NB-IoT物联网技术解析与案例详解电子书

序言

前言

目录

第1篇 移动物联网概述

第1章 全球移动物联网发展概况

1.1 全球移动物联网市场情况

1.2 中国移动物联网发展情况

1.3 典型物联网技术对比

1.LoRa

2.SigFox

3.eMTC

4.NB-IoT

参考文献

第2篇 NB-IoT关键技术

第2章 NB-IoT体系架构

参考文献

第3章 NB-IoT空中接口关键技术

3.1 子载波间隔

3.2 工作模式

3.3 物理信道

3.4 数据传输方案

3.5 部署方案建议

参考文献

第4章 NB-IoT关键流程

4.1 概述

4.2 附着

4.3 去附着

4.4 TAU

4.5 控制面优化传输方案

4.6 用户面优化传输方案

4.7 控制面优化和用户面优化传输共存

4.8 Non-IP数据传输方案

4.9 短消息方案

4.10 NB-IoT R14及后续演进的关键技术

1.NB-IoT R14演进

2.支持NB-IoT和各RAT间的互操作

3.拥塞控制优化

4.覆盖增强优化

5.QoS控制

6.支持定位功能

参考文献

第5章 NB-IoT安全体系及关键技术

5.1 NB-IoT安全架构

5.2 NB-IoT认证与密钥协商

5.3 NB-IoT密钥层次

5.4 NB-IoT安全算法

5.4.1 机密性保护算法

5.4.2 完整性保护算法

5.5 控制面优化传输安全

5.5.1 非接入层安全协商

5.5.2 RRC连接重建安全

5.6 用户面优化传输安全

5.6.1 接入层安全协商

5.6.2 RRC连接挂起过程安全

5.6.3 RRC连接恢复过程安全

参考文献

第6章 网络能力开放关键技术

6.1 能力开放背景和目的

6.2 能力开放架构

6.3 能力开放功能

6.3.1 用户节电模式

6.3.2 事件监控

6.3.3 Non-IP数据传输

6.4 能力开放部署策略研讨

6.5 能力开放未来展望

参考文献

第3篇 NB-IoT特性解密

第7章 覆盖增强

7.1 覆盖增强背景和目标

7.2 覆盖增强方案

7.2.1 提升功率谱密度

7.2.2 重复传输

7.3 覆盖增强评估指标

参考文献

第8章 海量连接

8.1 海量连接背景和目标

8.2 海量连接实现方案

8.2.1 降低信令开销

8.2.2 窄带传输

8.3 海量连接评估指标

参考文献

第9章 低功耗

9.1 低功耗背景和目标

9.2 低功耗方案

9.2.1 待机功耗优化

9.2.2 数据传输功耗优化

9.2.3 业务模型优化

9.3 低功耗评估指标

9.3.1 功耗性能评估指标

9.3.2 续航时长评估方法

参考文献

第10章 低复杂度特性

10.1 低复杂度背景和目的

10.2 低复杂度实现方案

10.2.1 NB-IoT简化技术分析

10.2.2 低复杂度产品实现

第4篇 NB-IoT应用案例解析

第11章 智慧市政

11.1 智能路灯

11.1.1 智能路灯业务描述

11.1.2 智能路灯行业现状

11.1.3 智能路灯引入NB-IoT的优势

11.1.4 基于NB-IoT的智能路灯解决方案

11.1.5 NB-IoT智能路灯应用实践情况

11.2 智能烟感

11.2.1 智能烟感业务描述

11.2.2 智能烟感产品行业现状

11.2.3 烟感产品引入NB-IoT的优势

11.2.4 基于NB-IoT的烟感创新解决方案

11.2.5 NB-IoT烟感产品应用实践情况

11.3 智能消火栓

11.3.1 智能消火栓业务描述

11.3.2 智能消火栓行业现状

11.3.3 消火栓引入NB-IoT的优势

11.3.4 基于NB-IoT的智能消火栓解决方案

11.3.5 NB-IoT消火栓应用实践情况

11.4 智能停车

11.4.1 智能停车业务描述

11.4.2 智能停车行业现状

11.4.3 智能停车引入NB-IoT的优势

11.4.4 基于NB-IoT的智能停车解决方案

11.4.5 智能停车应用实践情况

11.5 智能水表

11.5.1 智能水表业务描述

11.5.2 智能水表行业现状

11.5.3 智能水表引入NB-IoT的优势

11.5.4 基于NB-IoT的智能水表解决方案

11.5.5 NB-IoT智能水表应用实践情况

11.6 智能电表

11.6.1 智能电表业务描述

11.6.2 电表行业现状

11.6.3 智能电表引入NB-IoT的优势

11.6.4 基于NB-IoT的智能电表解决方案

11.6.5 NB-IoT智能电表应用实践情况

11.7 智能单车

11.7.1 智能单车业务描述

11.7.2 智能单车行业现状

11.7.3 智能单车引入NB-IoT的优势

11.7.4 基于NB-IoT的智能单车解决方案

11.7.5 NB-IoT智能单车应用实践情况

参考文献

第12章 工业物联

12.1 智能工厂业务描述

1.传统工具管理

2.对有I/O采集接口的老旧设备进行智能化改造，使其具有无线通信能力

3.物流跟踪，与材料订单或者成品订单绑定，协助上下游的计划

4.管理贵重资产，通过数据状态变化，分析利用率以指导投资计划

5.环境监控，能耗管理（水电气等）

6.安防管理等厂房设施类

12.2 智能工厂行业现状

12.3 智能工厂引入NB-IoT的优势

1.海量连接的能力，可应对工业制造场景下密集连接量的需求

2.深度覆盖，支持工业制造复杂现场环境下的覆盖保障

3.超低的功耗，对于不方便连接电源或者移动性场景，可以大大降低更换电池的维护成本

4.支持单点连接或者多点网关汇聚，无线部署灵活多变

5.集成传感器、处理器和无线模组的智能终端总成本相对较低

6.无须部署专网，节省投资和维护成本，结合运营商资费的总成本最低

7.使用授权频谱的运营商网络的安全性和可靠性

8.支持定位精度要求不高的区域性移动管理

12.4 基于NB-IoT的智能工厂解决方案

1.智能螺丝刀

2.测试系统预测性维护

3.灭火器监控

4.无线按灯系统

5.流水线效率分析

6.环境监控

7.线边库货架缺料告警

8.基于回收托盘的物流跟踪

12.5 智能工厂应用实践情况

第13章 智能穿戴

13.1 智能追踪

13.1.1 智能追踪业务描述

13.1.2 智能追踪行业现状

13.1.3 智能追踪引入NB-IoT的优势

13.1.4 基于NB-IoT的智能追踪解决方案

13.2 儿童智能手表

13.2.1 儿童智能手表业务介绍

13.2.2 儿童智能手表行业现状

13.2.3 儿童智能手表引入NB-IoT的优势

13.2.4 基于NB-IoT的创新解决方案

13.2.5 NB-IoT儿童智能手表应用实践情况

第14章 智能家居

14.1 智能家居概述

14.1.1 智能家居业务描述

14.1.2 智能家居行业现状

14.1.3 智能家居引入NB-IoT的优势

14.1.4 基于NB-IoT的智能家居解决方案

14.1.5 智能家居应用实践情况

14.2 智能安防

14.2.1 智能安防业务描述

14.2.2 智能安防行业现状

14.2.3 智能安防引入NB-IoT的优势

14.2.4 基于NB-IoT的智能安防解决方案

14.3 家居环境监控

14.3.1 家居环境监控业务描述

14.3.2 家居环境监控行业现状

14.3.3 家居环境监控引入NB-IoT的优势

14.3.4 基于NB-IoT的家居环境监控解决方案

14.3.5 NB-IoT家居环境监控应用实践情况

第15章 广域物联

15.1 山体滑坡监测与预警业务描述

15.2 山体滑坡监测与预警行业现状

15.3 山体滑坡监测与预警引入NB-IoT的优势

1.引入NB-IoT对设备设计实现的优势

2.NB-IoT结合移动网络的优势

3.大数据量的分析优势

15.4 基于NB-IoT的山体滑坡监测与预警解决方案

1.基于NB-IoT模组的低功耗传感器设备

2.NB-IoT网络

3.物联网平台及应用服务

4.公众报警系统组件

15.5 NB-IoT山体滑坡监测与预警应用实践情况

第5篇 开发和部署NB-IoT应用

第16章 如何获取物联网开发资源

16.1 面向行业终端的通用模组参考设计

16.1.1 模组概述

16.1.2 通用模组研发背景

16.1.3 通用模组标准简介

16.1.4 通用模组参考设计

16.1.5 通用模组产业情况

16.1.6 小结

16.2 面向消费领域的Turnkey解决方案

16.2.1 典型领域产业现状

16.2.2 Turnkey解决方案及产品设计

16.2.3 小结

16.3 基础通信套件

16.4 物联网平台

16.4.1 物联网通用平台介绍

16.4.2 协议适用场景介绍

16.4.3 整体流程

16.5 连接管理平台

16.5.1 什么是连接管理平台

16.5.2 连接管理平台的能力

16.5.3 如何利用连接管理平台管理NB-IoT终端

参考文献

第17章物联网应用开发指南

17.1 基于OneNET平台的设备接入和应用开发

17.1.1 硬件接入OneNET平台

17.1.2 应用开发

17.1.3 接入实例

17.2 基于通信套件的物联网应用开发

17.2.1 通信套件的接口定义

17.2.2 通信套件与终端的集成方式与流程

17.2.3 物联网应用开发示例

17.3 校园创新及案例

17.3.1 5G联创进校园创客活动

17.3.2 基于开源硬件的校园物联网技术创新实践

第18章 如何进行应用测试

18.1 如何测试应用的业务质量

18.2 如何保障终端品质

18.2.1 芯片测试

18.2.2 模组测试

18.2.3 终端测试

第19章 如何进行应用部署

19.1 物联网开卡流程

19.2 如何获取网络覆盖

19.3 如何测试网络质量

第20章 如何开展产业合作和应用推广

附录

附录A 缩略语

附录B NB-IoT关键信令流程

B.1 附着

B.2 去附着

B.2.1 UE发起的去附着流程

B.2.2 MME发起的去附着流程

B.2.3 HSS发起的去附着流程

B.3 TAU

B.3.1 S-GW不变的TAU流程

B.3.2 S-GW改变的TAU流程

B.3.3 S-GW改变和数据转发的TAU流程

B.4 控制面优化传输方案

B.4.1 MO控制面数据传输流程

B.4.2 MT控制面数据传输流程

B.5 用户面优化传输方案

B.5.1 Connection Suspend流程

B.5.2 Connection Resume流程

B.6 控制面优化和用户面优化传输的共存

B.6.1 连接态控制面向用户面的转换

B.6.2 空闲态控制面向用户面的转换

B.7 Non-IP数据传输方案

B.7.1 基于SCEF的Non-IP数据传输

B.7.2 基于P-GW的Non-IP数据传输

B.8 短消息方案

B.8.1 基于SGs接口的短消息方案

B.8.2 基于SGd接口的短消息方案

附录C 能力开放流程

C.1 移动性事件订阅、上报及删除流程

C.1.1 连接丢失事件订阅

C.1.2 UE可达事件订阅

C.1.3 机卡分离事件订阅

C.1.4 漫游状态事件订阅

C.1.5 通信故障事件订阅

C.1.6 连接丢失事件上报

C.1.7 UE可达事件上报

C.1.8 机卡分离事件上报

C.1.9 漫游状态事件上报

C.1.10 通信故障事件上报

C.1.11 移动性状态事件删除

C.2 网络参数配置流程