摘要：在科学技术不断发展的时代中，计算机技术和通信技术以及微电子技术也随之发展起来，同时物联网技术也随着科技的发展而不断发展壮大，并且在各行各业中得到了广泛应用，比如说智能交通系统、公共安全、医学、农业以及工业等方面都是比较常见的。本文就是在物联网技术发展下，对窄带物联网技术的智能抄表系统进行了详细的介绍和分析。
关键词：NB-IOT；远程抄表；智能电表
在长时间来，供水和供电行业在运营管理阶段都存在着诸多痛点，以外的电力企业主要是采用了人工一两个月甚至是更长周期抄读一次电表数据，发现问题周期长、历史用电状况不能还原，需要耗费大量人力、物力进行解决。并且因为电表人工管理的周期比较长，容易产生违法用电的行为，在一定程度上增加供电企业产销差，每年还会因为管线损耗、计量损失、盗用电等造成的产销差居高不下，直接影响到供电企业经济效益。对于其问题，国内一些供电企业纷纷采取放空的措施，但是因为用电区域比较大，人工监控成本高，人工管理工作的滞后，产销差的控制形势比较严峻，依旧高达百分之二十以上。而电表是供电企业与客户产生贸易结算的依据，若是出现故障或是人工抄录数据的错误，就会给企业带来损失。在这个基础上，智能电表就得到广泛应用。本文就对NB-IoT智能电表的抄表系统设计和实现内容进行探讨，以供借鉴。
1基于NB-IoT的智能电表系统架构
1.1 NB-IoTUE
nb-lot的标准模组是由系统终端内部集成的，运用空中接口对nb-lotbts进行连接，终端实质上就是物联网的载体，相应的水质和水压以及流量的检测都是非常重要的，对相关的传感器和通信模块加以利用，从而让终端能够得到有效控制，并且得到科学合理的管理，实现互通的目的，从而让终端实现智能化的功能。
1.2 NB-lotbts
它主要的功能就是对小区进行合理的管理和承担空口接入处理，让s1-lite接口连接与nb-lot核心网，高层网元主要是处理终端非接入层数据信息，nb-lotbts组网要具有一定的独立性，同时要融合于fdd-lte。
1.3 NB-lotcore
和终端非接入层的交互功能主要是由它承担的，让ue业务的认证和签约管理都能够有效的完成，并且通过nb-lot平台来处理相关业务的数据，其中核心网进行处理组网时，要具有一定的独立性，让其能够共用lte核心网。当网络部署工作开展的时候，要合一部署核心网元，比如说mme、pgw、sgw，这些都是lot服务网管的节点。
1.4详细分析lot平台
将各个接入网进行汇聚，从而能够获取lot数据，根据类型的不一样，将其转发给对应的处理器来进行有效的处理，从而能够实现更好连接、数据、使能方面的管理，并且能够对连接进行有效的控制和诊断。整个平台就是对统一协议和接口进行利用，能够接入不同的终端，上层行业的应用根本对终端设备的连接和数据传输不需关注，从而能够实现终端管理的智能化。
1.5 应用服务器
是IoT数据最终的汇聚点，是物联网业务上层控制的核心，宜居客户需求实现数据的处理。在NB-IoT平台上，聚焦自身应用开发，经过IoT的平台能够获取设备层数据，统一管理电表、流量计等设备。
2 基于NB-IoT智能电表的工作过程
智能电表就像是手机，是需要配备一张用户识别卡的，存储用户数据信息、安全信息，SIM卡主要是由SIM卡厂商进行生产的，而用户需要购买其卡，提供IMSI、Key、鉴权算法、网络选择等信息给SIM卡商写入SIM卡；IoT电力企业从运营商购买SIM卡安装到NB-IoT终端中。IoT服务商通过运营商Portal激活SIM卡，终端上电，完成认证鉴权，将其接入到网络中，实现对数据的收发。
为实现对适配数据的传输，NB-IoT的协议就引入两种传输方法：第一，CP方案、UP方案。CP方案主要是经过控制面NAS信令传输数据，不需要建立数据无线承载，小数据分组经过NAS信令随路传输到MME，之后发往至IoT的平台中。UP方案应该和LTE系统类似，引入RRC悬挂、对流程进行恢复，在数据报文传输的时候，还需建立数据面进行承载，在经过数据面实施传输，在无数据传输阶段，终端、基站、MME中该用户上下文需要暂时挂起，在传输数据的时候，能够迅速恢复。两个方案就LTE能够实现空中接口信令的减少，实现降低功能消耗。
经过以上分析得知，SIM卡的管理流程复杂，SIM卡发行面向人，物联网平台的管理人员还需管理海量处在各环境物联网的设备，管理过程繁琐，成本高。因此，物联网的网络平台经过自动化的规则进行管理，在嵌入式SIM卡的方案受到大部分运营商、终端商、卡商的重视。eSIM卡就将SIM卡变成一片嵌入式芯片，被嵌入在终端设备，有网络化、远程写卡功能。用户通常需要在运营商营业厅登记身份后，经过网络远程写号平台，完成入网激活、换号和专网，eSIM能够明显的提升用户的感知，但是也会消弱运营商的控制功能。
eSIM不是SIM卡演进终端，而软SIM就是下一个演进的目标，软SIM没有物理卡片，而是存储在设备操作系统中的一个软件，经过无线技术，下载SIM卡的应用，进而重复进行编程。软SIM无需SIM卡物理硬件，设备的成本低，并且还能够减少设备体积，为增加新特性、新功能留有空间。
3 基于NB-IOT智能水表应用优势分析
NB-IoT工作在授权频段，授权频段在信号穿透力、覆盖度有着较大优势，全网统一规划，干扰可控，能够有效确保智能化水表等业务在复杂应用环境的数据信号传输稳定性、可靠性。
我国有三家运营商纷纷开始NB-IoT建设工作，应用运营商网络资源，实现在全国范围内物联网的业务推广应用。运营商的物联网业务基于物联网核心网专用网原，与传统网络区隔，以有效的避免恶意网络攻击，进而帮助企业实现终端访问控制、流量控制和企业内外网的隔离，为客户提供了安全稳定的网络，为物联网的客户构建与公众互联网隔离的虚拟专用网络，实现了客户物联网的无线终端就客户网络访问的需求。
lot平台具有较高的适配能力，能够接入大量的多样化终端设备，在统一协议和接口的基础下，lot平台能够统一接入管理不同型号和不同品牌的水表，实现互联互通的目的。并且开放的api快速集成了水务应用，从而有利于提高水务公司的效率。同时还为水务公司提供了智能网络，有着诊断和可控制的作用，并且让客户对终端的工作效率越来越满意，并且也能实现客户自主查询的基本需求。
总结
总的来说，nb~iot技术是当今新型的技术，能够对应用场景上的局限性问题进行有效的解决，从而让人与万物都能实现互联。所以，在nb～iot的智能水表信号能够安全、稳定、高效的运行，尤其是在传输数据过程中，根本不用借助任何介质，让仪表上的数据能够直接传达平台上，不仅方便快捷，而且还可以对其进行有效控制，并且有利于部署成本的降低，所以nb~lot技术在智能水表中的应用是一种必然的趋势。
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