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物聯(lián)網(wǎng)的“催化劑”:NB-IoT

2018年1月29日 13:42  OFweek物聯(lián)網(wǎng)  

在如今國家高度重視物聯(lián)網(wǎng)的今天,萬物互聯(lián)也成為了所有相關(guān)行業(yè)人的愿景,但是與此同時,掌握物聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)更是掌控物聯(lián)網(wǎng)今后話語權(quán)的利器。

NB-IoT的由來

對于物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展,華為的推進最早。2014年5月,華為提出了窄帶技術(shù)NB M2M,2015年5月融合NB OFDMA形成了NB-CIOT,7月份,NB-LTE跟NB-CIOT進一步融合形成NB-IOT。

物聯(lián)網(wǎng)的“催化劑”:NB-IoT

2015年9月份,全球通信業(yè)對共同形成一個低功耗、廣域覆蓋(LPWA)的物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)達成共識, NB-IoT標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)運而生。

2016年6月,3GPP宣布完成NB-IoT的指定工作。NB-IoT標(biāo)準(zhǔn)化工作的結(jié)束,也意味著Release13中面向物理網(wǎng)的核心協(xié)議已經(jīng)完成。而最近,隨著NB-IoT跨過標(biāo)準(zhǔn)化門檻,正式進入商用階段,業(yè)界對于它的關(guān)注度和討論也是逐漸升溫。

NB-IoT指的是基于蜂窩的窄帶物聯(lián)網(wǎng)(Narrow Band Internet of Things),是萬物互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中的一個重要分支。NB-IoT是IoT領(lǐng)域一個新興的技術(shù),支持低功耗設(shè)備在廣域網(wǎng)的蜂窩數(shù)據(jù)連接,也被叫作低功耗廣域網(wǎng)(LPWAN)。

各國大力發(fā)展NB-IoT

由于NB-IoT擁有的諸多優(yōu)點,國際內(nèi)外的運營商造就已經(jīng)意識到了物聯(lián)網(wǎng)這片未來的藍海,加大了對于NB-IoT的布局。韓國KT計劃計劃投資1 500億韓元新建NB-IoT網(wǎng)絡(luò);沃達豐加速布局物聯(lián)網(wǎng),建立NB-IoT開放實驗室,將研究網(wǎng)絡(luò)解決方案驗證、新應(yīng)用創(chuàng)新、設(shè)備集成、業(yè)務(wù)模式研究以及產(chǎn)品合格驗證等;DoCoMo將發(fā)展M2M業(yè)務(wù)作為其泛在網(wǎng)戰(zhàn)略重要組成,通過建立平臺與嵌入模塊推動M2M市場規(guī)模發(fā)展;Sprint通過開放性發(fā)展策略推動M2M市場。

物聯(lián)網(wǎng)的“催化劑”:NB-IoT

2017年,我國基礎(chǔ)電信企業(yè)大力推進NB-IoT網(wǎng)絡(luò)建設(shè),全年建設(shè)NB-IoT基站超過40萬個,實現(xiàn)了對直轄市、省會等主要城市的覆蓋。其中,中國電信率先建成全球首張全覆蓋的NB-IoT網(wǎng)絡(luò),800MHz的NB-IoT基站超過31萬個。

不過,雖然NB-IoT已經(jīng)成功商用,并且應(yīng)用涉獵的領(lǐng)域十分廣泛,但是取得一定規(guī)模發(fā)展的應(yīng)用卻是鳳毛麟角,主要集中在抄表業(yè)務(wù)、停車服務(wù)等有限的幾個領(lǐng)域之中。

NB-IoT的優(yōu)勢

NB-IoT為何會如此受到關(guān)注,與其幾個顯著特點是脫不開關(guān)系的。首先是覆蓋,NB-IoT提高覆蓋能力主要是通過提高功率譜密度、發(fā)送重復(fù)和上行Inter-site CoMP等方式實現(xiàn)的。

物聯(lián)網(wǎng)的“催化劑”:NB-IoT

其次是容量,物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的低速率要求和對時延不敏感決定了NB-IoT具有小寶數(shù)據(jù)發(fā)送和終端極低激活幣的特征。并且,NB-IoT通過減小空口信令開銷,大幅度提升了頻譜效率。據(jù)相關(guān)設(shè)備廠家評估,NB-IoT比現(xiàn)如今移動網(wǎng)絡(luò)的上行容量會有50~100倍的提升,可以提供現(xiàn)有無線技術(shù)最高100倍的接入數(shù)。

再次,3GPP在相關(guān)系列標(biāo)準(zhǔn)中引入了省電模式(PSM)和eDRX 技術(shù),NB-IoT 才真正具備了低功耗特性。NB-IoT目標(biāo)是對于典型的低速率、低頻次業(yè)務(wù)模型等,容量電池壽命可達10 年以上。根據(jù)3GPP TR45.820的仿真數(shù)據(jù),在耦合耗損164 dB的惡劣環(huán)境,PSM和eDRX均部署,如果終端每天發(fā)送一次200 B報文,5 Wh時電池壽命可達12.8年。

最后在成本上面,NB-IoT終端芯片能過做到低至1美元。終端芯片通常是由處理模塊、射頻模塊、功放模塊、電源管理模塊和Flash/RAM等組成。和4G智能手機或其他終端相比,NB-IoT終端采用180 kHz的窄帶帶寬,基帶模塊復(fù)雜度低;低數(shù)據(jù)速率和協(xié)議棧簡化可以大大降低對Flash/RAM大小的要求;單天線、半雙工的方式,可以有效簡化射頻模塊。

傾斜政策推動NB-IoT發(fā)展

擁有諸多優(yōu)點的NB-IoT自然也備受各方的恩寵,業(yè)界判斷,2018年,NB-IoT的生態(tài)環(huán)境將在政府、運營、設(shè)備、芯片、模組等產(chǎn)業(yè)各方的共同賦能下更加完善。

2017年,工信部印發(fā)了《關(guān)于全面推進移動物聯(lián)網(wǎng)(NB-IoT)建設(shè)發(fā)展的通知》《關(guān)于NB-IoT系統(tǒng)頻率使用要求的公告》隨后向三大基礎(chǔ)電信企業(yè)頒發(fā)了物聯(lián)網(wǎng)專用號段,支持NB-IoT打造完整產(chǎn)業(yè)體系與生態(tài)系統(tǒng)。

在工信部的指導(dǎo)下,由中國信通院、中國移動、中國電信、中國聯(lián)通、華為、中興、百度、阿里、騰訊等大佬共同成立的NB-IoT產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟已經(jīng)進入良性運作。

規(guī)則的利好自然會帶動市場規(guī)模的迅速擴大,有相關(guān)機構(gòu)預(yù)測,2018年NB-IoT出貨量將會超過1億,這對于市場的刺激也是巨大的。目前來說,NB-IoT可謂備受矚目,我國如今的NB-IoT網(wǎng)絡(luò)已占全球的90%,產(chǎn)業(yè)發(fā)展進入全球領(lǐng)先行列。

小結(jié)

NB-IoT在2017年是可以說是商用啟動年,那么在2018年,NB-IoT將會是規(guī)模爆發(fā)年,市場越大,價值越大。工信部預(yù)測,2020年我國NB-IoT基站規(guī)模將達到150萬個,基于NB-IoT的M2M連接將超過6億。

NB-IoT的落地,也將會加快物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展速度,為萬物互聯(lián)打下一個堅實的基礎(chǔ)。

編 輯:王鵬
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