前言

物聯(lián)網(wǎng)是什么？它是一群“懶人”改造世界的夢(mèng)想。

通過嵌入一塊小小的芯片，物聯(lián)網(wǎng)將通信技術(shù)引入到萬物互聯(lián)的世界里，讓人與物、物與物之間產(chǎn)生前所未有的連接關(guān)系。于是通過遠(yuǎn)程連接，人與物之間可以跨越時(shí)空開始交流，比如人在辦公室就可以通過手機(jī)遠(yuǎn)程發(fā)送“請(qǐng)?jiān)谙挛?點(diǎn)后維持住宅室內(nèi)溫度25℃，空氣濕度50%”這樣的指令。進(jìn)而，物與物之間也可以進(jìn)行直接的交流，如濕度傳感器在下午5點(diǎn)后啟動(dòng)工作后，檢測(cè)到室內(nèi)濕度低于50%后就會(huì)將此消息告知加濕器，于是加濕器開始噴灑水霧；當(dāng)濕度傳感器檢測(cè)到室內(nèi)濕度已達(dá)到50%，則再次發(fā)送消息給加濕器，加濕器則會(huì)停止加濕。

正如語(yǔ)言文字引領(lǐng)未開化的原始人一步步走入文明，物聯(lián)網(wǎng)讓物與物之間有了溝通交流的渠道，使得一切無趣的物品變得有了生氣。而人，可以通過這張網(wǎng)與周圍或者千里之外的世界進(jìn)行交流，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和管理，運(yùn)籌帷幄之中，決勝千里之外。物聯(lián)網(wǎng)的藍(lán)圖是一個(gè)向我們撲面而來、萬物互聯(lián)的新生態(tài)。

當(dāng)前，市面上已有的物聯(lián)網(wǎng)終端和應(yīng)用主要是基于第二代移動(dòng)通信技術(shù)（如GSM）或Wi-Fi、ZigBee、藍(lán)牙等短距離傳輸技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。然而，這些通信技術(shù)尚無法有效承載海量的物聯(lián)網(wǎng)連接，并且在覆蓋能力、安全保障等方面存在缺陷。隨之而來，一系列低功耗窄帶物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，包括LoRa、Sigfox，以及近兩年最為火爆的NB-IoT和eMTC技術(shù)，它們都具有低功耗、大連接、低成本等特性，尤其是采用授權(quán)頻譜并由運(yùn)營(yíng)商運(yùn)營(yíng)的NB-IoT技術(shù)，更是因?yàn)槠鋸V深覆蓋和高可靠的特性受到了產(chǎn)業(yè)界的廣泛關(guān)注。根據(jù)市場(chǎng)研究公司Machina Research的預(yù)測(cè)，2025年全球物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)將達(dá)到270億個(gè)，僅在我國(guó)就將達(dá)到56億個(gè)。

中國(guó)移動(dòng)在NB-IoT技術(shù)研究、測(cè)試驗(yàn)證、產(chǎn)業(yè)構(gòu)建等方面進(jìn)行了深入的研究和探索，攜手垂直行業(yè)合作伙伴已在智慧市政、工業(yè)物聯(lián)、智能穿戴、智能家居、廣域物聯(lián)等領(lǐng)域率先開展應(yīng)用實(shí)踐，并聯(lián)合高校孵化創(chuàng)新項(xiàng)目，在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)落地、應(yīng)用設(shè)計(jì)等方面積累了相當(dāng)豐富的經(jīng)驗(yàn)。中國(guó)移動(dòng)主導(dǎo)了CCSA NB-IoT標(biāo)準(zhǔn)體系的制定，榮獲“CCSA科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)”一等獎(jiǎng)，同時(shí)還主導(dǎo)了GSMA NB-IoT終端外場(chǎng)測(cè)試體系構(gòu)建，率先啟動(dòng)了GCF NB-IoT物聯(lián)終端認(rèn)證，聯(lián)合產(chǎn)業(yè)研發(fā)的NB-IoT智能家電榮獲GSMA MIoT Showcase大獎(jiǎng)。

根據(jù)分析，NB-IoT在廣域物聯(lián)、智能抄表、智能穿戴、智能樓宇、物流跟蹤、智能家居、市政物聯(lián)、工業(yè)物聯(lián)等八大領(lǐng)域20余個(gè)典型場(chǎng)景有廣闊的應(yīng)用前景。為了服務(wù)于行業(yè)用戶，促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)從業(yè)人員對(duì)NB-IoT技術(shù)的認(rèn)知和理解，針對(duì)行業(yè)應(yīng)用與最新通信技術(shù)結(jié)合普遍存在的困惑，本書從NB-IoT關(guān)鍵技術(shù)、應(yīng)用案例解析、應(yīng)用開發(fā)指南等多維度，向垂直行業(yè)客戶、物聯(lián)網(wǎng)從業(yè)者、在校學(xué)生等潛在的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使用者提供指導(dǎo)，引導(dǎo)行業(yè)客戶部署、引入NB-IoT物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。

本書共分為5篇，結(jié)構(gòu)及內(nèi)容安排如下：

第1篇：移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)概述，用于了解全球物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展歷程及典型物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)比。

第2篇：NB-IoT關(guān)鍵技術(shù)，介紹NB-IoT體系架構(gòu)及空中接口技術(shù)、關(guān)鍵流程、安全以及能力開放等關(guān)鍵技術(shù)。

第3篇：NB-IoT特性解密，用于深入了解NB-IoT廣深覆蓋、海量連接、低功耗、低復(fù)雜度等特性。

第4篇：NB-IoT應(yīng)用案例解析，詳細(xì)分析了NB-IoT在多個(gè)領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用案例。

第5篇：開發(fā)和部署NB-IoT應(yīng)用，用于了解如何獲取NB-IoT開發(fā)、測(cè)試、部署及產(chǎn)業(yè)推廣資源。

本書由黃宇紅、楊光擔(dān)任主編，曹蕾、李新?lián)胃敝骶帲瑓⒓泳帉懙娜藛T還包括肖善鵬、于江、劉聰、劉琨、翁瑋文、李秋香、劉雅、張超、王銳、潘璐、王曦澤、厲正吉、孔露婷、高向東、張儷、高晨亮、徐芙蓉、彭嘯鋒、袁園、田康、駱正虎、范曉暉、羅達(dá)、童小平、余勇、盧虎、段曉東、李愛華、黃震寧、周欣、彭晉、李笑如、張為民、施磊、左敏。

在本書的編寫過程中，首先要感謝機(jī)械工業(yè)出版社林楨編輯從選題策劃、立項(xiàng)和內(nèi)容方面提供了許多寶貴建議，還要特別感謝物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的多位專家、從業(yè)者幫助提供和完善物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用案例內(nèi)容，包括南京物聯(lián)傳感技術(shù)有限公司呂軍偉，柒貳零（北京）健康科技有限公司項(xiàng)立剛，上海歐孚通信技術(shù)有限公司俞文杰，聯(lián)發(fā)博動(dòng)科技（北京）有限公司張耿豪，深圳五洲無線股份有限公司高金梁，上海智能昊想科技有限公司金培奇，國(guó)家電網(wǎng)有限公司陸陽(yáng)，海信集團(tuán)有限公司劉宏舉，深圳市前海億車科技有限公司林堅(jiān)立，浙江比弦物聯(lián)科技有限公司洪寬，上海威派格智慧水務(wù)股份有限公司楊峰，愛立信（中國(guó)）通信有限公司鐘博、李堃，紫光展銳科技有限公司葉暉，美科科技（北京）有限公司陳昊，北京摩拜科技有限公司夏一平，中國(guó)地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)院韓冰。

移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)的浪潮滾滾而來，技術(shù)商用如火如荼，現(xiàn)在正是物聯(lián)網(wǎng)從業(yè)者發(fā)明創(chuàng)新的好時(shí)機(jī)。從業(yè)者可以在各種傳統(tǒng)的設(shè)備中嵌入物聯(lián)網(wǎng)模塊，對(duì)其工作方式加以改造，使其更好地服務(wù)于個(gè)人、家庭、行業(yè)和社會(huì)。

NB-IoT正處于技術(shù)和應(yīng)用快速發(fā)展的階段，新的應(yīng)用層出不窮，由于作者水平有限，本書錯(cuò)漏之處在所難免，歡迎讀者批評(píng)指正并提出建議，以期對(duì)后續(xù)版本進(jìn)行改進(jìn)和更新。

作者

2018年8月