NB-IoT无线数传(NBIOT DTU)

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(LPWA)。NBIOT具有以下优势：

1.海量连接：每区可达10万连接；NB-IoT比2G/3G/4G有50-100倍的上行容量提升，这也就意味着，在同一基站的情况下，NB-IoT可以比现有无线技术提供50~100倍的接入数。

2.超低功耗：电池寿命长达十年；

低功耗特性是物联网应用一项重要指标，特别对于一些不能经常更换电池的设备和场合，如安置于高山荒野偏远地区中的各类传感监测设备，它们不可能像智能手机一天一充电，长达几年的电池使用寿命是本质的需求。在电池技术无法取得突破的前提下，只能通过降低设备功耗以延长电池供电时间。通信设备消耗的能量往往与数据量或速率相关，即单位时间内发出数据包的大小决定了功耗的大小。数据量小，设备的调制解调器和功放就可以调到非常小的水平。NB-IoT聚焦小数据量、 小速率应用，因此NB-IoT设备功耗可以做到非常小，可以保障电池5年以上的使用寿命。

3．深度覆盖：能实现比GSM高20db的覆盖增益；

NB-IoT比LTE提升20dB增益，相当于发射功率提升了100倍，即覆盖能力提升了100倍，就算在地下车库、地下室、地下管道等信号难以到达的地方也能覆盖到。

4．安全性：继承4G网络安全能力，支持双向鉴权以及空口严格加密，确保用户数据的安全性。

5．稳定可靠：能提供较高级别的可靠性接入，有效支撑 IoT 应用和智慧城市解决方案。

NB-IoT直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，即可与现有网络基站复用以降低部署成本、实现平滑升级，但是使用单独的180KHz频段，不占用现有网络的语音和数据带宽，保证传统业务和未来物联网业务可同时稳定、可靠的进行。以智能抄表应用为例，与采用有线PLC抄表数据回收成功率在60%左右相比，NB-IoT可以保证数据成功回收率很高，可靠性大大提高。

6. 低成本

低速率低功耗低带宽带来的是低成本优势。速率低就不需要大缓存，所以可以缓存小、DSP配置低;低功耗，意味着RF设计要求低，小PA就能实现;因为低带宽，就不要复杂的均衡算法。这些因素使得NB-IoT芯片可以做得很小。芯片成本往往和芯片尺寸相关，尺寸越小，成本越低，模块的成本也随之变低。

CN51XX系列 NB-IoT无线数传（DTU）是以NB-IoT网络为通信平台，提供标准的RS-232/485/TTL接口，按照工业标准设计，可直接与RTU、PLC、智能仪表、单片机控制器等各种工业现场的下位机设备连接。可以让工业用的RS232/RS485串口设备的串口通信立即转换为NB-IoT无线网络通信的双向数据传输设备。CN51XX系列 NB-IoT无线数传（DTU）可采用透明传输的方式，用户不用知道复杂的NB-IoT通讯原理和UDP/COAP协议，不用更改程序即可实现原有串口设备的无线网络连接，节省您宝贵的时间和已有投资，可用于长距离通信或控制。广泛应用于物联网产业链中的M2M行业，如智能电网、智慧交通、智慧农业、工业自动化、消防、公共安全、环境气象监测、车载定位、智慧园区、资产定位、能源监测等领域。 

（图）NB-IoT DTU远程监控系统-物联网平台

如图所示前端数据采集设备通过CN51XX NB-IoT无线数传（NBIOT DTU）将采集的数据连接到远端中心，相当于延长了串口的通信距离，从而实现串口设备之间的遥控。

• 支持中国三大运营商NB-IoT网络；

• 支持多种上下线出发模式，定时上下线、串口数据触发上下线模式；

• 支持根据IP地址和端口访问中心；

• 内嵌标准的UDP/COAP协议栈，支持透明数据传输

• 支持2路串口（232或485可选），波特率可达230400；

• 支持2路4~20mA模拟量输入（可选）；

• 板载温度监测装置；

• 温湿度一体传感器（可选）；

• 内置多星座 GNSS 接收机（GPS+GLONASS），满足对快速、精准定位的需求（可选）；

• 掉线自动重拨机制（采用自有的状态机算法）；

• 支持6个中心端，可做数据备份；

• 多种工作模式选择(透明和非透明)；

• 软硬件多重看门狗机制；

• 内嵌完备的PPP，TCP/IP协议栈；

• DTU 指令控制，通过指令查询，控制设备通信；

• 可升级固件程序；

• 嵌入式处理器，支持高速处理协议和大量数据；

• 稳定性：365×24小时不间断工作；

• 硬件恢复出厂设置。

• 供电：宽电压+6V-35V；

• 耗电：通信模块12V供电、通信状态<15mA

• 工作温度：-40℃ ～ +85℃；

• 防护等级：IP33；

  
  

实现RS232/RS485串口到NB-IoT无线网络通信的双向转换，其功能如下：

• 把RS232/RS485串口接收到的数据转为NB-IoT无线网络发到控制端；

• 把NB-IoT无线网络接收到的控制端数据转为通过RS232/RS485串口发出。

硬件

• ARM-based 32-bit MCU；

• 80K数据缓存；

• 硬件看门狗；

• 两个RS232/RS485串口；

• 2路4~20mA模拟量输入；

• 温湿度一体传感器（可选）；

串口信号

• RS232 DTE三线信号TxD, RxD, GND；

• 或者RS485信号Data+, Data-, GND；

• 所有信号提供15 KV ESD保护。

串口通讯参数

• 数据位：7,8；

• 校验位：奇,偶,无；

• 停止位：1,2；

• 波特率：300～230400。

软件系统

• 内置操作系统：μCos；

• 网络协议栈：TCP, UDP, IP, ICMP,DHCP,DNS 。

选型表：