【技术】NB-IOT与4G无线通讯方案，到底该怎么选？

 

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虽然5G（第五代移动通信技术）已经进入市场，但其实除了少数行业之外，5G技术在服务业、工业等领域的应用并不会迅速铺展开来，所以未来很长一段时间仍然会是4G和NB-IoT的天下。

 

那么4G和NB-IoT各自都有哪些优势？不同的应用场景又该选择什么样的方案呢？

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NB-IoT和4G是什么？

4G：第四代移动通信技术。是基于3G通信技术基础上不断优化升级，融合了3G通信技术的优势，并衍生出了一系列自身固有的特征，以WLAN技术为发展重点，可以说是为上网而生。

4G的核心优势：高数据速率、宽带传输、无线即时通讯、兼容性高。

 

NB-IoT：俗称4.5G，除了具有高达1Gbps的峰值速率，还意味着基于蜂窝物联网的更多连接数，支持M2M连接以及更低时延，以及超低的功耗。蜂窝物联正在开启一个前所未有的广阔市场。

NB-IoT的核心优势：窄带传输、广覆盖、海量接入、低功耗。

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应用时该选择何种方案呢？

下面我们就结合一些具体的应用场景，来分析选择哪种方案最佳。

电力抄表

传统的电力抄表，需要专人挨家挨户敲门查电表，无论对电力公司还是用户来讲都是一件麻烦事情。现在已经用户都使用预付点卡，省去了查表的麻烦，但是对电力公司来讲统计数据和实时监控成为一个问题，那么远程电力抄表就诞生了。

4G，NB都可用于远程电力抄表，但是考虑到电力抄表数据量小，对数据传输速率要求也不高，再结合成本问题，使用NB方案更合适。
 

 

NB-IoT的智能抄表系统软件的核心由含有NB-IoT控制模块的水气表、通信基站、NB-IoT核心网、NB-IoT管理服务平台、手机客户端互联网智能管理系统、集抄智能管理系统等组成。

 

水气表将收集的水气使用量信息内容和本身情况信息内容提交至NB-IoT核心网和物联网技术云服务平台，另外还可以接受来源于云服务平台的操纵信息内容。手机客户端互联网智能管理系统从NB-IoT管理云服务平台获得抄收到的住户自来水/气信息内容，监管各住户的即时应用状况，水汽企业根据检测到的数据信息，可对客户的自来水、气开展即时台阶价格调整操纵，向住户消息推送每个月的需求量和扣钱等状况。

河道水位监测

为了保证防洪工作的顺利，依靠现在计算机技术好传感技术，建立河道水位监测系统，实时对河道水位的无人远程监测，并将数据传输到各级部门，达到科学预警，及时泄洪、减少损失、提高效率。

 

河道自动水位监测预警系统由雷达或压力式水位传感器来感知水位变化，集太阳能供电、视频监控和无线传输设备于一体。具有水位采集、超限报警、自动记录上传、低电量报警、站点档案查看等功能；实时监测到的水位数据会通过GPRS、4G(移动、联通、电信）信号传输到独立的云服务器，再由云服务器平台将数据发送到使用者的电脑Web端或手机App上。便于水利或城市管理部门监测流域的实时水位、天气等数据。

 

下路是一个典型的水位监测系统的结构框图：

河道水位监测采集到的数据量并不大，但是河道一般远离供电系统，河道数据采集装置一般采用太阳能电池或者一般电池供电，对功耗有一定的要求，推荐使用NB方案为最佳，当然如果供电方便，也可以使用4G方案。
 

桥梁检测

桥梁检测是利用传感器感受被测物体的物理量信号，并将感受到的信号，按一定的规律转换为电信号输出；然后使用自动采集装置采集传感器的电信号，并使用无线数据传输模块将数据上传到远端服务器上，以满足信息的处理、存储、显示、记录、分析和控制。

 

在进行桥梁检测的时候，常常进行检测应力、变位、裂缝、温湿度、加速度等检测，通过检测到的参数我们就可以了解到桥梁的实时使用情况，并能对各种异常情况做出应对。

 

这里我们就对应力的检测做一个简单的说明。常用的应力测量传感器有：力传感器、钢筋应力器、弓形应变传感器、电阻式位移传感器等。下图就是应力检测的结构图。

桥梁检测可以对桥梁的多项物理参数做检测，还可以对桥梁的车辆流量做统计，采集的数据较大。管理人员有时候需要对采集装置的灵敏度做远程配置等，需要做很多灵活的应用。这个时候推荐使用性能更高的4G方案。