This paper applies the narrow band Internet of things communication technology to develop a wireless network equipment and communication system, which can quickly set up a network with a radius of 100 km on water surf...This paper applies the narrow band Internet of things communication technology to develop a wireless network equipment and communication system, which can quickly set up a network with a radius of 100 km on water surface. A disposable micro buoy based on narrow-band Internet of things and Beidou positioning function is also developed and used to collect surface hydrodynamic data online. In addition, a web-based public service platform is designed for the analysis and visualization of the data collected by buoys. Combined with the satellite remote sensing data, the study carries a series of marine experiments and studies such as sediment deposition tracking and garbage floating tracking.展开更多
随着全球能源结构转型的推进,风力发电作为可再生能源的重要组成部分,正逐渐成为全球能源供应的关键环节。文章主要介绍基于窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)通信技术的风力发电场远程监测方法,详细阐述数据采集与传...随着全球能源结构转型的推进,风力发电作为可再生能源的重要组成部分,正逐渐成为全球能源供应的关键环节。文章主要介绍基于窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)通信技术的风力发电场远程监测方法,详细阐述数据采集与传感器配置的关键技术,探讨NB-IoT通信模块的集成与配置方案,分析数据传输与管理过程中的技术挑战,并介绍实时数据监控与告警机制的设计与实现,最后通过技术应用测试验证该方法在风电场远程监测中的可行性和有效性。展开更多
电力系统的自动化继电保护装置是确保电网安全和稳定运行的核心设备,随着物联网技术的快速发展,特别是窄带物联网(Narrow Band-Internet of Things,NB-IoT)的应用,继电保护装置的智能化和高效化成为研究的热点方向。通过引入NB-IoT技术...电力系统的自动化继电保护装置是确保电网安全和稳定运行的核心设备,随着物联网技术的快速发展,特别是窄带物联网(Narrow Band-Internet of Things,NB-IoT)的应用,继电保护装置的智能化和高效化成为研究的热点方向。通过引入NB-IoT技术,深入研究其在电力系统自动化继电保护装置中的应用,重点探讨了通信模块、电源管理模块以及智能算法的集成与优化设计,旨在提升继电保护装置的故障检测精度、响应速度和能源效率,并通过实验验证了所提出优化方案的有效性,为现代电力系统提供高效、可靠的保护手段。展开更多
随着物联网技术的飞速发展,窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)作为一种低功耗、广覆盖、大连接的无线通信技术,逐渐成为连接物理世界与数字世界的桥梁。然而,在实际应用中,NB-IoT信号面临着诸如信号衰减、干扰、覆盖...随着物联网技术的飞速发展,窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)作为一种低功耗、广覆盖、大连接的无线通信技术,逐渐成为连接物理世界与数字世界的桥梁。然而,在实际应用中,NB-IoT信号面临着诸如信号衰减、干扰、覆盖不均等挑战。这些挑战不仅影响用户体验,还限制了物联网应用的进一步发展。因此,研究面向物联网的NB-IoT信号优化方法具有重要意义。文章深入研究面向物联网的NB-IoT信号优化方法,提出多种有效的优化策略和技术手段。展开更多
探讨物联网(Internet of Things,IoT)领域的两大关键技术,即窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)和增强型机器类型通信(enhanced Machine-Type Communication,eMTC),分析它们在不同应用场景下的实际应用和面临的挑战。...探讨物联网(Internet of Things,IoT)领域的两大关键技术,即窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)和增强型机器类型通信(enhanced Machine-Type Communication,eMTC),分析它们在不同应用场景下的实际应用和面临的挑战。详细介绍基于NB-IoT的智慧水表系统和基于eMTC的车辆跟踪系统的设计与实现,展示这些系统在提高城市管理效率、物流监控等方面的积极作用。针对网络覆盖与信号质量、数据安全与隐私保护、功耗与续航等关键技术挑战,提出相应的解决方案。最后总结NB-IoT和eMTC的广阔应用前景和市场潜力,并对未来技术发展和应用趋势进行展望。展开更多
随着物联网技术的快速发展,窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)技术因其低功耗、广覆盖、大容量等特性,成为物联网的重要连接方式。针对NB-IoT网络性能优化问题,提出基于自适应控制算法的优化方案,提高其可靠性、容量...随着物联网技术的快速发展,窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)技术因其低功耗、广覆盖、大容量等特性,成为物联网的重要连接方式。针对NB-IoT网络性能优化问题,提出基于自适应控制算法的优化方案,提高其可靠性、容量及能效。通过仿真实验,验证该方案的有效性和性能优势。此外,基于该算法,采用终端感知、网络通信、数据处理以及应用表现4层系统设计架构,设计基于自适应控制算法的NB-IoT物联网系统,满足不断增长的物联网应用需求。展开更多
电力变压器的安全稳定运行对电网可靠性至关重要,传统监控方式存在诸多限制。提出了一种基于窄带物联网(Narrow Band-Internet of Things,NB-IoT)技术的电力变压器监控系统,集成了高精度数据采集、低功耗远距离通信、智能数据分析以及...电力变压器的安全稳定运行对电网可靠性至关重要,传统监控方式存在诸多限制。提出了一种基于窄带物联网(Narrow Band-Internet of Things,NB-IoT)技术的电力变压器监控系统,集成了高精度数据采集、低功耗远距离通信、智能数据分析以及可视化管理等模块。通过实证研究,该系统在数据采集精度、通信可靠性、电池寿命以及故障诊断能力等方面均显著优于传统通用分组无线服务(General Packet Radio Service,GPRS)系统。研究结果表明,NB-IoT技术为电力变压器智能监控提供了新的解决方案。展开更多
随着智能电网技术的发展,基于窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)的智能用电信息采集系统逐渐成为提高电网效率和可靠性的关键工具。NB-IoT技术以其低功耗、广覆盖以及大连接数的特点,为远程用电数据的实时监控和管理...随着智能电网技术的发展,基于窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)的智能用电信息采集系统逐渐成为提高电网效率和可靠性的关键工具。NB-IoT技术以其低功耗、广覆盖以及大连接数的特点,为远程用电数据的实时监控和管理提供了强大的技术支持。文章系统地介绍了基于NB-IoT技术的智能用电信息采集系统的设计流程,包括系统架构与组件的构建、硬件配置与集成方法、软件开发与接口设计以及数据安全与传输优化策略,最后通过系统测试验证了设计的有效性和实用性。展开更多
防雷设备是保护配电系统免受雷击损害的关键组件,其可靠性对整个电网的稳定运行至关重要。传统的防雷设备故障诊断方法往往依赖人工检查,效率低下且耗时。随着窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)技术的发展,其在远程监...防雷设备是保护配电系统免受雷击损害的关键组件,其可靠性对整个电网的稳定运行至关重要。传统的防雷设备故障诊断方法往往依赖人工检查,效率低下且耗时。随着窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)技术的发展,其在远程监控和故障诊断中展现出独特的优势,如低功耗、广覆盖和高连接密度,使得基于NB-IoT的解决方案成为提升防雷设备故障诊断效率的有力工具。基于此,探讨防雷设备的主要类型及其工作原理,分析常见的防雷设备故障模式,设计一套基于NB-IoT技术的防雷设备故障诊断系统,旨在有效提升配电网的可靠性和安全性。展开更多
文章旨在探讨窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)中通信数据传输的优化方法。通过分析NB-IoT的特点和数据传输过程中的瓶颈,提出一系列针对性的优化策略,包括数据压缩与封装优化、数据聚合与帧结构设计、时间间隔调整...文章旨在探讨窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)中通信数据传输的优化方法。通过分析NB-IoT的特点和数据传输过程中的瓶颈,提出一系列针对性的优化策略,包括数据压缩与封装优化、数据聚合与帧结构设计、时间间隔调整与功耗控制、自适应重传机制以及网络优化与协议改进等,以提高NB-IoT的数据传输效率并降低能耗,为NB-IoT的进一步发展和应用提供参考。展开更多
文章针对基于窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)技术的智能无线电源传输系统,设计一种高效稳定的电能无线传输方案,以满足物联网应用需求。通过构建包含NB-IoT通信模块、无线电源传输模块以及智能控制模块的整体架构,...文章针对基于窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)技术的智能无线电源传输系统,设计一种高效稳定的电能无线传输方案,以满足物联网应用需求。通过构建包含NB-IoT通信模块、无线电源传输模块以及智能控制模块的整体架构,实现电能的远程无线输送与智能管理。实验结果显示,在距离为0.1 m时,系统的传输效率最高可达88.5%,在距离为0.3 m、负载为60 W时,系统的传输效率仍能达到71.0%。本研究为构建可靠高效的无线电源传输系统提供了理论基础和技术支持。展开更多
针对传统的时延估计算法无法解决窄带物联网(narrowband internet of things,NB-IoT)低速率低功耗引起的估计精度低、计算复杂度高等问题,提出一种加入代价函数模型的基于稀疏重构的时延估计算法。利用窄带定位参考信号(narrowband posi...针对传统的时延估计算法无法解决窄带物联网(narrowband internet of things,NB-IoT)低速率低功耗引起的估计精度低、计算复杂度高等问题,提出一种加入代价函数模型的基于稀疏重构的时延估计算法。利用窄带定位参考信号(narrowband positioning reference signal,NPRS)与传统的正交匹配追踪算法(orthogonal matching pursuit,OMP)进行时延值预估计,然后根据预估计的时延值构建冗余字典,在此基础上利用改进的OMP算法进一步对时延值进行估计。该算法中加入代价函数的思想将多维的时延估计降维成多个一维的时延估计,同时利用稀疏重构来消除各信号之间的干扰。另外,为了消除降维带来的局部最优的问题,合理设置软门限来有效并快速地终止代价函数模型的迭代过程。仿真结果表明,与OMP算法等传统时延估计算法相比,该算法具有更好的检测性能以及更高的时延估计精度。展开更多
针对城市窨井数量大、位置分散、安全事故频发、管理困难等问题,设计出一种基于窄带物联网技术(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)的井下数据无线采集终端。终端采用低功耗STM32芯片作为主控制器,NB-IoT无线通信模块采用BC26模组...针对城市窨井数量大、位置分散、安全事故频发、管理困难等问题,设计出一种基于窄带物联网技术(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)的井下数据无线采集终端。终端采用低功耗STM32芯片作为主控制器,NB-IoT无线通信模块采用BC26模组,数据采集终端具有自动采集数据、主动预警、初始蓝牙配置等功能。实验结果表明:所设计的无线采集终端功耗低、稳定性高,让城市井盖管理更加智能化,让故障检修更加便捷化,提高城市管理的智能化水平。展开更多
现有电能表使用有线方式抄收数据存在布线难、成本高、可靠性低等缺点,为了解决这些缺点,提出一种低成本物联网电能表设计方法,实现对用户用电量的精确计量和准确抄收。新型电能表以HT5017为核心完成计量、显示,并且通过窄带物联网(Narr...现有电能表使用有线方式抄收数据存在布线难、成本高、可靠性低等缺点,为了解决这些缺点,提出一种低成本物联网电能表设计方法,实现对用户用电量的精确计量和准确抄收。新型电能表以HT5017为核心完成计量、显示,并且通过窄带物联网(Narrow Band Internet of Things NB-IoT)网络实现云平台与电能表数据直接交互。经过小批量测试,精度满足要求。该方案成本低,数据通信可靠,具有市场推广价值。展开更多
基金The National Natural Science Foundation of China under contract No. 41606004。
文摘This paper applies the narrow band Internet of things communication technology to develop a wireless network equipment and communication system, which can quickly set up a network with a radius of 100 km on water surface. A disposable micro buoy based on narrow-band Internet of things and Beidou positioning function is also developed and used to collect surface hydrodynamic data online. In addition, a web-based public service platform is designed for the analysis and visualization of the data collected by buoys. Combined with the satellite remote sensing data, the study carries a series of marine experiments and studies such as sediment deposition tracking and garbage floating tracking.
文摘随着全球能源结构转型的推进,风力发电作为可再生能源的重要组成部分,正逐渐成为全球能源供应的关键环节。文章主要介绍基于窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)通信技术的风力发电场远程监测方法,详细阐述数据采集与传感器配置的关键技术,探讨NB-IoT通信模块的集成与配置方案,分析数据传输与管理过程中的技术挑战,并介绍实时数据监控与告警机制的设计与实现,最后通过技术应用测试验证该方法在风电场远程监测中的可行性和有效性。
文摘电力系统的自动化继电保护装置是确保电网安全和稳定运行的核心设备,随着物联网技术的快速发展,特别是窄带物联网(Narrow Band-Internet of Things,NB-IoT)的应用,继电保护装置的智能化和高效化成为研究的热点方向。通过引入NB-IoT技术,深入研究其在电力系统自动化继电保护装置中的应用,重点探讨了通信模块、电源管理模块以及智能算法的集成与优化设计,旨在提升继电保护装置的故障检测精度、响应速度和能源效率,并通过实验验证了所提出优化方案的有效性,为现代电力系统提供高效、可靠的保护手段。
文摘随着物联网技术的飞速发展,窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)作为一种低功耗、广覆盖、大连接的无线通信技术,逐渐成为连接物理世界与数字世界的桥梁。然而,在实际应用中,NB-IoT信号面临着诸如信号衰减、干扰、覆盖不均等挑战。这些挑战不仅影响用户体验,还限制了物联网应用的进一步发展。因此,研究面向物联网的NB-IoT信号优化方法具有重要意义。文章深入研究面向物联网的NB-IoT信号优化方法,提出多种有效的优化策略和技术手段。
文摘探讨物联网(Internet of Things,IoT)领域的两大关键技术,即窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)和增强型机器类型通信(enhanced Machine-Type Communication,eMTC),分析它们在不同应用场景下的实际应用和面临的挑战。详细介绍基于NB-IoT的智慧水表系统和基于eMTC的车辆跟踪系统的设计与实现,展示这些系统在提高城市管理效率、物流监控等方面的积极作用。针对网络覆盖与信号质量、数据安全与隐私保护、功耗与续航等关键技术挑战,提出相应的解决方案。最后总结NB-IoT和eMTC的广阔应用前景和市场潜力,并对未来技术发展和应用趋势进行展望。
文摘随着物联网技术的快速发展,窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)技术因其低功耗、广覆盖、大容量等特性,成为物联网的重要连接方式。针对NB-IoT网络性能优化问题,提出基于自适应控制算法的优化方案,提高其可靠性、容量及能效。通过仿真实验,验证该方案的有效性和性能优势。此外,基于该算法,采用终端感知、网络通信、数据处理以及应用表现4层系统设计架构,设计基于自适应控制算法的NB-IoT物联网系统,满足不断增长的物联网应用需求。
文摘电力变压器的安全稳定运行对电网可靠性至关重要,传统监控方式存在诸多限制。提出了一种基于窄带物联网(Narrow Band-Internet of Things,NB-IoT)技术的电力变压器监控系统,集成了高精度数据采集、低功耗远距离通信、智能数据分析以及可视化管理等模块。通过实证研究,该系统在数据采集精度、通信可靠性、电池寿命以及故障诊断能力等方面均显著优于传统通用分组无线服务(General Packet Radio Service,GPRS)系统。研究结果表明,NB-IoT技术为电力变压器智能监控提供了新的解决方案。
文摘随着智能电网技术的发展,基于窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)的智能用电信息采集系统逐渐成为提高电网效率和可靠性的关键工具。NB-IoT技术以其低功耗、广覆盖以及大连接数的特点,为远程用电数据的实时监控和管理提供了强大的技术支持。文章系统地介绍了基于NB-IoT技术的智能用电信息采集系统的设计流程,包括系统架构与组件的构建、硬件配置与集成方法、软件开发与接口设计以及数据安全与传输优化策略,最后通过系统测试验证了设计的有效性和实用性。
文摘防雷设备是保护配电系统免受雷击损害的关键组件,其可靠性对整个电网的稳定运行至关重要。传统的防雷设备故障诊断方法往往依赖人工检查,效率低下且耗时。随着窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)技术的发展,其在远程监控和故障诊断中展现出独特的优势,如低功耗、广覆盖和高连接密度,使得基于NB-IoT的解决方案成为提升防雷设备故障诊断效率的有力工具。基于此,探讨防雷设备的主要类型及其工作原理,分析常见的防雷设备故障模式,设计一套基于NB-IoT技术的防雷设备故障诊断系统,旨在有效提升配电网的可靠性和安全性。
文摘文章旨在探讨窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)中通信数据传输的优化方法。通过分析NB-IoT的特点和数据传输过程中的瓶颈,提出一系列针对性的优化策略,包括数据压缩与封装优化、数据聚合与帧结构设计、时间间隔调整与功耗控制、自适应重传机制以及网络优化与协议改进等,以提高NB-IoT的数据传输效率并降低能耗,为NB-IoT的进一步发展和应用提供参考。
文摘文章针对基于窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)技术的智能无线电源传输系统,设计一种高效稳定的电能无线传输方案,以满足物联网应用需求。通过构建包含NB-IoT通信模块、无线电源传输模块以及智能控制模块的整体架构,实现电能的远程无线输送与智能管理。实验结果显示,在距离为0.1 m时,系统的传输效率最高可达88.5%,在距离为0.3 m、负载为60 W时,系统的传输效率仍能达到71.0%。本研究为构建可靠高效的无线电源传输系统提供了理论基础和技术支持。
文摘针对传统的时延估计算法无法解决窄带物联网(narrowband internet of things,NB-IoT)低速率低功耗引起的估计精度低、计算复杂度高等问题,提出一种加入代价函数模型的基于稀疏重构的时延估计算法。利用窄带定位参考信号(narrowband positioning reference signal,NPRS)与传统的正交匹配追踪算法(orthogonal matching pursuit,OMP)进行时延值预估计,然后根据预估计的时延值构建冗余字典,在此基础上利用改进的OMP算法进一步对时延值进行估计。该算法中加入代价函数的思想将多维的时延估计降维成多个一维的时延估计,同时利用稀疏重构来消除各信号之间的干扰。另外,为了消除降维带来的局部最优的问题,合理设置软门限来有效并快速地终止代价函数模型的迭代过程。仿真结果表明,与OMP算法等传统时延估计算法相比,该算法具有更好的检测性能以及更高的时延估计精度。
文摘针对城市窨井数量大、位置分散、安全事故频发、管理困难等问题,设计出一种基于窄带物联网技术(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)的井下数据无线采集终端。终端采用低功耗STM32芯片作为主控制器,NB-IoT无线通信模块采用BC26模组,数据采集终端具有自动采集数据、主动预警、初始蓝牙配置等功能。实验结果表明:所设计的无线采集终端功耗低、稳定性高,让城市井盖管理更加智能化,让故障检修更加便捷化,提高城市管理的智能化水平。
文摘现有电能表使用有线方式抄收数据存在布线难、成本高、可靠性低等缺点,为了解决这些缺点,提出一种低成本物联网电能表设计方法,实现对用户用电量的精确计量和准确抄收。新型电能表以HT5017为核心完成计量、显示,并且通过窄带物联网(Narrow Band Internet of Things NB-IoT)网络实现云平台与电能表数据直接交互。经过小批量测试,精度满足要求。该方案成本低,数据通信可靠,具有市场推广价值。
