NB-IoT环境下智慧停车诱导系统停车位选择及诱导方案研究

随着城市化进程的不断加速与机动车数量的持续增长,停车难如今已成为城市可持续健康发展的一个亟待解决的问题。传统停车管理方式效率低下,无法满足现代城市实际停车需求。基于NB-IoT的智慧停车诱导系统通过集成物联网、大数据、云计算和人工智能等现代信息技术,实现了对停车资源的智能化管理和优化配置。本文讨论了NB-IoT技术在智慧停车诱导系统中的应用,并提出一套完整的技术解决方案,并对其进行了相关实证研究和分析。研究结果表明,该系统能够有效提高停车效率,改善用户体验,缓解交通压力,并为未来城市发展与规划提供了价值参考依据。

NB-IoT环境下基于区块链技术的智慧停车诱导系统信任评估研究

为解决智慧停车诱导系统中停车场、车辆、RSU设备之间存在的信息交互不可信及交易不可靠等问题,提出了一种基于区块链技术的信任评估机制。首先,通过对比各种通信方案优缺点,选择窄带物联网作为网络环境,搭建基于区块链技术的智慧停车诱导系统整体框架。其次,基于物联网节点行为考虑选择数据分组转发量、传输数据分组的重复率以及传输数据传输时延作为信任评估指标,引入分段线性函数,建立有等级划分的信任评估模型,结合智能合约形成可靠的交易凭证。最后,对基于区块链技术的停车信息交互过程进行优化,保证了信息交互的安全性。本文为智慧停车诱导系统的信任评估机制研究提供可靠理论基础。

一种应用于NB-IoT通信的高线性CMOS功率放大器

为满足复杂的NB-IoT通信调制模式对功率放大器输出线性度的要求,提出一种面向NB-IoT通信应用的700~900 MHz高线性度CMOS功率放大器(PA)。该放大器采用两级结构,工作于AB类放大状态,驱动级和输出功率级分别采用自偏置的共源共栅结构和共源放大器结构,驱动级为功率级提供大的电压输出摆幅。为提高线性度,采用二极管线性化偏置技术改善晶体管输入电容的非线性导致的增益压缩和相位失真现象,将输出1 dB压缩点提升3.2 dB。采用65 nm/1.2 V CMOS工艺完成电路版图设计,整体放大器的版图尺寸为0.68 mm×1 mm。仿真结果表明,在700~900 MHz工作频带内,功率放大器的小信号增益大于19 dB,输入反射系数S11小于等于-12 dB,功率附加效率(PAE)峰值为29.6%,输出1 dB压缩点为22.7 dBm。所提出的功率放大器电路具有高线性度、低功耗、小尺寸的特点,可有效满足NB-IoT通信并用于700~900 MHz频段内射频信号功率放大的应用需求。

基于NB-IoT技术的港口柔性调度系统

在我国,港口经济贸易占有重要地位,约95%的进出口货物通过海运完成,2023年前3季度,全国港口完成货物吞吐量125.40亿吨。由此可见,港口的调度系统尤为重要,可以直接影响物流成本和运输安全。传统的港口大多通过人工操作进行调度,但存在信息利用率低、人工成本高、误差大等缺点。为了提升港口的智能化水平,提高港口的经济效益,提出了一种基于NB-IoT技术的港口柔性调度系统,根据港口调度系统的通信特征和柔性调度最优点问题进行优化管理,综合考虑港口的吞吐量、能耗、环境影响等因素,实现港口的高效运作和自适应管理,为港口的智能化和柔性化提供了一种新的思路方法。

基于NB-IoT的地下管廊环境监测系统设计

城市地下管廊内布设了大量的管线,如燃气管道、网络通讯线路、电力线路等,由于地下环境复杂多变,存在着气体泄漏、爆炸、火灾等安全风险。针对这些问题,提出一种基于窄带物联网技术(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)的地下管廊环境监测系统。该系统采用先进的传感器技术、NB-IoT技术、软件技术,系统主要分为数据采集模块、物联网云平台、远程监测系统三部分。数据采集模块以STM32作为主控单元连接各个传感器,采集温度、湿度、水位、可燃气体等数据,经过处理后利用NB-IoT网络上传到物联网云平台,远程监测系统调用物联网云平台的数据接口进行远程显示与预警。实验结果表明,系统在降低系统总体功耗的同时,能够实时、稳定地进行地下管廊环境监测,提前预防可能存在的风险。

基于NB-IoT技术的天然气管道泄漏监测系统

为了对天然气管道运行情况进行实时监测,在发生泄漏时能够及时做出反应,设计了基于NBIoT技术的天然气管道泄漏监测系统。系统利用压力变送器、DHT11温湿度传感器和GPS/北斗定位系统分别对管道的内部压力、设备周围的温湿度和经纬度位置进行采集,将采集的数据通过STM32控制NBIoT物联网模块上传至OneNET物联网云平台,最终通过云平台对天然气管道进行实时监测。实验表明:该系统能够对天然气管道的数据进行实时上传,能够通过云平台进行天然气管道状态的实时监测。

基于NB-IoT技术的环境监测系统优化设计

为进一步提升工业生产过程的安全系数,提出一种基于窄带物联网NB-IoT的环境监测系统。其中,以NB-IoT技术作为系统的主要通信,以传感器为主要的环境数据采集工具,以改进的BP神经网络作为预测方法进行环境风险预测。实验结果表明,与传统的BP神经网络相比,经过粒子群算法PSO优化的BP神经网络具有更高的预测精度,且稳定性较好,将其应用于环境风险的预测时误差始终保持在1%的误差范围内。设计的基于NB-IoT的环境监测系统能够进行准确的数据采集和风险预测,能够进一步保障生产安全,可行性较高。

基于串级模糊PID控制的NB-IoT智能保温箱

针对农产品冷链物流中存在的运力不足和无法混装小批量冷链农产品等问题,提出一种基于NB-IoT技术的智能保温箱解决方案。该方案基于半导体制冷片、PT100温度传感器和NB-IoT技术构建了系统的硬件部分,实现了远程温控和冷链物流追溯,同时利用串级模糊PID算法实现了全程精确控温。此外,基于Simulink搭建了智能保温箱温度控制系统模型,通过仿真对比验证了智能保温箱的温度控制效果。结果显示,与PID算法和模糊PID算法相比,保温箱应用的串级模糊PID算法具有更快的调节速度和更小的超调量,并在受到干扰时表现出更好的稳定性,为农产品冷链物流领域提供了高效可靠的温度控制方案。

基于NB-IoT技术的智慧牧场环境监测系统设计与实现

针对解决诸多应用场景环境监测系统的疑难问题,结合窄带物联网(NB-IoT)技术和传感器技术,有效地对环境质量进行综合评价。系统以STM32嵌入式芯片为主控制器,感知端使用温度、湿度、氨气浓度、光照强度等传感器采集数据;传输端使用移远物联网模块SIM7000C将感知端数据传输到管理云平台;应用层使用手机App实时观看监测数据,并远程监控。

基于NB-IoT组网的校园智慧照明系统设计

高校通过采取设置长明教室、安装空调等措施,为学生提供良好学习、生活环境的同时,使得用电功率急剧增高,其中大部分照明控制仍采用传统的手动、感应和定时等方式,难免造成电能浪费。提出一种基于NB-IoT技术的智慧照明控制方法,通过布署无线用电传感器,结合物联网技术、云计算技术构建智慧照明监控平台,实时获取校园照明情况,制定智能照明策略,远程控制各类照明设备,通过大数据分析用电情况,为节能环保提供技术方案。经验证,该智慧照明系统具有较大的推广应用价值。

基于NB-IoT的机场井下测漏监测系统设计

本文旨在探讨窄带物联网(narrow band internet of things, NB-IoT)技术在民航机场加油井井下测漏监测系统中的应用,以提高机场能源安全保障能力。研究围绕机场加油井的泄漏检测需求,设计了一套基于NB-IoT的监测系统,该系统由传感器部署、数据采集和中央处理三个核心模块构成。通过集成多种传感器,系统能够精确监测井下状态,并通过NB-IoT网络实现数据的远程传输和实时分析。本研究还对监测技术进行了优化,提出了改进措施,并通过实验评估了系统性能。实验结果表明:该系统能有效提升泄漏检测的准确性和响应速度,对机场安全管理具有重要意义。

基于NB-IoT的智慧健康监测系统设计

人口老龄化导致慢性非传染性的患病率会越来越高,智慧健康养老成为国家应对老龄化的战略目标。针对我国目前的人口结构现状,提出一种基于窄带物联网技术(NB-IoT)的智慧健康监测系统。该系统结合NB-IoT技术、传感器技和软件技术,系统主要包括可穿戴数据采集终端、云服务平台、远程监测平台等3部分。数据采集终端以STM32作为主控制器,实现对用户生理信息的采集,通过NB-IoT网络传输到云平台上,通过远程监测平台实现健康的远程监测,对健康问题进行预警。实验结果表明:系统可以实时采集老年人的生理信息(血压、血氧、心率)、运动轨迹以及定位信息,对老年人进行实时全方位健康监控,提前预防并降低慢性疾病发病率、减小死亡率、延长寿命。

基于LoRa和NB-IoT技术的精准农业环境远程监测研究

针对当前农业环境监测中数据传输不稳定、覆盖范围有限、能耗高以及实时性差等问题,围绕精准农业需求,设计了一种基于LoRa和NB-IoT(窄带物联网)的农业环境远程监测系统,从而实现广域、低功耗、实时精准的环境监测。系统分为感知层、传输层和应用层,各层中的功能模块相互协作,实现了从数据采集、传输到应用的完整闭环。首先,感知层通过多种传感器实时获取农田环境数据,传输层负责将采集到的各类传感器数据利用LoRa和NB-IoT模块传输至云服务器,服务器对数据进行分类、储存、分析,并通过远程控制模块优化环境参数。最后在应用层以数字或图表的形式将监测结果展示给用户,实现精细化监测和管理,达到科学种植和节约成本的目的。实验结果表明,该系统在大规模农田环境中具有较高的监测精度和稳定性,能够显著提升农业生产的精准管理水平,降低资源消耗,助力可持续农业发展。

基于NB-IoT的无线抄表系统设计与实现

为了便于管理人员及时准确地采集到用户电能消耗数据,提高工作效率,基于嵌入式与NB-IoT物联网技术,设计出一种无线抄表系统,能够实时采集和监测用户用电情况。该系统以低功耗的STM32系列微控制器作为主控芯片,利用RS485接口的Modbus-RTU通信协议采集电能信息;运用RFID无线射频识别技术进行Mifare卡识别,读取用户信息。基于BC35-G通信模块结合UART串口及AT指令,建立起主控芯片与华为云平台的联系,利用4G网络传输的MQTT通信协议将采集到的数据上传至华为云平台,提高了数据传输的实时性和可靠性,为实现及时准确地采集用户电能消耗数据,提供了解决方案。

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NB-IoT的UPS智能在线监测系统的设计

针对UPS机房在运行过程中无人监守,工作人员无法及时排查故障的问题,设计并实现了一套基于ARM和NB-IoT的UPS智能在线监测系统,由检测终端、云服务器和监管中心组成;检测终端使用各类传感器和检测电路获取多个UPS设备的输入输出电压和电流、负载率、蓄电池电量等数据以及机房温湿度环境参数,通过无线模块发送给云服务器,监管中心从云服务器获取数据,用户可以登录监管中心远程查询UPS的工作数据;经测试,系统能够实现对UPS各项数据的采集和无线传输,可以通过监管中心实时查询UPS工作状态以及下发指令,能达到实时监控的效果;具有数据测量准确,实时性响应良好等特点,减少了管理人员的工作量,提高了UPS的管理效率。

基于NB-IoT的智慧路灯控制器设计

随着智慧城市建设步伐的加快,各大城市必然要对城市路灯照明系统进行节能化和智能化升级。文章针对传统路灯能耗大、人力维护成本高、智能化程度低等问题,设计一种基于NB-IoT的智慧路灯控制器。单灯控制器以微控制器STM32为控制核心,通过NB-IoT通信模组实现路灯与控制中心的组网,从而实现路灯的远程开关及调光控制、路灯数据采集、故障定位等功能。该路灯控制器以实际LED路灯进行测试验证,基于NB-IoT路灯控制器能够满足路灯照明系统的节能化和智能化以及集中管理的需求。

基于NB-IoT与深度学习的校园用电监控及预测

近年来,深度学习在电力负荷预测中的应用越来越受到研究者的关注。但目前多用于电网和大型负载情况的预测,校园应用仍然有限。主要困难在于用电采集设备成本的限制,使采集到的校园用电数据往往存在部分异常点和空白时段,再加上校园级的小型负载用电情况规律性不强,使预测结果往往存在较大偏差。为了解决此问题,本研究先利用皮尔逊相关性与斯皮尔曼相关性分析技术等进行多层次数据分析与清理,再使用Informer神经网络模型进行负荷预测。实验结果显示该方法能有效预测多段时间内的用电情况,可以推广到相关的电力负荷预测工作中。

基于NB-IoT的应用层数据安全传输机制

NB-IoT(Narrow Band Internet of Things)是基于蜂窝窄带物联网的一种新兴技术,是物联网的一个重要分支。随着NB-IoT终端设备的规模不断增大,物联网安全面临数据泄露、中间人攻击等安全威胁。本论文针对NB-IoT技术的数据安全传输研究,从物联网终端安全和应用服务安全两方面进行分析,结合密码技术给出了NB-IoT系统安全模型,提出了基于物联网应用层数据信源加密传输机制,给出了轻量级身份认证协议和数据加密传输协议,论证了该方案的安全性,通过实验验证了所提方案的可行性和适用性。

基于NB-IoT的智慧室分天线在网质量检测基础研究与应用

为了解决当前小场景覆盖采用的室分天线等设备无法监控的问题,开展了基于NB-IoT的智慧室分天线在网质量检测基础研究与应用。针对传统室分天线采用大量无源器件和线缆的情况,文中引入了便携式电池为其供电,通过功率检波管采集输出功率;同时设计了一个嵌入式系统,采用自主自适应功率采样算法,准确计算室分天线的输出功率;最后通过NB-IoT物联网上报到服务器。本应用的硬件以低功耗的芯片STM8L151G6U6作为MCU,由检测射频功率的采集模块、NB-IoT数据处理模块、低功耗供电模块和电池电量检测模块组成。系统软件部分则包括底层驱动程序开发、采样数据处理软件、室分天线的功率采样算法实现、电池电量数据的分析和处理软件、低功耗处理机制和上位机的数据传输软件等,这些程序共同协作以实现智慧室分天线的各项功能。