NB IoT - NOWY WĄSKOPASMOWY STANDARD TELEFONII KOMÓRKOWEJ DLA INTERNETU RZECZY DOI:10.15199/59.2017.6.24
Internet rzeczy (IoT), idea powstała w 1999 r.,
znajduje coraz więcej zastosowań. Przewiduje się, że
będzie on miał zasięg globalny i w 2021 r. liczba urządzeń
tego typu wyniesie około 1,5 biliona [1]. Rozwiązania
i zastosowania IoT są szeroko omawiane w literaturze
[2], [3]. Istotnym elementem IoT jest odpowiednia
sieć łączności, głównie bezprzewodowej. Obecnie
istnieje wiele standardów transmisji w pasmach nielicencjonowanych
(ISM) takich jak: LoRa, NWave, OnRamo,
Platanus, SIGFOX, Telensa, Amber Wireless, głównie o
zasięgu lokalnym [4]. Wydaje się jednak, że lepszym
rozwiązaniem są sieci komórkowe z dodatkową usługą
IoT realizowaną przez operatorów. Organizacja 3GPP,
poczynając od E-UTRA Release 12, wprowadziła
przydatny dla IoT standard LTE Cat. 0, uwzględniający
specyfikę transmisji danych z prędkością do 1 Mb/s
pomiędzy urządzeniami (M2M - machine to machine
communications) z uproszczonymi protokołami transmisji,
co umożliwia obniżenie kosztu terminali. Kolejna
wersja E-UTRA, Release 13 [5], przyjęta w czerwcu
2016 r. wprowadza standardy eMTC (LTE Cat. M1)
i NB IoT - NarrowBand for the Internet of Things (LTE
Cat. NB1) oraz EC-GSM-IoT [6]. W tym artykule
opisano parametry standardu NB IoT. Krajowi operatorzy
sieci komórkowych przewidują wkrótce uruchomienie
usługi NB IoT. Wymaga to jednak modyfikacji stacji
bazowych.
2. PARAMETRY SYSTEMU NB IoT
2.1. Tryby pracy
System NB IoT jest zupełnie nowym standardem.
Nie realizuje on większości funkcji szerokopasmowych
terminali LTE. Wykorzystuje jednak funkcjonalności
LTE, organizację widma i protokoły transmisyjne.
Dzięki temu jest kompatybilny z LTE i do transmisji NB
IoT mogą służyć zmodyfikowane stacje bazowe LTE.
Możliwa jest także transmisja na poszczególnych nośnych
systemu GSM.
Transmisja w obu kierunkach jest wąskopasmowa
i zajmuje pasmo o szerokości 180 kHz, tzn. jeden blok
PRB LTE lub jeden kanał GSM o szerokości 200 kHz.
System służy do przesyłania małej iloś[...]
DYNAMICZNA LOKALIZACJA OSÓB WEWNĄTRZ BUDYNKU Z BEACONAMI BLOTOOTH EDDYSTONE DOI:10.15199/59.2016.6.48
DYNAMIC INDOOR LOCALIZATION OF PERSONS
USING BLOTOOTH EDDYSTONE BEACONS
Streszczenie: W artykule omówiono standard Eddystone-
nowe zastosowanie standardu Bluetooth Smart (BLE).
Przedstawiono działanie i parametry beaconów Eddystone,
oraz typowe dziedziny zastosowań. Omówiono krótko metodę
lokalizacji wewnątrz budynku wspomaganą filtrem
Kalmana. Wykonano pomiary lokalizacji dynamicznej w
pomieszczeniach przez zestawiony system Eddystone, w
którym użyto beaconów polskiej firmy Kontakt.io i typowego
smartfona z systemem Android.
Abstract: The paper describes the Eddystone standard - a
new application of the Bluetooth Smart (BLE). Operation
and parameters of the Eddystone beacons and typical applications
area were shown. The localization method inside
building with Kalman filtering was briefly explained. The
measurements of indoor dynamic localization were performed
using Eddystone beacons from polish Kontakt.io
manufacturer and typical Android smartfon.
Słowa kluczowe: beacon, Bluetooth, filtr Kalmana, śledzenie
2D ruchu obiektu.
Keywords: beacon, Bluetooth, Kalman filter, 2D object
tracking.
1. WSTĘP
Moduły radiowe Bluetooth BLE (lub Bluetooth
Smart) są obecnie powszechnie stosowane w aplikacjach
mobilnych. Eddystone [1], podobnie jak iBeacon wykorzystuje
standard Bluetooth LE. Eddystone został zaprezentowany
przez firmę Google w lipcu 2015 r. dla systemów
operacyjnych Android, iOS oraz każdego systemu,
który wspiera beacony BLE. Eddystone jest protokołem,
który określa format transmisji Bluetooth LE dla
celów lokalizacji zbliżeniowej. W standard Bluetooth
Smart są wyposażone obecne smartfony z najnowszymi
systemami iOS oraz Android (wersja 4.3 i późniejsze).
W przeciwieństwie do iBeacona, format Google’a jest
otwarty i dostępny w internecie, zatem każdy może mieć
do niego dostęp i pomagać go rozwijać (ogólnie dostępna
licencja Apache v.2.0). Jest to podstawowa zaleta
względem standardu iBeacon, który został wprow[...]
BADANIE SYSTEMU NB - IoT W TERENIE MIEJSKIM DOI:10.15199/59.2019.6.74
1. WSTĘP
Internet Rzeczy (IoT) rozwija się szybko, powstają
nowe projekty i zastosowania w prawie wszystkich dziedzinach.
Istotnym elementem IoT jest transmisja danych,
szczególnie transmisja bezprzewodowa. Najpierw powstały
standardy transmisji działające w pasmach nielicencjonowanych
ISM, takie jak LoRaWan [1] i Sigfox
[2]. Wkrótce potem, w 2016 r. 3GPP opublikowała nowe
standardy transmisji (E-UTRA, wersja 13) działające w
pasmach licencjonowanych systemów mobilnych [3],
[4]. Jednym z tych standardów jest wąskopasmowy Internet
Rzeczy NB-IoT, który może działać w dowolnym
systemie 4G, ponieważ zapewnia zgodność z dotychczasowymi
standardami komórkowymi. Potrzebuje tylko
niewielkiej części widma systemu komórkowego.
Zasadnicze cechy systemu NB-IoT to: zwiększony
zasięg (Enhanced Coverage) w porównaniu z szerokopasmowym
systemem LTE, czyli transmisja przy o 20 dB
słabszym sygnale, uproszczona konstrukcja urządzeń
użytkownika (UE), gwarantująca niski koszt i długa
żywotność baterii zasilającej (od 10 do 15 lat) [5]. Cele
te osiągnięto dzięki możliwym powtórzeniom transmisji
w kanałach w górę i w dół, możliwej transmisji jednotonowej,
transmisji z półdupleksem częstotliwościowym,
prostym modulacjom (BPSK i QPSK) i rozbudowanym
mechanizmom oszczędzania zasilania.
Standard jest przeznaczony do obsługi bardzo dużej
liczby urządzeń (52547 w komórce) transmitujących
niewielkie ilości danych z małą częstością. Czas transmisji
pakietów danych może być znacznie wydłużony.
Rozszerzony zasięg pozwala na odbiór wewnątrz budynków
np. w pomieszczeniach podziemnych.
Standard ma też wady; najistotniejsze to: jedna antena
(tor odbiorczy) i możliwe znaczne opóźnienia w transmisji
danych.
W artykule przedstawiono wyniki badań transmisji
NB-IoT, niedawno uruchomionej w krajowej sieci TMobile,
w paśmie 800MHz. Sieć pracuje w paśmie
ochronnym LTE.
2. CECHY SYSTEMU NB-IoT
2.1. Podstawowe parametry
Dla systemu NB-IoT przydzielono w Europie [...]