NB—IOT的关键技术及在农业物联网中的应用

王纯龙 李贺强

摘要：本文通过对NB-IOT技术的分析，阐述了NB-IOT技术在农业物联网中的应用，了解到NB-IOT技术通过农业物联网被应用到农业种植、畜禽养殖等多个方面，从而让农业物联网形成智能化的发展模式，促进了我国农业的科学化发展。

【关键词】NB-IOT技术 农业物联网 应用方式

1 NB-IOT的技术介绍

1.1 NB-IOT的技术特点

NB-IOT技术的发展并不是一蹴而就形成的，NB-IOT在发展过程中借鉴了许多技术内容，从而促进了自身的发展与壮大，其中LTE技术是NB-IOT的发展基础。NB-IOT技术以LTE技术为基础，并在发展过程中依据自身情况做出了相应调整，形成了独具NB-IOT技术的技术特点，NB-IOT技术中的物理层射频带较宽，其宽度为200赫兹。NB-IOT技术的下行采用正交相移键控调节器，并同时采用正交频分多址技术，让子载波间隔为15赫兹。NB-IOT技术的上行应用二进制相移键控或正交相移键控调制解调器，并在这一过程中采用单载波频分多址技术。单载波频分多址技术包含单子载波与多子载波两类，其中单子载波技术中两个子载波之间的间隔分别为3.75赫兹和15赫兹两类，在超低速率与超低功耗的IOT终端中都可以应用单子载波技术。多子载波技术中两个子载波之间的间隔为15赫兹。并且多子载波技术可以满足更高速率的需求。NB-IOT技术的物理层以上即高层协议是依据LTE标准进行制定的，并对其低能耗、多连接、少数据的特征进行了部分调整。Sl接口是NB-IOT技术核心网络的基础连接口。

1.2 NB-IOT的频谱资源

NB-IOT技术的应用不仅促进了物联网技术的发展，同时在通信技术上也得到了广泛应用。NB-IOT技术在通信技术中的应用促进了通信服务行业核心增量用户群的增多。这也让电信、移动、联通、广电在通信设施建设中都应用到了NB-IOT技术的频谱资源，其中联通更是率先把NB-IOT技术应用到商业网络之中。

1.3 NB-IOT的部署

依据立项RP-151621规定了NB-IOT技术的部署方式，NB-IOT技术的部署方式分为三类场景。第一类是独立部署场景，通过对独立频带应用，让其与LTE中是频带不能重合。第二类是保护带部署场景，即通过LTE，利用其中的边缘频带。第三类是带内部署场景，通过LTE，利用LTE中所有的频带进行相应的部署。

1.4 NB-IOT技术的网络组成

运用NB-IOT技术离不开对NB-IOT技术组网的了解，NB-IOT技术组网主要由5个部分构成。这五个部分分别是NB-IOT基站、垂直行业中心、NB-IOT终端、NB-IOT核心网、NB-IOT云平台，NB-IOT技术通过这五部分的相互配合，才形成了NB-IOT物联网。

2 NB-IOT技术对农业物联网的影响

NB-IOT技术在农业物联网中的应用，为农业物联网提供了技术支持并促进了农业物聯网的发展。NB-IOT完善了农业物联网的发展模式，NB-IOT技术通过信息传导设备对农作物或农田进行实时监控，了解农作物的生长状况，从而调整种植技术及种植方式。NB-IOT技术优化了农业物联网的构成，提升了农业物联网的技术，使农业物联网更加符合农村当前的发展前景。NB-IOT技术促成了农业物联网智能化的形成，NB-IOT网络层通过对农业生产过程中的信息进行收集，并通过应用层进行整理与分析，从而促使农业物联网做出智能化的处理。总之，NB-IOT技术在农业物联网中的应用，对农业物联网的发展产生了深远的影响。

3 NB-IOT技术在农业物联网中的应用

3.1 在农业种植方面的应用

在农作物种植过程中通过利用NB-IOT技术完善农业物联网中的农作物观察系统，通过建立NB-IOT设备感应器，如红外线感应装置、射频识别装置等，实时监测农作物的生长状况、病虫害状况等，再根据农作物的具体情况调整种植方式。同时这种农作物观察系统还可以应用到培育新品农作物方面，实时的监控可以减轻研究人员的负担，而通过网络收集的生长数据则更具有准确性，同时研究人员可以依据不同的研究方向，调整数据的收集方向，为研究项目提供了数据支持。NB-IOT技术不单单可以用于建立农作物观察系统，还可以通过农业物联网建立监测土壤系统，从而实现对土壤湿度与温度的监测，进而调整对农作物的灌溉，比如在果树种植方面可以通过监测土壤温度与湿度的变化，调整滴灌的速度与频率，促使果树更好的生长。

3.2 在农业养殖方面的应用

随着农业物联网进程的不断推进，农业物联网也被逐渐应用畜禽养殖方面。NB-IOT技术在农业物联网中构建出智能化畜禽监测系统，实时监测畜禽状况。现代养殖场在养殖过程中都习惯为畜禽带上养殖标签，NB-IOT技术通过在这些标签中植入传感器，实现对畜禽的科学化管理。而畜禽的科学管理系统通过传感器对其信息进行收集整理，让养殖者了解畜禽的生长情况，从而依据数据调整喂养方式，实现科学化的畜禽养殖。NB-IOT技术还可以减少在养殖过程中投入的人力资源，实现养殖过程的自动化管理、自动化卫生，节约了养殖成本。并且畜禽监测系统对畜禽的实时监测，可以在第一时间发现畜禽的疾病状况，避免疾病的传播，降低了养殖过程中的经济损失。

3.3 在农产品流通方面的应用

随着农业物联网的产生，农产品的售卖方式也发生了相应转变。而NB-IOT技术在农业物联网中的应用，更是完善了农产品的流通流程，NB-IOT技术通过在农产品上设置二维码，在二维码之中融入该农产品的全部信息，让购买者在购买过程中扫描二维码，了解农产品的全部信息，如生产场地、运输信息等，让购买者更加放心。同时在运输过程中应用NB-IOT技术实现对运输情况的实时掌握，可以让经营者依据运输情况及时调整运输流程。而NB-IOT技术在农业物联网中的应用还可以实时监测农作物的售卖情况，同时通过对售卖情况的信息整合，为种植者提供科学的种植方案。

综上所述，NB-IOT技术通过在农业物联网中建立农作物观察系统、畜禽监测系统等，让经营者形成科学化种植模式与养殖模式，降低了生产者的经营成本。同时NB-IOT技术完善了农业物联网的运行模式，让农业物联网更加系统化与智能化，从而推进了我国农业科学化发展。

参考文献

[1]侯海风.NB-IoT关键技术及应用前景[J].通讯世界，2017 （14）：1-2.

[2]邹玉龙，丁晓进，王全全.NB-IoT关键技术及应用前景[J].中兴通讯技术，2017（01）：43-46.