق دورافتاده روستایی نصب می‌شوند که در این راستا، NB-IoT می‌تواند این مشکل را برطرف کند.

• ذخیره انرژی

از سنسورها می‌توان برای صرفه‌جویی در دستگاه‌هایی که اغلب فعال هستند، استفاده کرد، مانند استفاده از سنسورهای اتوماتیک متصل به سیستم NB-IoT در یک ساختمان اداری

• حفاظت از آب

سنسورهای جریان آب NB-IoT می‌توانند مصرف آب را در ساختمان‌ها کنترل کنند.

• مدیریت زنجیره تأمین (SCM)

NB-IoT در SCM کارآمد است، زیرا از طریق اتصالات گسترده آن می‌توان در موارد مختلفی از جمله مدیریت اطلاعات مشتریان و اطلاع از تعداد موجودی‌ها استفاده کرد.

• نظارت بر میزان دما یا بهبود چیدمان فروشگاه

از سنسورهای NB-IoT می‌توان برای نظارت بر دما برای کالاهای فاسدشدنی یا بهبود چیدمان فروشگاه برای دریافت ROI ایده‌آل استفاده کرد.

• شهرهای هوشمند

در شهرهای هوشمند، NB-IoT می‌تواند در مواردی مانند: کنترل روشنایی خیابان‌ها، تعیین زمان تخلیه سطل‌های زباله، شناسایی فضاهای آزاد برای پارک‌کردن وسایل نقلیه، نظارت بر شرایط محیطی و بررسی شرایط جاده و… کاربرد داشته باشد.

• ساختمان‌های هوشمند

در ساختمان‌های هوشمند، سنسورهای متصل به NB-IoT می‌توانند هشدارهایی را در مورد مسائل نگهداری و امنیتی ساختمان به مدیر آن ارسال کنند. همچنین، NB-IoT می‌تواند برای سیستم‌های نظارت بر دمای داخلی در ساختمان‌های هوشمند استفاده شود. به‌علاوه، NB-IoT برای گرفتن بک‌آپ از اتصال broadband ساختمان نیز کاربرد دارد.

• ردیابی

NB-IoT راهی امن و ارزان برای ردیابی افراد، حیوانات و هر چیز دیگری است. به‌طورکلی، NB-IoT برای ردیابی اشیایی که همیشه در حال حرکت نیستند، مناسب است.

• کشاورزی هوشمند

اتصال NB-IoT می‌تواند دیتا را از سنسورهای محیطی که دارای ماژول NB-IoT هستند، بگیرد و در صورت وقوع اتفاقی غیرعادی در زمین‌های کشاورزی، برای کشاورزان پیغام هشدار ارسال کند. علاوه بر این، در کشاورزی هوشمند، از سنسورهای NB-IoT می‌توان برای نظارت بر میزان دما و رطوبت خاک، بررسی ویژگی‌های خاک، وجود آلودگی و… استفاده کرد.

چطور می‌شود به شبکه NB-IOT  وصل شد؟

جهت استفاده از این شبکه لازم است ماژول مخصوص این پروتکل را به‌صورت مجزا خریداری نمود. از ماژول‌های رایج GSM MODME در بازار جهت اتصال و استفاده از این شبکه نمی‌شود استفاده نمود.

خوشبختانه در بازار ایران محصول بی‌نقص شرکت کویکتل (Quectel) به نام BC95 وجود دارد که می‌توانید جهت پروژه‌های خود از این سیستم استفاده کنید.

BC95 NB IOT

خرید ماژول BC95 NB-IOT

آیا شبکه NB-IOT در ایران پشتیبانی می‌شود؟

بسیار خوشحال هستیم که ایرانسل چند ماه پیش، حدود اواخر سال 1395، پشتیبانی از این پروتکل را به سیستم خود اضافه نموده است. در زیر می‌توانید مراسم رونمایی از این سیستم را مشاهده کنید:

هم‌چنین می‌توانید ویدیوی زیر که شبکه NB-IOT را تفسیر می‌کند، مشاهده نمایید:

سعی می‌کنیم در آینده‌ی نزدیک، ماژول‌های خریداری شده NB-IOT را تست نماییم و اطلاعات بیشتری در مورد این پروژه را در سیسوگ منتشر کنیم.

فایل زیر نیز می‌تواند جهت فهم هر چه بهتر کاربردها و ساختار شبکه NB IOT مفید باشد: