本次毕业设计旨在设计一套基于NB-IoT(Narrow Band Internet of Thing)技术，的无人值守温感系统，用于实现对环境温度数据采集及监测等功能，具有较高的现实意义和使用价值。

无人值守远程监测设备市场的发展，为节约劳动力资源，提高社会生产效率具有十分积极的推动作用。目前，无人值守远程监测设备系统的研发也处在一个十分重要的历史环境下。各公司在针对不同的监控环境要求、设备工作特点等方面进行着不同的配套监测设备的研发与生产。就目前市场上的无人值守系统来看，大部分都还是利用已有的通信资源，但需要架设线路，并且存在维护成本较高的问题。而传统上采用人工定期测温来监测设备温度，具有很大局限性。随着各种新业务不断出现，对监测设备及工作现场环境适应能力的要求也必然会越来越高。因此，在当今市场环境下，为了保证生产过程的安全，防止因为设备生产过程中发生异常等情况而造成各种可能的生产事故，提高产品的生产质量，降低和维护运营和维修成本，能够依靠现有的无线传感器技术水平有效地研发出一套高效、精准、简洁、易操作的无人值守远程监测设备系统就能在这片领域中占据更高的地位和更多的市场。

由于传感器网络的巨大应用价值,它已经引起了世界许多国家的军事部门、工业界和学术界的极大关注。美国国防部和各军事部门都对传感器网络给予了高度重视，在C4ISR的基础上提出了C4KISR计划，强调战场情报的感知能力、信息的综合能力和信息的利用能力，把传感器网络作为一个重要研究领域，设立了一系列的军事传感器网络研究项目。美国英特尔公司、美国微软公司等信息工业界巨头也开始了传感器网络方面的工作，纷纷设立或启动相应的行动计划。日本、英国、意大利、巴西等国家也对传感器网络表现出了极大的兴趣，纷纷展开了该领域的研究工作。

无线通信技术正在飞速发展，从最开始人与人之间的通信发展到现在人与物之间的通信以及物与物之间的通信，世界即将进入万物互联的新时代 。目前物联网技术通常采用ZigBee、Bluetooth、Simplicti及有线等方式，但这些技术均面临通信距离短、功耗大和因通信协议而导致的终端数量饱和问题。NB-IoT（NarrowbandInternet of Things，窄带物联网）最早由华为在 2014 年推进，是 3GPP 标准组织在 2015 年9月提出的一种新的窄带蜂窝通信 LPWAN 技术。 NB-IoT 是物联网领域中一个新兴的技术，有着极其良好的市场前景。在同样带宽频段下，增益超过20 dB，覆盖面积可扩大100倍，形成深覆盖，海量连接的M2M体系，有长达10年的待机时间和良好的功耗控制及数据连接能力，正逐渐成为我国物联网发展技术的主流，通过NB-IoT与传感器的连接，将低成本、低功耗的移动终端置于各类环境中，可为无人值守远程监测设备系统提供良好的保障。

2. 研究的基本内容与方案

本次毕业设计了一套基于NB-IoT窄带宽物联网技术的无人值守温度监测系统，设计的目标在于应用传感器技术，采集温室环境信息，通过NB-IoT技术将信息传输至后台服务器以供用户查看，且当环境温度异常时，后台服务器发送告警信息。

故可将整个无人值守温感系统架构分为三部分，前端数据采集、传输网络和云服务器。

1. 前端由安装在需监测环境中的数据采集节点组成。前端由温度传感器和NB-IoT模块组成，负责采集环境的温度信息，然后通过总线将采集的数据按照时间点在线实时传输到NB-IoT模块。

2. 传输网络由NB-IoT网络和Internet网络组成，NB-IoT模块通过NB-IoT网络将环境数据传输至Internet网络，后台服务器通过Internet网络接收采集的环境数据。

3. 用户可以通过Internet网络访问云服务器获取温度数据或直接访问NB-IoT网络获取温度数据，物联网云平台的高扩展的数据库、实时数据处理、数据可视化展示等为无人值守温感系统提供了多维度的数据业务运营服务。

系统总体框图如下：