窄带物联网在建设智慧图书馆中的应用构想-《河北科技图苑》(2018年4期).docx

龙源版权所有 窄带物联网在建设智慧图书馆中的应用构想作者：庄新辉来源：《河北科技图苑》2018年第04期 摘要：窄带物联网（NBIOT）是具有广阔应用前景的物联网技术，也是物联网建设的热点。其技术标准确立后，国内外在多个领域展开了该技术的实施和应用，应用范围包括智慧城市、智慧社区、城市洪涝监测、共享单车和互联网医院等等。智慧图书馆的建设离不开物联网技术，通过分析NBIOT技术在其他领域的应用优势及特点，探讨NBIOT在图书馆中应用的可行性。 关键词：NBIOT；智慧图书馆；构想 中图分类号：G250.7 文献标识码：A DOI：10.13897/j.cnki.hbkjty.2018.0072 1 引言 带物联网NBIOT是当前物联网发展的技术热点，可以满足建设智慧城市所需的海量的物物相连的技术要求。2016 年6 月16 日，第三代合作项目——无线接入网络（3GPP RAN） 第72 次会议顺利结束，由NBCIOT 和NBLTE 融合形成的NBIOT R核心协议在RAN1、RAN2、RAN3、RAN4 四个工作组均已冻结，标志着物联网的发展进入了新阶段[1]。3GPP组织建立标准仅仅过去了一年的时间，中国工信部在2017年6月6日发布《关于全面推进移动物联网（NBIOT）建设发展的通知》（工信厅通信函【2017】351号），通知要求各省、自治区、直辖市及新疆建设兵团“建设广覆盖、大连接、低功耗移动物联网（NBIOT）基础设施、发展基于NBIOT技术的应用”[2]。随着通知发布，在中国各地NBIOT在多个领域得到实施和应用，内容涉及到智慧社区、城市洪涝监测、智能井盖、共享单车、智慧水务、智能电表、智能水表、智能停车、互联网医院等等，发展速度非常迅速。NBIOT低速率窄带物联网通信技术的应用，在物联网领域已经出现了一个非常大的市场规模，形成了以万物互联的形态物联网[3]。据IT调研与咨询服务公司Gartner和国际数据公司IDC研究报告称，2020年全球物联网连接将超过百亿，蜂窝连接占比超过10%[4]。 NBIOT具有多种技术优势，多个领域都在积极部署应用，但在图书馆方面关于NBIOT技术的应用却鲜有报道。本文通过研究分析NBIOT技术的特点优势和它在其他领域的应用现状，探讨在图书馆中应用NBIOT的可行性。 2 NBIOT技术特点 物联网的无线通信技术种类有多种，以信号传输的距离来划分，有短距离通信技术，如Zigbee、WiFi、蓝牙、Zwave；长距离的有LPWAN（lowpower WideArea Network）低功耗广域网。LPWAN也分为两种：一种是LoRa、SigFox，它们的工作频谱是未授权的，其缺点是在信息安全、移动性、容量等方面存在缺陷[4]；一種是授权频谱，3GPP组织支持2G、3G、4G蜂窝通信技术，例如ECGSM、LTE Catm、NBIOT。NBIOT是低功耗广域蜂窝网络，仅占大约200KHz的带宽，可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，可以降低部署成本、实现平滑升级[6]。NBIOT在物联网应用中的优势显著，与传统蜂窝网技术、蓝牙、WiFi等短距离传输技术相比有极大的性能优势：（1）NBIOT的功耗低，与过去蜂窝技术功耗最低的2G网络相对比，仅为2G的1/10，NBIOT终端模块的待机时间可以长达5-10年；（2）连接数量多。在同样的频段下， NBIOT有海量连接的支撑能力，NBIOT一个扇区就可以支持10万个连接；（3）相比Zigbee、WiFi、蓝牙等技术，NBIOT最明显的优势是数据采集。在NBIOT之前，物联网行业的终端、网络、芯片、操作系统、平台等不统一，“碎片化”严重，难以形成大数据。 NBIOT联接后数据采集直接上传到云端，反应灵敏，传输数据精确迅速；（4）NBIOT芯片的信号穿透性很强，可以深入到地下车库，信号受环境的影响小。 3 NBIOT的应用 NBIOT技术已经在全球范围内进入了实用阶段，华为已与全球多家运营商在中国、德国、西班牙、阿联酋等国共同完成了基于NBIOT技术智能水表、智能停车、智能垃圾箱业务的功能验证等问题[7]。NBIOT技术业务应用领域见表1。表1 NBIOT技术的应用领域类型公共事业智慧城市物流运输消费医疗农业与环境智能楼宇工业应用典型 应用智能检测（燃气、水表、消防设施）、水务系统监控、新能源电网管理（风能、太阳能、水力发电）智能垃圾桶、智能停车传感器、智能照明家电、电器工业资产跟踪、集装箱定位跟踪、位置状态更新智能穿戴、VIP追踪（老人、儿童、宠物）智能自行车、远程诊断鱼塘土地检测、农作物监控、畜牧跟踪、环境监测报警系统、传感器检测（供热通风与空气调节）、门禁系统、设备状态、工厂控制、安全监控、能源检测、油气检测、