户外的设备如何实现联网

1. 引言

相信大家对WiFi(Wireless Fidelity)都很熟悉,它是一种高速无线通信技术,广泛应用于家庭和办公室网络中,通常用于连接智能手机、平板电脑、笔记本电脑等设备。

家用的智能设备往往也带有WiFi模块,因此,通过配网后也可以将设备连接到互联网上,实现设备监控和通信。但存在着这一种场景,设备周围没有WiFi覆盖,如何实现设备联网呢?

因此为了实现户外设备联网,不得不使用新的通信模块去替代WiFi模块,在这里来介绍一下NB-IoT模块。

2. NB-IoT模块
NB-IoT模块特点:

NB-IoT(Narrowband Internet of Things)是一种低功耗、宽覆盖、低成本的无线通信技术,适用于连接大量的低功耗设备,如传感器、计量器、智能家居设备等。

NB-IoT模块可以在低功耗模式下工作,并且具有较长的电池寿命。它通常用于远程监测、智能城市、智能物流等场景。

搭建NB-IoT模块,实现网络连接,需要准备如下东西:

  • NB-IoT模块
  • SIM卡
  • 支持NB-IoT的基站
  • 上层协议

接下来是一张架构图:

户外的设备如何实现联网
NB-IoT联网示意图

如上图所示,其中NB-IoT模块相当于设备和基站连接的桥梁,SIM卡实现上网认证。在使用中需将SIM卡插入NB-IoT模块中,并将模块连接到设备,可以使用串口连接;接着,配置NB-IoT模块以连接到基站,在连接过程中需要提供SIM卡的PIN码和APN名称。最后,为了实现设备连接到物联网后台,需要使用特定的协议,比如MQTT协议,HTTP协议。

最后,例举下,各类协议所处在的位置,便于区分。

户外的设备如何实现联网
各种协议栈所处位置

如图所示,展示了物联网中常见的协议栈,其中NB-IoT属于物理层(硬件支持)、而MQTT等属于应用层(软件支持)。因此要实现设备联网,需要硬件和软件的支持。

最后后,如果在项目中选择NB-IoT连接户外的设备话,建议提前选择好合适的通信运营商。

在之前的实际项目中,当云端对设备进行批量控制的时候,设备控制成功率和基站的信号有着很强的关系,因此在选择SIM的时候需要进行网络信号强度对比,尽量选择信号强的通讯运营商,从而提高设备控制成功率,减少不必要的客诉。

3. 小结

如上简介了NB-IOT技术,使用NB-IoT技术可以让户外设备接入互联网中。该技术可以实现大量设备接入,并能实现设备远距离批量控制。


原文始发于微信公众号(CodeJames):户外的设备如何实现联网

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