NB-IoT，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。

NB-IoT是IoT领域一个新兴的技术，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，也被叫作低功耗广域网（LPWAN)。NB-IoT支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接。据说NB-IoT设备电池寿命可以提高至少10年，同时还能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖。

NB-IoT的诞生

物联网是在互联网基础上延伸和扩展的－种网络，它通过信息传感设备按照约定的协议，将世间万物和互联网连接起来，并进行信息的交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。简单来说物联网就是实现人与物、物与物之间的连接，它使我们在信息与通信技术的世界里获得一个新的沟通维度。

物联网通常可以分为3层，即感知层、网络层和应用层。感知层主要是通过传感器等对物体进行信息采集、捕获和识别；网络层就是将物理世界接入到信息网络，将感知层的信息进行传递，更好的实现物与物、人与物之间的通信；应用层则对感知信息和数据进行相关的分析和处理，主要面向各类应用，以实现智能化决策和控制。

您好：

说到物联网，大多数人只是停留在听说过的层面，并不知道这与生活有什么关系。那么，物联网距离我们的日常生活到底远不远？中国电信在工博会上带来了这个问题的答案。

NB智慧燃气

传统上，抄燃气表需要抄表员入户进行，不但消耗人力，而且效率也不高。即使有些区域已经用上了采用WiFi、Zigbee等网络连接方式的智能燃气表，也存在终端数过多、小区容量不足的问题。

在启用了NB-IoT智能燃气抄表系统后，情况就大为改观了。NB-IoT网络具有低功耗的特点，故而燃气表电池的使用寿命可以达到十年之久。另外，燃气表往往安装在房间较偏僻的角落，NB-IoT的广覆盖特点也能更好地满足抄表的需要。

如今，NB-IoT智能燃气表已在杭州和深圳的部分地区得到了应用。首先尝到甜头的是燃气公司。NB-IoT智能燃气表能够自动与平台通讯上传数据，还能缴费充值。这免去了公司派遣抄表员入户抄表的人力成本。

对于政府部门来说，该系统利于监管和统计，因此政府也乐于接受这项新技术。

对于普通用户而言，NB-IoT智能燃气表还可以提高燃气安全性。智能燃气表能够自动检测燃气是否泄漏，当出现危险时，数据被上传至平台，管理人员可以第一时间远程关闭燃气阀门，并派人上门检修。曾经有很多悲剧因用户未能及时察觉燃气泄漏而起，有了这一系统，用户就可以免去后顾之忧了。

NB智慧停车

这个圆柱形装置小巧玲珑，托在掌心都不觉得重，是用来做什么的呢？

原来，这是基于NB-IoT的智能停车系统中的地埋式地磁，是埋在停车场车位地面之下的。运用了该装置的车位可以感应车辆的进出，并且将数据发送至平台。由于NB-IoT网络具有广覆盖、大连接的特征，在车库这类大型场景可以完美适用。

据讲解员的介绍，NB-IoT智能停车系统不仅仅方便了管理者，更方便了广大车主。通过配套的app，车主在到达停车场前就可以看到是否还有空余车位，甚至还可以要求预留车位。

目前，NB-IoT智慧停车系统已经在上海市嘉定区的部分商场中得到了应用。

NB智慧井盖

随着市政公用设施建设的快速推进，偷井盖这个犯罪行为成了摆在管理者面前的一个不大不小的难题。井盖被盗不但造成经济损失，更会形成车辆、路人的安全隐患。因此，管理者急需一种有效的监控管理手段。

对此，中国电信推出了NB-IoT井盖。井盖内置NB-IoT模块，当井盖被打开形成一定倾斜角度后，就会发出预警信息并推送至运维管理人员手机APP端，管理者可以即时查看并作出应对。

此外，模块还能检测水位上升程度，并在上升到一定水位时报警。

这个小小的装置一方面完善了对井盖的管理流程，降低了管理的成本，另一方面也提高了道路安全。

每天了解一个专业

物联网工程

Internet of Things Project

专业简介

物联网工程属于计算机类专业。物联网工程主要研究物联网的体系结构、信息处理、安全技术、系统及其应用等方面的基本知识和技能，涉及通信、传感、网络以及RFID、嵌入式系统等多个方

面，其应用在生活中屡见不鲜。例如：网易云音乐的在线搜索、联网听歌，淘宝APP联网搜索各类商品键羡，从个人电脑上传视频资料至百度云盘等。

开设课程

物联网导论、Java程序设计、无线传感网络、嵌入式系统技术、传感器技术、工业信息化及现场总线技术、M2M技术等。

就业方向

物联网工程专业和计算器有着直接的联系稿喊拍，可以选择从事深入、全面、跨学科的信息传播工作，也可以选择就业与物联网相关的企业渗岩、行业等领域，比如说从事物联网的通信架构、网络协议和标准、无线传感器、信息安全等的设计、开发、管理与维护等工作岗位。当然还可以选择在政府管理部门、科研机构、设计院、咨询公司、建筑工程公司、物业与能源管理、建筑节能设备及产品制造与生产企业等单位从事建筑节能的研究、设计、施工、运行、监测等工作。

一个美好的初秋清晨，绿宝石智慧农庄里静悄悄的。整齐的大棚里，一个个圆滚滚的西瓜安稳地躺在半空中的网袋里。大棚的主人小赵坐在智能小车上，不紧不慢地穿行于两列瓜藤之间，像个正在检阅仪仗队的将军。

瓜园里埋设了众多的土壤水肥传感器，及时采集水分和肥力的情况，通过田间的无线接入点把数据传回控制中心，然后按指令启动滴灌系统为作物补充水分和养料。不过，每天的现场巡视还是必不可少的。

利用预设编号的非接触式RFID（无线射频识别，是一种通信技术）卡，瓜田里的每条田垄都设立了巡查系统的检查点。每天，小赵都要依次通过这些RFID卡，让手中的RFID读取设备感应它们。哪怕遗漏了大棚里的任何一条小路，小车的屏幕都会不厌其烦地提示今天的巡视没有完成。

短促悦耳的提示声不时响起，这意味着又有西瓜可以采摘了。在给雌花授粉的时候，小赵会把一个可以多次写入的半有源RFID吊牌，挂在离花朵最近的瓜藤上。吊牌的芯片里记录了西瓜的品种、授粉日期以及编号，这是未来每一个西瓜的“身份证”。（半有源RFID平时处于休眠状态，不向外界发RFID信号，只有进入低频激活器的激活信号范围时，才被激活工作。）

通过远距离感应并读取RIFD吊牌里的记录，结合后继时段中的天气和温度，农庄的管理系统可以向小赵提供精准的采摘日期建议，并通过智能小车的终端提醒他。

随着巡视工作的顺利结束，小车的货斗里几乎装满了诱人的西瓜。小赵驾着小车回到农庄库房，依次把西瓜套上泡沫网套和包装袋，把对应的半有源RFID吊牌别在袋口，然后把西瓜分别放进相应规格的周转箱。

片刻之后，几十公里外的都市中心。白领小钱正在停车，手机的提示音却突然响了，一条短信跳了出来：“亲爱的主人，您的笨笨冰箱没有发现任何水果的RFID标签，请主人注意饮食平衡！”

信末尾附带了一个小钱很熟悉的链接，那是他办理过会员的绿宝石智慧农庄网店。看来，家里的冰箱利用扫描RIFD标签完成了库存扫描，并通过互联网及时发来了购物提醒。

点开链接，小钱发现农庄今天供应西瓜、葡萄和当季蔬菜。他信手点了几下屏幕，预定下一个重量3公斤左右的西瓜。

与此同时，绿宝石智慧农庄的销售小孙和小李也开始了忙碌。他们按照网上订单的要求，在库房里为顾客挑选合适的水果或蔬菜。过磅的时候，智能台秤会同时读取半有源RFID吊牌里的信息，然后很快吐出一张销售标签。

这张标签只比普通不干胶标签稍微厚一点。然而纸质表面的下面却藏着复杂的柔性线路和芯片。这是一张一次写入多次读取的RFID标签，通过读取器可以读出刚刚写入的商品及订单信息。

具体到这个西瓜上，标签里包括了品种、采摘、生产商以及重量、价格和配送信息等等，甚至还有瓜田的现场视频链接呢！这些信息来自网店的客户管理系统和农庄的库存管理系统，这张RFID标签也成了这个西瓜的新“身份证”。

与此同时，小钱的手机收到了订单确认及付款链接。午休的时候，小钱完成了远程支付，随即收到了取货用的二维码。属于小钱的西瓜随后被送入配送库房，那个半有源RFID吊牌则被回收再次使用。REID读取器快速地读取每一箱货物的信息，并显示在分装平台的屏幕上。配送员们根这些信息，按照配送地址把一箱箱西瓜、葡萄和蔬菜各就各位，几辆厢式配送车很快出发。

下午，属于小钱的那个西瓜完成了漫长的旅行，来到了小钱家小区的地下车库里，这里摆放着农庄的暂存柜。配送员把各家订购的水果和蔬菜分别放进一个个单独的柜门，同时回收留在暂存柜中的周转箱。智能暂存柜将识别RFID标签上的订单信息，然后根据会员号为客户打开正确的柜门。

傍晚，小钱来到了绿宝石智慧农庄的暂存柜前。聪明的暂存柜发现了小钱皮包里的RFID会员卡，很快通过内部的管理系统找到了对应的货物。小钱根据柜子屏幕上的提示把手机上的二维码对准摄像头，西瓜暂时容身的那个柜门便轻声开启了。

回到了家，小钱随手把拎着的西瓜塞进了冰箱。冰箱的屏幕立刻亮了起来：“亲爱的主人，您购买的西瓜是早晨8：20分前采摘的，为了保证风味和营养，建议您尽快食用……”小钱已经忙着做饭去了，并不理会饶舌的冰箱。在RFID技术的帮助下，一个28公斤重的可爱西瓜，顺利地抵达了旅程的终点。

知识链接：RFID技术（Radio Frequency Identification），又称无线射频识别技术。利用特定频率的电磁脉冲，RFID读写设备可以在一定距离内识别并读写RIFD标签中存储的信息。有源RFID标签装有电池，可以主动发送信号。无源和半有源RFID标签接收读写设备发出的电磁波，产生感应电流并发送信号。通常有源和半有源RFID标签的工作距离较远。

带有RFID标签的物品就像拥有了独一无二的身份证，可以被RFID读写设备辨识，并通过接入互联网的管理系统进行追踪。RFID技术广泛运用于物流、销售和安全管理中，是物联网技术的重要基础之一。

（出品：科普中国；制作：北极星创客团队；监制：中国科学院计算机网络信息中心；“科普中国”是中国科协携同社会各方利用信息化手段开展科学传播的科学权威品牌。如需转载请与移动端科普融合创作办公室mobile@cniccn 联系。）

中国物联网产业发展前景：物联网将继续保持高速增长

1、发展前景：市场规模不断扩大，产业物联网占比逐渐上升

物联网是中国新一代信息技术自主创新突破的重点方向，蕴含着巨大的创新空间，在芯片、传感器、近距离传输、海量数据处理以及综合集成、应用等领域，创新活动日趋活跃，创新要素不断积聚。物联网在各行各业的应用不断深化，将催生大量的新技术、新产品、新应用、新模式。中国以加快转变经济发展方式为主线，更加注重经济质量和人民生活水平的提高，采用包括物联网在内的新一代信息技术改造升级传统产业，提升传统产业的发展质量和效益，提高社会管理、公共服务和家居生活智能化水平。未来巨大的市场需求将为物联网带来难得的发展机遇和广阔的发展空间。综合多方面的情况分析，前瞻认为未来6年中国物联网的发展将保持高速增长，到2027年市场规模超过7万亿元。

根据信通院于2020年12月发布的《2020中国物联网白皮书》，2019年中国物联网连接数中产业物联网和消费者市场各占一半，预计到2025年，物联网连接数的大部分增长来自于产业市场，产业物联网的连接数将占到总体的61%。由此来看，未来产业物联网的市场发展潜力大于消费物联网。

2、发展趋势：重点城市带动周边城市发展，分工协作格局将进一步显现

国内物联网产业已初步形成环渤海、长三角、珠三角，以及中西部地区等四大区域集聚发展的总体产业空间格局。其中，长三角地区产业规模位列四大区域的首位。未来中国物联网产业空间演变将呈现出三大趋势：

中国工业互联网产业发展前景及趋势预测

1、工业互联网发展趋势：步入快速发展阶段

工业互联网作为新一代信息技术与制造业深度融合的产物，

通过人、机、物的全面联网，促进制造资源泛在连接、弹性供给与高效配置。工业互联网正在推动制造业创新模式、生产方式、组织形式和商业范式的深刻变革。在实体经济、数字经济、软件产业共同发展的新体系中，工业互联网成为我国制造业在中国制造2025目标下、工业40时代的新的发展思路。

工信部、财政部等部委最近密集出台了《工业互联网创新发展行动计划(2021-2023年)》《工业互联网+安全生产”行动计划(2021-2023年)》《工业互联网专项工作组2020年工作计划)》等多项旨在推进工业互联网发展的产业支持政策。业内普遍认为，随着产业支持政策的不断落地，工业互联网应用将进一步普及，产业发展也将进入快速发展期。在政策引导和市场推动的情况下，工业互联网行业仍然是一片蓝海。

我国工业互联网布局不断完善，且我国工业互联网基础设施布局各方面成果初现，但仍有很大进步空间。

2、工业互联网前景预测：工业互联网将随着物联网技术的进步而快速发展

考虑到工业互联网的跨界性质，很多产业可能将会从中受益，尤其是中小软件企业、互联网企业包括大数据、云计算等企业、智能制造企业等。作为物联网中的重要组成部分，工业互联网发展将会随着物联网技术的进步而得到快速发展，芯片、传感器、通信模组网络等行业的技术进步将会带动工业企业的新一轮效率提升，帮助电力、航空、医疗、铁路、能源等行业提高生产率。前瞻根据近年来的相关政策以及年复合增速测算出2027年中国工业互联网核心产业经济规模将达到243万亿元左右，渗透产业经济规模将达539万亿元，合计为782万亿元。这将为智能机器人、新型工业软件等软硬件领域带来发展机遇。

更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国物联网行业细分市场需求与投资机会分析报告》、《中国工业互联网产业发展前景预测与投资战略规划分析报告》。

一般来说，工业网关需要具备以下能力：

    1具备对下（自动化系统）协议解析能力（通讯协议：Modbus，PPI，MPI，CNC等；总线协议：CAN,PROFIBUS等；工业无线协议：WirelessHart，433等），目前的网关以通讯协议为主，只有少部分厂家会考虑对下的总线协议以及无线协议，同时传统的总线协议转换也叫工业网关，网关分不清楚。

    2具备对上（IT系统）的协议对接能力，对上的通讯能力（以太网，WIFI，3G，4G，NB-IOT等）

    3具备对上和对下私有协议二次开发能力

    4具备数据缓存，本地计算（雾计算）的能力

    具备这样的能力才可以说是一个完善的网关，另一方面，工业现场应用非常复杂，目前数据接入的成本又非常的高，往往造成业主想要上信息化系统的时候，接入成本就占到1半以上的费用。所以，网关厂家会根据市场大小去布局相应的产品层次。不过，目前不管是国内还是国外的网关厂，都很难覆盖所有的应用，加上网关厂对IT系统的对接协议，以及对接方式并不统一。造成现在接入成本仍然居高不下。大大影响了云和大数据的应用。

 目前市面上的网关类型主要有单向型数据采集型、双向型简单版、双向增强版。

单向型数据采集型

对下具备串口或者网关，对上具备网口或者GPRS。支持协议解析，以moudus为主，对上对下协议可定制，可采用软件按需烧录的形式实现。支持数据缓存，对数据打时间戳。

双向型简单版

对上对下接口更丰富（串口，网口，3G,4G）；预置多种通讯协议（PLC,CNC,注塑机，电力）；支持二次开发

双向增强版

在简单版上增加对下的无线通讯对接能力和总线型对接能力。

其中第二种是目前需求量最大的，第一种类型和第三种类型目前市场并不明确，在某些行业已经有非常强烈的需求，但是复制性不如第二种，所以目前较少有人开发。 同时第一种和第三种在选择无线通讯协议（对上或者对下）的时候都有一定风险。工业网关的市场直接可以反映我国工业物联网发展水平，如果要看工业物联网在国内的发展，我认为当前阶段看看国内工业网关的发展即可对市场有一定的判断。

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