今年的疫情形式依然紧张,五一并没有旅游,节后第一天和大刘加班填坑。昨天不知不觉到了9点多,下楼意犹未尽又研讨了半小时。
月光明朗,入夏的夜晚,没有那么多白天的喧嚣。陷入长久压力的麻木,似乎开始解冻,我感受到了劳累、一种自知可以舒缓的疲惫。
复苏。
1、NB-IoT电表
某宿舍项目的三百余NB电表一直存在读数上传失败的问题,断断续续已经快半年了,没有给客户彻底解决。按照4月计划,电表项目进入警戒阶段。
大刘给我演示了POSTMAN可视化的调试,并保存的脚本。第二天尝试后,我发现了核心问题——NB工作模式
1.1 NB工作模式
1.1.1 PSM (省电模式)
终端非业务期间深度休眠,不接收下行数据,只有终端主动发送上行数据(MO Data)时可接收IoT平台缓存的下行数据,适合对下行数据无时延要求的业务;终端设备功耗低,采取电池供电方式,如抄表业务。
PSM模式下,命令刚下发到平台时,它的状态是“DEFAULT”,然后查看是否能否立即下发,若不能,状态更新为“PENDING”;设备上报数据后,命令下发下去(但不确定命令是否到达设备),消息是CON,状态更新为“SENT”;平台收到与CON消息对应的ACK后(但不确定命令是否执行成功),状态更新为“DELIVERED”;平台收到命令的执行结果上报后将命令状态更新为“SUCCESSFUL”或“failed”。如果在下发过程中报错,则直接将命令状态更新为“FAILED”。
PSM模式示意图:
三种状态之间的转换关系:
• 终端设备发送上行数据(Mo Data)或周期性位置更新(Periodic TAU)时,设备状态进入Connected State。
• 在Connected长时间无消息收发,如基站定时器超时或终端上报上行数据时,携带不需要返回下行数据标识时,设备进入Idle State。
• 在Idle State时,如果设备的Active timer超时,则会进入到PSM State,直到下一次的主动发送上行数据(Mo Data)或周期性位置更新(Periodic TAU)才会改变其状态。
1.1.2 DRX
可以认为下行业务随时可达终端设备,在每个DRX周期( 1.28s,2.56s,5.12s 或者10.24s ),终端都会检测一次是否有下行业务到达,适用于对时延有高要求的业务。终端设备一般采取供电的方式,如路灯业务。
DRX模式示意图:
• 由于DRX周期短( 1.28s,2.56s,5.12s 或者10.24s,由运营商网络侧设置决定),可认为下行业务随时可达,时延小。
• 适用于对时延有高要求的业务,但功耗相对较高,终端设备一般采用供电方式。
1.1.3 eDRX (延长 DRX)
终端设备兼顾低功耗和对时延有一定要求的业务,在每个eDRX周期内,只有在设置的寻呼时间窗口内,终端可接收下行数据,其余时间终端处于休眠状态,不接收下行数据,该模式可在下行业务时延和功耗之间取得平衡,如远程关闭煤气业务。
eDRX模式示意图:
• 每个eDRX周期内,有一个寻呼时间窗口PTW( Paging Time Window ),终端在PTW内按照DRX周期(DRX周期时间短,可以认为终端不休眠、一直可达)监听寻呼信道,以便接收下行数据,其余时间终端处于休眠状态。
• eDRX模式可以认为终端设备随时可达,但时延较大,时延取决于eDRX周期配置,可以在低功耗与时延之间取得平衡。
1.2 工作模式的作用
因我们的设备处于PSM模式下,所以通讯周期在20小时左右,一度纳闷向平台API发送了请求,设备却不响应。
通过将“工作模式”修改为“DRX”,实现了即时的通信。(由于我们的业务是电表,所以不考虑电池负载;如果是水表业务,则必须考虑省电工作模式)。
剩下工作就是建立回调接收服务器,建立数据库,制作接口供应用调取。
2、电信NB-IoT的运营成本
2.1 电信计费标准
NB-IoT具有流量速率低、连接数量大、用户粘性强等特点,重在其连接价值。中国电信以连接频次为关键特性设计NB-IoT商业模式,统一以包年及生命周期的模式,套餐内提供足够额度的连接次数,如超过封顶次数,再收取一定的高频使用费用,突出连接价值,资费结构简单易行。 中国电信完全从客户视角出发,以含有业务语义、匹配客户业务行为的应用层业务消息定义连接频次,规避了网络连接术语晦涩难懂的问题,让客户用的明白,用的放心。 中国电信的本次NB-IoT资费的革新,将标志着运营商正式开启万物互联时代新的运营模式。
2.2连接频次
需要计次的NB-IoT消息定义为含有业务语义的,用于完成业务诉求的应用层消息。包括:注册消息、订阅消息、数据上报消息、命令下发消息、命令响应消息、应用层心跳消息等。
不计次消息包括:DTLS握手消息、重传消息、ACK确认消息等。
NB-IoT乐趣多多。
参考: