NB-IOT窄带物联网的操作AT指令记录

先来聊聊概念

窄带物联网（Narrow Band Internet of Things, NB-IoT）成为万物互联网络的一个重要分支。NB-IoT构建于蜂窝网络，只消耗大约180KHz的带宽，可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，以降低部署成本、实现平滑升级。以牺牲一定速率、时延、移动性性能，获取面向LWPA物联网的承载能力。NB-IoT作为一种新的窄带蜂窝通信LPWAN(低功耗广域网)解决方案，将给物联网行业带来巨大的变革与创新。

NB-IOT的4大特点

超强覆盖：相比现有的GSM、宽带LTE等网络覆盖增强了20dB，信号的传输覆盖范围更大，能覆盖到深层地下GSM网络无法覆盖到的地方。

超低功耗：在PSM模式下最大耗流为 5uA，在IDLE模式下大约为6mA。根据TR45.820的仿真数据，5Wh的电池每天发送200bytes的数据，预计可使用12.8年。故可用于开发置于高山荒野偏远地区的设备。

超大连接：将提供改进的室内覆盖，在同样的频段下，NB-IoT比现有的网络增益20dB，相当于提升了100倍覆盖区域的能力。对于地下车库、井盖这些需要安装数据采集装置的地方，NB-IoT更加适用于使用3G/4G无线模块或 433MHz的无线装置的场合。

超低成本：目前最便宜的模块不到30块钱，未来大量铺开后会更低。

NB-IOT的使用

NB-IOT有三种工作模式，分别是：DRX（Discontinuous Reception）非连续接收模式、eDRX（extended DRX）扩展非连续接收模式、PSM(Power Saving Mode)省电模式。下图为NB-IOT的联网过程：

具体的操作AT指令记录（UDP）：

1）开机/重启，模块已经正常启动；

2）AT+NBAND? 查看当前频段信息，确定是否和模块型号对应；

3）AT+NBAND=5 电信模块，设置频段为850MHZ；

4）AT+NRB 重启模块；

5）AT+NBAND? 再次查询模块频段信息，确认设置成功；

6）AT+NCONFIG? 查询配置信息，主要包括自动连接使能配置信息，默认使能；

7）AT+CFUN? 模块是否处于全工作模式，打开射频电路，搜索信号，如果返回0，请确定AUTOCONNECT值是否为TRUE，以及是否安装NBIOT专用SIM卡；

8）AT+CIMI 查询IMSI信息，如果返回具体数值，说明已经正常识别SIM卡；

9）AT+CSQ 查询信号强度，返回的第一个数值代表信号强度，0-31代表有信号，数值越大信号越强，99代表没有NBIOT网络信号，第二个参数还没有实施，一直为99；

10）AT+NUESTATS 查询模块状态；

11）AT+CGATT? 查询是否模块附着成功，返回1代表成功；

12）AT+CEREG? 查询网络注册状态，第二个数值返回1代表：网络注册成功，返回2代表：正在注册网络，注册时间和信号强度有关；

13）AT+CSCON? 查看模块工作的连接状态，第二个返回数值代表模块的工作状态，1代表CONNECT连接状态，0代表IDLE睡眠状态，如果没有数据交互，在CONNECT状态持续20秒，之后进入IDLE状态；如果仍然没有数据交互，10秒之后从IDLE状态进入PSM深度睡眠状态，此时模块不在接收任何下行数据，如果需要下行传输数据必须在CONNECT 和 IDLE状态下进行；

14）AT+NSOCR=DGRAM,17,5683,1 创建UDP SOCKET 传输信道，DGRAM和17固定，5683代表本地端口号，1代表使能接收下行数据；最多可创建7个SOCKET传输信道，返回数值代表信号ID号，在发送和接收数据时需要指定；

15）AT+NSOST=0,…,####,3,303132 发送UDP数据，0代表UDP SOCKET信道ID，…代表远程服务器的IP地址（公网IP地址），####代表远程服务器端口号，3代表发送的字符个数（发送了3个字符），303132代表“012”3个hex表示的字符；返回值代表成功从0信道发送了3个字节的数据；

16）AT+NSONMI:0,67 信息代表模块接收到新的数据，需要读取，如果不及时读取，接收到下一条数据，将不会主动上报该信息；但可以连续读取；0代表 UDP SOKECT信道，67代表有67个字节数据要读取；

17)AT+NSORF=0,3 读取数据；0代表UDP SOCKET 信道，3代表需要读取数据字节长度；需要从返回值中提取出有效数据303132，代表字符“012”;

18）AT+NSOCL=0 关闭UDP SOCKET 传输信道；

总结

笔者最近在做NB-IOT相关设计应用在野外的一些传感器信号的远程采集，在目前的无线通讯模式中，2G-GSM目前在该领域的保有量最大，但是存在一些问题，比如功耗比较大、在一些基站相对距离远的地方信号差，并且存在未来2G被取代的危机。4G也同样存在一些问题，比如功耗比较大、成本比较高等。

在这种情况下NB-IOT就有了得天独厚的优势，特别是在数据量比较少的应用场景下，如果有这种需求的朋友可以使用NB-IOT这种新的无线传输模式，我想它会给大家带来很多惊喜。