大港油田第四采油厂（滩海开发公司）
摘要：进入新世纪，随着信息时代的到来，信息通讯技术也日益进步。信息通讯技术的发展在给人类带来便利的同时，也面临着传输信息是否安全可靠等问题。这就要求我们对网络通讯的传输速度、传输质量等标准有了更高的要求。本文分析了当前信息传输的背景，从NB-Lot的定义、特点出发，从生产现场的现状入手，分析NB-Iot技术在改进生产现状，提高生产效率方面的应用，以及将NB-Iot技术在生产现场各个场所进行运用，并分析了NB-Iot技术的潜在发展前景。
关键词：信息；NB-Iot；网络；数据
人类社会已逐步迈入信息时代，物联网技术的发展，促进了社会各行各业的飞速发展。网络已经成为了社会上人与人进行交流、资源与资源相互共享、信息之间相互传输的一种重要手段。
目前，我们的局域物联网主要为wifi，zigbee，bluetooth，等，广域物联网主要为sigfox，lora，mtc/emtc/nb-iot，等，网络系统和网络标准程多样化。需求多样化，终端形态与分布也程差异化。当前物联网发展具有终端功耗过高、无法支持海量终端、典型场景网络覆盖不足，终端成本过高等缺点。而NB-Iot则能够实现低功耗、广覆盖，它具有覆盖面广、连接点多、速率低、成本低、功耗较少、架构优等突出特点，或许成为物联网发展的一个突破点。
在生产现场，它可以用用于天然气、原油等的智能抄表，能够终端位置固定，上行延时不敏感，使用于油井数据采集，可以秒级上报，最大包可以达到3000bit，也可用于生产现场环境检测。我们同样可以将NB-Iot应用于燃气泄漏报警，能够终端位置固定，上行延时敏感的小数据包业务。
NB-Iot（Narrow Band Internet of Things，NB-IoT）窄带物联网，它作为万物互联网络的一个重要分支，构建于蜂窝网络，仅仅消耗180kHz的带宽就可以直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，以降低部署成本、实现平滑升级。NB-IoT是物联网一门新兴的技术，它支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，因此也被称为低功耗广域网（LPWAN）。NB-IoT支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接。据统计NB-IoT技术的设备电池寿命可以提高至少10年，同时还能提供范围广的室内蜂窝数据连接覆盖。
NB-Iot因其低功耗、广覆盖而在全球范围内广泛应用。它具有以下突出优点：第一，支持海量的低吞吐量终端，终端数大于五万个连接，窄带能够支持更多用户，且具有低占空比，小包传输优化空口信令开销，能够减少无线资源占用情况，数据传输优化，终端上下文信息存储。第二，NB-Iot终端超低功耗、低成本，5Wh的电池可以供终端使用近10年，芯片复杂度降低，工作电流较小，空口信令简化，减少单次传输功耗，PSM功耗仅仅为15μW，eDRX扩展DRX周期，最长为2.91小时，具有长周期TAU，能够有效减少发送位置更新，降低功耗。仅支持功能区域选择和重选，减少其他方面的成本。第三，室外广覆盖，室内穿透能力提升，比现在的GPRS网络提升近20Db。对比其他LPWA技术，LoRa技术比较成熟，但是在终端、产业链方面步入NB-lot有优势，且成本高，它采用非授权频谱，类似于WiFi，如果大规模建设后，它们之间会产生相互干扰，且目前来看没有更好的解决办法。而Sigfox则相对封闭，系统构建相对缓慢。
目前生产现场数据通产面临着数据传输不稳定、抗干扰性差。功耗较高，由于生产现场环境复杂，通常都要加装信号放大器，但是效果依旧不尽人意，造成信息传输延缓、不稳定。随着网络技术的发展，NB-Iot技术能够很好地解决上述问题，NB-Iot技术本身具有低功耗、覆盖广、低成本、免维护等特点，并且应用智能化，可以高安全、低成本的实现数据、信息等进行及时分析和处理，从而实现更有针对性、科学性的动态管理，进一步提升管理效率和服务水平。在生产现场，我们可以利用NB-Iot技术，使用智慧井盖，通过智慧井盖综合解决方案，将原有的雨污水管网设施的管理方式由被动变为铸锻管理，由过去的员工巡检变为现在的机器只能监控，按照需求、及时进行调度处置，使维护工作更具有针对性、准确性，从而可以大大降低生产成本。也可以利用NB-Iot技术，运用于生产现场的路灯。具体地说就是利用短距、长距通信技术，实现生产现场各个角度路灯控制和拓展灯杆资源增值业务，达到降低能耗、维护人力成本。也可以利用NB-Iot技术，运用于现场的安全阀、消防栓，它主要是利用物联网技术和无线通讯技术，，将安全阀、消防栓的过程数据通过GPRS/NB-Iot网络实时传递给中控室，中控室员工再通知生产现场巡检人员进行现场取证、制止、恢复。还可以利用NB-Iot技术进行智能传输数据，主要用于生产现场油水井数据传输，以油气水井计量终端为主，也包括温度、压力等元素，用于基层单位远程自动传输数据功能。这主要是由智能终端采集、无线方式组网汇聚数据传输到后端服务系统，通过对综合动态数据实时监测和分析，为实现警犬管理、节约能源的目标提供有效的数据和方式。
NB-Iot非常适合应用于无线数据传输、传感跟踪、要求低功耗、长待机、深覆盖、大容量的领域，更适合于静态业务，对时延敏感、非连续移动、实时传输数据的生产环境，它可以通过物联网技术在这些领域的应用，大大降低管理成本，让网络管理者、生产领导可以随时掌握各种生产现场的数据。随着国内积极推进NB-Iot网络的基础设施建设，以及NB-Iot芯片的成本降低，NB-Iot技术一定会作为物联网领域的最主流技术，越来越多的应用于我们的工作、生活中。
在当前信息飞速发展的大背景下，随着技术的不断创新飞跃，物联网技术的应用已经逐步拓展到社会的各个区域，例如仅今年大港油田也推出了构建“智慧油田”的概念，这个概念的提出与实践，要求必须充分利用互联网技术与信息技术的优势功能，从最初的人与人之间的紧密相连，到物与人进行紧密相连，到最后实现物与物的紧密相连，进一步推动时代发展，满足油田发展的需求。NB-Iot技术在这场物联网发展变革中具有突出优势，在未来也具有广阔的发展空间，灵活利用可以促使物联网提升自身的连接能力，加快物物连接的实践与普及，适应时代发展。NB-Iot技术在多个领域中广泛的应用，其应用范围也随着技术的创新不断扩大，在未来，NB-Iot将在不仅在石油行业能够得到应用，在社会的各个领域也会大放光彩，充分发挥出其技术优势，实现新时代的创新，为人们提供便利的工作环境，构建适宜的居住环境，提供便利的交通工具。
综上所述，在信息时代背景下，基于网络技术、网络连接、云服务、大数据分析和传感器等所有核心技术的基础，物联网技术逐渐从萌芽状态发展为未来技术的前沿，革新传统的技术理念，充分发挥出其技术优势，灵活利用多样的技术满足人们的需求。因此，应积极进行NB-Iot技术研究与创新，合理进行应用实践，为人们提供便捷优质的服务，推动物联网技术的普及，促使全球通信发展。
参考文献：
[1]李明珲.基于信息时代背景下 NB-Iot 关键技术及应用前景研究[J].中国新通信，2017，19（19）：124
[2]张红，王玉峰.基于雾计算的NB-Iot框架、关键技术及应用[J].中兴通讯技术，2017，23（01）：32-3