NB-IOT、4G無線通訊方案的選型

4G,第四代移動(dòng)通信技術(shù)。是基于3G通信技術(shù)基礎(chǔ)上不斷優(yōu)化升級(jí)，融合了3G通信技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，并衍生出了一系列自身固有的特征，以WLAN技術(shù)為發(fā)展重點(diǎn)，可以說是為上網(wǎng)而生。4G通信技術(shù)的創(chuàng)新使其與3G通信技術(shù)相比具有更大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。首先，4G通信在圖片、視頻傳輸上能夠?qū)崿F(xiàn)原圖、原視頻高清傳輸，其傳輸質(zhì)量與電腦畫質(zhì)不相上下；其次，利用4G通信技術(shù)，在軟件、文件、圖片、音視頻下載上其速度最高可達(dá)每秒幾十兆，只是3G通信技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)的，同時(shí)也是4G通信技術(shù)一個(gè)顯著優(yōu)勢(shì)；這種快捷的下載模式能夠?yàn)槲覀儙砀训耐ㄐ朋w驗(yàn)，也便于我們?nèi)粘W(xué)習(xí)中學(xué)習(xí)資料的下載；同時(shí)，在網(wǎng)絡(luò)高速便捷的發(fā)展背景下，用戶對(duì)流量成本也提出了更高的要求。

NB-IOT，移動(dòng)通信正在從人與人的連接，向人與物以及物與物的連接邁進(jìn)，然而當(dāng)前的4G網(wǎng)絡(luò)在物與物的連接能力上不足，正是在這樣的背景下NB-IOT孕育而生。NB-IOT俗稱4.5G，除了具有高達(dá)1Gbps的峰值速率，還意味著基于蜂窩物聯(lián)網(wǎng)的更多連接數(shù)，支持M2M連接以及更低時(shí)延，以及超低的功耗。蜂窩物聯(lián)正在開啟一個(gè)前所未有的廣闊市場(chǎng)。

下面我們就結(jié)合一些具體的應(yīng)用場(chǎng)景，來分析選擇哪種方案最佳。

電力抄表：

傳統(tǒng)的電力抄表，需要專人挨家挨戶敲門查電表，無論對(duì)電力公司還是用戶來講都是一件麻煩事情?，F(xiàn)在已經(jīng)用戶都使用預(yù)付點(diǎn)卡，省去了查表的麻煩，但是對(duì)電力公司來講統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)監(jiān)控成為一個(gè)問題，那么遠(yuǎn)程電力抄表就誕生了。4G、NB都可用于遠(yuǎn)程電力抄表，但是考慮到電力抄表數(shù)據(jù)量小，對(duì)數(shù)據(jù)傳輸速率要求也不高，再結(jié)合成本問題，使用NB方案更合適。

電力數(shù)據(jù)通過分站采集模塊（電表）采集到信息，再通過RS485/RS232接口發(fā)送給分站（GPRSDTU），最后通過NB網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)上傳到電力公司的服務(wù)器，然后就可以實(shí)時(shí)的統(tǒng)計(jì)電力的使用情況。

河道水位監(jiān)測(cè)：

為了保證防洪工作的順利，依靠現(xiàn)在計(jì)算機(jī)技術(shù)好傳感技術(shù)，建立河道水位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)對(duì)河道水位的無人遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)礁骷?jí)部門，達(dá)到科學(xué)預(yù)警，及時(shí)泄洪、減少損失、提高效率。下路是一個(gè)典型的水位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖：

 
河道水位監(jiān)測(cè)采集到的數(shù)據(jù)量并不到，但是河道一般遠(yuǎn)離供電系統(tǒng)，河道數(shù)據(jù)采集裝置一般采用太陽能電池或者一般電池供電，對(duì)功耗有一定的要求，推薦使用NB方案為最佳，當(dāng)然如果供電方便，也可以使用4G方案。

橋梁檢測(cè)：

橋梁檢測(cè)是利用傳感器感受被測(cè)物體的物理量信號(hào)，并將感受到的信號(hào)，按一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出；然后使用自動(dòng)采集裝置采集傳感器的電信號(hào)，并使用無線數(shù)據(jù)傳輸模塊將數(shù)據(jù)上傳到遠(yuǎn)端服務(wù)器上，以滿足信息的處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄、分析和控制。

在進(jìn)行橋梁檢測(cè)的時(shí)候，常常進(jìn)行檢測(cè)應(yīng)力、變位、裂縫、溫濕度、加速度等檢測(cè)，通過檢測(cè)到的參數(shù)我們就可以了解到橋梁的實(shí)時(shí)使用情況，并能對(duì)各種異常情況做出應(yīng)對(duì)。這里我們就對(duì)應(yīng)力的檢測(cè)做一個(gè)簡(jiǎn)單的說明。常用的應(yīng)力測(cè)量傳感器有：力傳感器、鋼筋應(yīng)力器、弓形應(yīng)變傳感器、電阻式位移傳感器等。下圖就是應(yīng)力檢測(cè)的結(jié)構(gòu)圖。

 
橋梁檢測(cè)可以對(duì)橋梁的多項(xiàng)物理參數(shù)做檢測(cè)，還可以對(duì)橋梁的車輛流量做統(tǒng)計(jì)，采集的數(shù)據(jù)較大。管理人員有時(shí)候需要對(duì)采集裝置的靈敏度做遠(yuǎn)程配置等，需要做很多靈活的應(yīng)用，這個(gè)時(shí)候推薦使用性能更高的4G方案。