近几年,物联网作为一个热点话题被频繁提及,物联网被认为将引发第四次信息革命。随着传感器以及无线通信技术等的进步,物联网的发展显露出加快的趋势。物联网技术在短距离通信中已经有了广泛的应用,但是在远距离通信方面仍然存在着技术短板,存在着功耗高、弱信号场景覆盖差、无法支撑海量连接等问题,而3 GPP组织最新推出的NB-IoT通信技术很好的补足了这一短板。智能井盖作为较早提出的一个概念,因为曾经远距离物联网技术限制等问题,一直得不到推广。本文结合项目,选择智能井盖作为研究方向,设计了一个基于NB-IoT的低功耗智能井盖终端。首先,本文对相关理论进行了研究,根据项目需求设计了智能井盖设备的整体框架,主要分为传感器、NB-IoT通信模块、微控制器、电源、天线等五个部分,并进行了器件的选型与分析。其次,本文分别对各个部分器件进行了原理图的分析与设计以及PCB的设计,最终完成了设备的硬件设计。然后,本文进行了设备运行的程序代码设计,包括主程序设计以及各子程序的具体设计,介绍了软件调试的方法。在微控制器中下载程序后,进行了对设备整机的测试与调试,并结合后端物联网平台,对多台设备在实际应用场景中进行测试。最后,本文针对金属井盖下的无线通信场景进行分析,优化了设备天线的通信性能,并进行了一个高增益全向微带天线的技术研究。最终完成的智能井盖终端,测试结果满足项目要求。