# 基本介绍

  • NB-IoT 依靠移动、联通、电信运营商公共蜂窝基站通信,和手机 4G/5G 逻辑完全一致
  • 设备仅内置 NB 通信模组,作用是发射 / 接收无线信号,是终端接收方,没有基站发射能力
  • 插物联网 SIM 卡即可联网,全国无缝覆盖,使用者只缴纳物联网卡流量费,零基站建设成本
  • 地下室、楼道里信号好,是因为运营商在小区楼顶、杆塔部署了 NB-IoT 蜂窝基站增强覆盖

LoRa(私域组网方案)

需要自己架设网关(私域小型接收基站),无运营商公网,适合厂区、野外无公网区域

# NB-IoT 设备对接流程

对接链路:NB 终端 → 运营商 NB 基站 → 运营商 IoT 开放平台 → 企业业务后台

# 前期必备物料

  • NB-IoT 物联网专用 SIM 卡
# 三大运营商定向流量卡(仅允许访问对应运营商 IoT 平台,公网 IP 无法直连)
# 开通 PSM 低功耗模式、NB 频段(国内主流 Band8)
# 燃气表常用电信 CTWing、移动 OneNET、联通雁飞卡
  • NB 模组终端
# 成品 NB 设备自带模组
# 自研设备需采购移远、合宙、移芯 NB 模组 + MCU 主控
  • 通信协议约定 LwM2M
# NB-IoT 行业标准协议固定为 LwM2M(基于 CoAP/UDP,端口 5683 明文 / 5684 DTLS 加密)
# 极少用 MQTT(功耗高、下行兼容性差)
  • 运营商物联网开放平台企业实名认证账号(个人账号无法批量接入商用设备)

# 运营商 IoT 平台创建产品,定义物模型

  • 登录对应运营商平台,新建产品配置
# 网络类型:NB-IoT
# 接入协议:LwM2M
# 认证方式:IMEI 号认证
# 省电模式:PSM(燃气表电池续航核心)
# 开启透传 / 协议解析
  • 定义物模型(关键):录入设备上报字段
# 燃气表示例:剩余气量、累计用气量、电池电压、阀门状态、泄漏报警、信号强度
# 平台后续会按照该格式解析终端上传的二进制数据。

# 平台录入设备信息,绑定鉴权凭证

  • 录入设备信息
# 填写模组15 位 IMEI 串号(模组机身贴纸标注),平台生成唯一DeviceId
# 批量导入支持 Excel 批量上传 IMEI 清单
  • 加密配置(商用必选),预置 PSK 预共享密钥(8~32 位),模组与平台密钥一致,防止数据劫持

# 终端模组 AT 指令配置(设备侧联网接入)

  • 模组通过串口 AT 指令配置入网参数,以最常用的电信 CTWing 平台为例(BC28 模组):
AT+CFUN=1                    // 开启射频功能
AT+NCONFIG=AUTOCONNECT,TRUE  // 上电自动附着NB网络
AT+NCDP=221.229.214.202,5683 // 配置电信LwM2M服务器IP+明文端口5683
AT+QREGSWT=1                 // 附着网络后自动注册IoT平台
AT+NRB                       // 重启模组生效
  • 重启后模组自动搜索运营商 NB 基站、注册蜂窝网络、接入 IoT 平台。设备状态变为在线即接入成功

# 数据透传与上下行通信调试

  • 上行:设备主动上报数据(燃气表定时抄表、报警)
# 模组指令:AT+NMGS=数据长度,十六进制数据
# 示例上报气量1234.5:AT+NMGS=06,313233342E35,平台接收后按照预定义物模型解析为可读数据
  • 下行:平台下发指令(远程关阀、调价、校时)
# NB-IoT 为窄带低功耗单向为主
# 设备平时休眠(PSM),仅在主动上报数据后的 20s 窗口期接收平台缓存的下行指令
# 窗口期外指令由运营商平台缓存,等待设备下次上报时推送

# 企业后台不直接连设备,通过平台开放 API 接口拉取数据、下发指令

  • 平台提供 HTTP/HTTPS Restful API
# 拉取设备在线状态、历史抄表数据、报警信息
# 调用 API 向指定 IMEI 设备下发远程关阀、开阀指令
  • 消息推送:配置平台消息回调地址,设备上报数据时,平台主动 POST 推送 JSON 数据到企业服务器,实现实时接收

# 3 种主流接入方案选型(按场景区分)

  • 成品 NB-IoT 设备,设备厂已预烧好运营商平台参数,到货后仅需:
# 插入 NB 物联网卡 → 在运营商平台录入表身 IMEI → 系统对接平台 API,直接实现远程抄表、欠费关阀
  • 自研硬件接入(MCU+NB 模组)
# MCU 通过串口和 NB 模组通信,封装 AT 指令实现:
# 定时采集传感器数据 → 调用模组 AT 指令上报平台;监听模组串口下行消息,执行阀门控制等动作
  • 私有 UDP 透传(仅特殊项目)
# 不使用 LwM2M,模组直接以 UDP 向企业固定公网服务器 IP 发数据
# 限制极大:运营商 NB 卡默认禁止访问非公网 IP,需向运营商申请白名单,审批严格、安全性低,基本淘汰