NBIoT是什么 要怎么用

NBIoT是什么？似乎这几年常常听到，不知道是作什么用的？要怎么用？今天就一起来说明。

NBIoT(Narrowband Internet of Things)就是一种传输模式，一般来说物联网装置要上网，主要是以WiFi为主，除此之外也有Lora、Zigbee、BLE等等，不过还是以WiFi为主，不过如果你的应用场域没有WiFi该怎么办？例如在智慧农业的设备在田里，WiFi太远连不上，Lora又觉得传输不稳定的话，就可以考虑NBIoT这个方案，那么为什么NBIoT可以在WiFi收不到的地方传输数据呢？其实就是利用通信的基地台，像是电信、移动、联通都有提供类似的服务，只要向这些电信服务商申请就可以使用这些公司的基地台来传输数据，不过这样的话，与目前的4G、5G服务有什么差别呢？

一、NBIoT服务

一般人使用4G网络通常是看影片照片、或者玩游戏这种多媒体娱乐，所以传输的数据量很大，网络上一张照片可能都要3M，而物联网装置传输的数据有着很大的不同，例如说温度湿度、而这些大部分就是纯文本数据，纯文本数据传输当然不能沿用多媒体的传输方式，因此在基本封包的组成、带宽等等都有所不同，不过对于一般使用者来说最大的影响就是NBIoT的传输带宽吧，以下笔者就以电信的规格来说明

如上图可以看到电信在物联网上的布局除了NBIoT之外，还有Cat-M1、LTE Cat-1、LTE Advenced等，这些最大的不同就是网络速度了，不同的网络速度可以搭配不同的服务，例如NBIoT大约是50kps ，比较合适电表、建筑、停车等等这类不会移动的物联网装置，如果是要放在人身上的，就要提高到LTE-M、若是要放在车上的则需要使用到LTE Advenced，当然这些的价格都不太一样，举例来说，NBIoT的价格是5M/10元月租费，也许很多人会觉得5M？是可以传什么啊？不过如果你的数据都是文字数据，5M却是非常大的，例如你每次传输只是温湿度，那也只有几个bytes ，若一次传输10bytes来算，5M(5242880bytes)粗估可以传输524288次，如果一分钟一次，可以传一整年喔（524288/60/24＝364天）。

不过NBIoT的申请是有限制的，目前各大电信商都限制必须由法人来申请，也就是说NBIoT针对的是企业用户，个人用户则无法申请，笔者认为主要是要做市场区隔吧，毕竟这么便宜的费用，可能有些使用者就会停用高费率的4G网络来使用NBIoT网络吧。

另一方面，电信则有提供30M/100元预付卡方案，使用效期为三年，也可以再额外储值提高使用效期，笔者目前都是使用这个方案，相同的这个方案也必须要企业来申请才行。

这里说一下使用NBIoT的优点，除了费率便宜之外，最大的优点就是不再需要设定WiFi，一般来说，如果你的装置布署在场域，那一定要将装置设定为场域的WiFi，如果场域的WiFi故障、或者人为的移动、改名等等的问题，都会导致装置无法联机，而NBIoT则无此问题，NBIoT是使用电信基地台，不会有WiFi需要重新设定的问题，因此设备布署时就与场域无关，只要开机就开始使用。

二、NBIoT连网步骤

目前NBIoT的芯片主要有SIM7000、BC26等，这些芯片的操作都是透过ATCommand来做，只要熟悉这些指令，就可以让你的Arduino、RPI连上网络，以下面笔者的教学讲义来说，主要分成两大流程：1.设定流程、2.传输流程。

1.设定流程：主要检查设备及设定模块的SIM上网参数

-1. ATI：检查硬设备版本编号

-2. AT+QCCID：检查SIM卡编号

-3. AT+QCGDEFCONT?：询问APN上网参数

-4. AT+QCGDEFCONT="参数"：设定APN上网参数，一般目前都以"IPV4V6","internet.iot"为APN

-5. AT+CESQ：询问上网讯号强度，一般都在63～1之间，数字越高代表讯号越好，10以下就很难连上，而99则是无法侦测

2.传输流程：本部份则是主要在模块完成设定后，如何传输数据。目前BC26支持HTTP及MQTT，本例以HTTP来说明，不过目前MQTT则为NBIoT的主流应用。

-1. AT+CEREG?：询问连网注册状态

-2.AT+QIOPEN=1,0,"TCP","",：开启与服务器之间的TCP联机

-3. AT+QISEND=0,length>,"data"：将数据传送至服务器

-4. AT+QICLOSE=0：关闭服务器联机

这样就算完成一个传输流程，一般来说每次的ATCommand下达后，等候指令回复大约需要3-10秒左右，因此这样一次的传输可能会需要30秒，自然是比不上WiFi传输，不过考虑物联网装置的功能，原本就不是用于实时侦测，因此30秒、1分钟这样的频率算是还能胜任。

这里简单的总结一下NBIoT的优缺点

优点：

- 使用通信业基地台，没有WiFi距离限制

- 不须设定WiFi SSID,PWD，任何地方都可以开机就直接使用

- 不同服务可以选择不同方案

- 透过后台可以查看已使用流量及使用年限

- 低功耗

缺点：

- 须视当地是否有NBIoT服务涵盖

- 传输速率较慢，不合适实时系统

- 需要传输费用

审核编辑：汤梓红