一种基于NB-IoT的智能井盖监测系统设计

针对城市井盖保有量大、安全事故频发、人工巡检困难、管理组织混乱等问题,提出一种基于窄带物联网(NB-IoT)技术的窨井盖自动监测系统。该系统以STM32作为主控模块,包含倾角、水位等传感器,实现对井盖状态以及井内重点数据的采集,配合云端服务器和客户端完成井盖数据远程可视化显示。结果表明,所提系统可以实现故障井盖自动报警、精确定位,降低人工巡检的难度,让城市井盖管理更加智能化,让故障检修更加便捷化,提高城市管理的智能化水平。

面向物联网的NB-IoT信号优化方法研究

随着物联网技术的飞速发展,窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)作为一种低功耗、广覆盖、大连接的无线通信技术,逐渐成为连接物理世界与数字世界的桥梁。然而,在实际应用中,NB-IoT信号面临着诸如信号衰减、干扰、覆盖不均等挑战。这些挑战不仅影响用户体验,还限制了物联网应用的进一步发展。因此,研究面向物联网的NB-IoT信号优化方法具有重要意义。文章深入研究面向物联网的NB-IoT信号优化方法,提出多种有效的优化策略和技术手段。

基于自适应控制算法的NB-IoT网络性能优化研究

随着物联网技术的快速发展,窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)技术因其低功耗、广覆盖、大容量等特性,成为物联网的重要连接方式。针对NB-IoT网络性能优化问题,提出基于自适应控制算法的优化方案,提高其可靠性、容量及能效。通过仿真实验,验证该方案的有效性和性能优势。此外,基于该算法,采用终端感知、网络通信、数据处理以及应用表现4层系统设计架构,设计基于自适应控制算法的NB-IoT物联网系统,满足不断增长的物联网应用需求。

NB-IoT和eMTC远程无线物联网通信开发应用

探讨物联网(Internet of Things,IoT)领域的两大关键技术,即窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)和增强型机器类型通信(enhanced Machine-Type Communication,eMTC),分析它们在不同应用场景下的实际应用和面临的挑战。详细介绍基于NB-IoT的智慧水表系统和基于eMTC的车辆跟踪系统的设计与实现,展示这些系统在提高城市管理效率、物流监控等方面的积极作用。针对网络覆盖与信号质量、数据安全与隐私保护、功耗与续航等关键技术挑战,提出相应的解决方案。最后总结NB-IoT和eMTC的广阔应用前景和市场潜力,并对未来技术发展和应用趋势进行展望。

NB-IoT中的通信数据传输优化方法

文章旨在探讨窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)中通信数据传输的优化方法。通过分析NB-IoT的特点和数据传输过程中的瓶颈,提出一系列针对性的优化策略,包括数据压缩与封装优化、数据聚合与帧结构设计、时间间隔调整与功耗控制、自适应重传机制以及网络优化与协议改进等,以提高NB-IoT的数据传输效率并降低能耗,为NB-IoT的进一步发展和应用提供参考。

基于NB-IoT的大田农业环境远程监测系统设计

实时全面地监测田间农业环境信息,可以帮助农民及时了解田间作物生长环境和肥力,为农田灌溉、作物生长建模和病虫害预测提供有价值的信息。为了满足农业环境监测的实际要求,根据国家标准和地方标准等规定的环境参数监测指标的要求,开发了基于窄带物联网(NB-IoT)的田间农业多个环境参数实时监测系统。该系统能够实时监测空气温度、相对湿度、CO_(2)浓度、照度、土壤湿度、土壤温度、pH值和电导率(EC)8个关键环境参数;传感器节点被部署到农田现场以实时监测环境数据,并以无线方式通过NB-IoT基站把数据传输到OneNET云平台;种植户可以通过手机或电脑访问云平台,获取田间农业的相关环境数据。实验结果表明,该系统能够实现对农田环境参数的准确实时采集及远程传输,能够满足实际农田农业环境的实时监测要求,可以显著提高我国农田环境感知的自动化水平和生产效率。

基于NB-IoT技术的智能无线电源传输系统架构设计

文章针对基于窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)技术的智能无线电源传输系统,设计一种高效稳定的电能无线传输方案,以满足物联网应用需求。通过构建包含NB-IoT通信模块、无线电源传输模块以及智能控制模块的整体架构,实现电能的远程无线输送与智能管理。实验结果显示,在距离为0.1 m时,系统的传输效率最高可达88.5%,在距离为0.3 m、负载为60 W时,系统的传输效率仍能达到71.0%。本研究为构建可靠高效的无线电源传输系统提供了理论基础和技术支持。

基于NB-IoT智能水表抄表系统设计与实现

针对目前智能水表抄表系统存在传输距离短、覆盖范围小、穿透力不强、数据传输稳定性差等问题,提出一种基于窄带物联网(NB-IoT)的智能水表抄表系统。对系统的框架结构进行了总体设计;对系统的硬件和软件的主要模块进行了介绍,硬件方面,主要包括STM32主控模块、采集模块、BC95无线通信模块以及电源模块等;软件方面主要包括BC95模块通信模块和集中器主控模块等。对系统实测结果表明:基于窄带物联网智能水表抄表系统具有传输距离长、覆盖范围广、穿透力强、数据稳定、功耗低等优点,该研究对供水公司技术变革实现智能化管理起到积极的影响。

基于MLS的NB-IoT系统下行信道估计算法

窄带物联网(NB-IoT)是3GPP针对低功耗、广覆盖类业务定义的新一代蜂窝物联网技术,是实现万物互联的重要技术之一,而信道估计则是NB-IoT终端能否准确恢复发射信号的基础。通过对NB-IoT中基于导频的下行信道估计算法进行研究,提出基于移动最小二乘法(MLS)的信道插值估计算法。在发射端插入导频信号,根据接收端的信号计算导频点信道参数,并引入紧支的概念,利用附近子域对导频点的影响权重估计信道参数。仿真结果表明,与线性插值和二次插值算法相比,采用该算法进行信道估计系统误码率较低,并且算法的计算复杂度也未显著增加。

一种基于NB-IoT的无线井下数据采集终端设计

针对城市窨井数量大、位置分散、安全事故频发、管理困难等问题,设计出一种基于窄带物联网技术(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)的井下数据无线采集终端。终端采用低功耗STM32芯片作为主控制器,NB-IoT无线通信模块采用BC26模组,数据采集终端具有自动采集数据、主动预警、初始蓝牙配置等功能。实验结果表明:所设计的无线采集终端功耗低、稳定性高,让城市井盖管理更加智能化,让故障检修更加便捷化,提高城市管理的智能化水平。

面向NB-IoT终端的指纹匹配定位改进算法

窄带物联网具有成本低、功耗小、连接量大和覆盖范围广等特性,但其超低的复杂度和较强的穿透衰落导致定位精度不高。基于信道状态信息(CSI)幅度和窄带参考信号接收功率(NRSRP),提出一种指纹匹配定位算法。利用CSI幅值和NRSRP离线构建指纹,并在线收集待定位终端的指纹信息,采用K近邻(KNN)算法得到最近的K个近邻点,充分利用待定位终端和K个近邻点的NRSRP信息并通过无线信道传播模型估计距离差。在此基础上,使用极大似然估计算法得到最终的估计位置。实验结果表明,与KNN、WKNN等算法相比,该算法能有效降低定位误差,提高定位精度。

窄带物联网(NB-IOT)商业应用探索

NB-IOT技术已逐步进入商用,随着芯片、模组制造成本的降低,窄带物联网的应用将迎来大规模爆发时代。文章通过对应用方案的分析,对NB-IOT的商业应用模式进行探讨。

基于NB-IoT的水循环光伏发电系统设计

针对光伏电池工作时温度升高导致发电效率下降,提出一种基于窄带物联网(NB-IoT)云平台的水循环光伏发电系统。将采集的太阳能电池板环境数据通过NB-IoT专用网络上传到云平台,云端控制系统根据得到的数据对光伏电池组进行水循环降温,使光伏电池组始终处于最佳工作状态;同时,系统产生的“垃圾电”可存储于蓄电池组,在用电高峰期补充主电网供电不足或用于热水加热。实验结果表明:使用NB-IoT水循环发电系统的太阳能电池板温度下降约19.3℃,发电效率提升8.2%左右。

NB-IoT中一种改进的DFT信道估计算法

在窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)系统中,上行数据链路采用单载波频分多址(Single-Carrier Frequency-Division Multiple Access,SC-FDMA),由于SC-FDMA固有的解码步骤会将估计误差扩展到所有的子载波上,因此对信道估计的误差更加敏感。在传统基于阈值的离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform,DFT)信道估计的基础上,利用NB-IoT的应用场景的低速性、准静态性,提出了一种基于双时隙的DFT信道估计算法。该算法利用两时隙内的导频的线性组合进一步降低噪声的影响,在复杂度增加较小的情况下,提升了系统性能。Matlab仿真结果表明,与基于阈值的DFT信道估计相比,在误比特率(Bit Error Ratio,BER)为1×10^-3时,文中算法相较基于阈值的DFT估计算法约有4 dB的性能增益,具有一定的实用价值。

基于NB-IoT的污水管道气体远程监测装置设计

针对污水管道混合气体监测精度低、上传数据不稳定的问题,使用覆盖广、功耗低的NB-IoT网络,设计了一种低延迟、高精度的气体监测装置。使用气体传感器阵列和现场可编程门阵列(FPGA)采集数据,在前端嵌入Linux操作系统,提供实时数据显示、参数设置等良好的操作界面,采用了NB-IoT网络将采集数据上传云端,监测精度高且可扩展性强,解决了污水管道恶劣环境下的监测问题。

基于NB-IoT的静载检测仪系统设计

针对目前静载荷实验存在数据造假、采集终端与基站之间的通信距离近、检测点位置偏远,网络信号差的地方数据传输不稳定,甚至中断等问题,提出了一种基于窄带物联网(NB-IoT)的静载检测仪系统。对系统的数据采集终端、数据接收基站的主要硬件和软件部分进行了介绍。采集终端和接收基站的主要硬件包括STM32主控模块、模/数(A/D)转换模块、油泵控制模块、无线串口模块、BC26通信模块、GNSS定位模块、数据储存模块等;软件方面主要包括数据采集终端的主程序模块、数据接收基站主程序模块等。测试与应用结果表明:系统传输距离远,数据上传稳定可靠,数据直接传输给质检中心,无法进行数据造假。

基于NB-IoT的环境参数监测系统的设计

随着科技的发展,环境保护问题越来越受到国家和社会大众的重视,同时越来越多的最新科技发展成果应用到环保领域中。本文结合窄带物联网技术(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)的优势和环境参数监测系统的具体需求,采用STM32L系列单片机、环境监测传感器及BC20通信模组以及阿里云物联网平台设计实现了一套基于NB-IoT的环境参数监测系统。通过实验验证,该系统实现效果良好,可推广应用于环保监测、智慧农业等领域。

基于NB-IoT的城市公园水环境在线监测与治理研究

在现代智慧城市建设的进程中,城市水环境在线监测与治理是非常重要的一环。针对传统监测与清理方法的局限性,基于NB-IoT的应用优势,提出了基于NB-IoT的城市公园水环境在线监测与治理方案。该方案将传感器节点与NB-IoT网络连接,实现了对关键参数如水质和溶解氧等的实时监测;运用配备感知技术和自主导航系统的水面垃圾清理机器人,实现对城市公园水环境的自动监测和水体表面垃圾的清理;此外,利用云计算和大数据分析技术,对监测数据进行处理和分析,使决策者和管理人员能够实时获取和分析水环境信息。通过结合基于NB-IoT的在线监测系统,可以实现数据共享和协同工作,提高治理效率和水环境保护能力。

NB-IoT综述及性能测试

窄带物联网(NB-IoT)是一种针对mMTC场景设计的低功耗广域网技术,可处理大规模低功耗连接并提供超大覆盖范围,同时具有深度室内穿透性能。为探究NB-IoT在实际应用中的性能表现,介绍其标准化历程、技术特点、物理层结构和主要信令流程,对比控制面和用户面数据传输模式。在此基础上,针对反映NB-IoT通信质量的主要指标进行户外测试,即不同距离下的信号强度、上下行实际传输速率、PING时延以及半封闭环境下的穿透性能,描述闭环通信系统的结构和工作过程。使用基于华为Boudica120芯片的BC95NB模块进行测试,结果表明,在250 m左右的范围内,NB-IoT的信号强度为-70 dBm^-80 dBm,平均上行传输速率约为4 kb/s,平均下行传输速率为13 kb/s^18 kb/s,不同距离下的PING时延控制在350 ms^380 ms。

基于NB-IoT技术的智能LED灯杆监控系统的研制

针对传统LED灯杆在远程监控、自动巡检、实时单灯调控、故障定位处理等方面存在的问题,本文提出基于窄带物联网(narrow band internet of things,NB-IoT)技术的智能LED灯杆监控系统的研制方案,采用STM32L151单片机作为主控芯片,控制多种传感器采集路灯信息,通过NB-IoT模块与核心网的连接,将采集到的路灯信息上传至OneNET云平台,并开发移动端应用程序(application,APP)和个人计算机(personal computer,PC)端监测界面以实现路灯故障信息的实时获取。实验结果显示:所研制的系统可以实时监测、控制路灯,快速、准确地确定故障路灯位置,实现单灯控制。