NB-IoT 的全稱是 Narrow Band-Internet of Things,是基于蜂窩網絡的窄帶物聯網技術,聚焦于低功耗廣域網,支持物聯網設備在廣域網的蜂窩數據連接,可直接部署于 LTE 網絡,可降低部署成本和實現平滑升級。是一種可在全球范圍內廣泛應用的新興技術,具有廣覆蓋、低功耗、低成本、大連接等特點。
NB-IoT 是新生的技術,網絡上充斥了大量的描述和報道,但新技術的迭代太快,幾個月前的描述也許已經過時,造成很多不了解這個行業人的迷茫和無助。為了更好的讓大家理解 NB-IoT 技術,以及 NB-IoT 適用于哪些物聯網垂直應用領域,小編今日就為大家詳細的介紹一下。
NB-IoT技術優勢
NB-IoT技術是一種3GPP標準定義的LPWA(低功耗廣域網)解決方案,具有以下優勢:
1.海量連接:每小區可達10萬連接
NB- IoT比2G/3G/4G有50-100倍的上行容量提升,這也就意味著,在同一基站的情況下,NB-IoT可以比現有無線技術提供50~100倍的接入數。
2.超低功耗:電池壽命長達十年
低功耗特性是物聯網應用一項重要指標,特別對于一些不能經常更換電池的設備和場合,如安置于高山荒野偏遠地區中的各類傳感監測設備,它們不可能像智能手機一天一充電,長達幾年的電池使用壽命是最本質的需求。在電池技術無法取得突破的前提下,只能通過降低設備功耗以延長電池供電時間。通信設備消耗的能量往往與數據量或速率相關,即單位時間內發出數據包的大小決定了功耗的大小。數據量小,設備的調制解調器和功放就可以調到非常小的水平。NB-IoT聚焦小數據量、 小速率應用,因此NB-IoT設備功耗可以做到非常小,可以保障電池5年以上的使用壽命。
3.深度覆蓋
能實現比 GSM 高20db的覆蓋增益。NB-IoT比LTE提升20dB增益,相當于發射功率提升了 100倍,即覆蓋能力提升了100倍,就算在地下車庫、地下室、地下管道等信號難以到達的地方也能覆蓋到。
4.安全性
繼承4G網絡安全能力,支持雙向鑒權以及空口嚴格加密,確保用戶數據的安全性。
5.穩定可靠
能提供電信級的可靠 性接入,有效支撐 IoT 應用和智慧城市解決方案。
NB-IoT直接部署于GSM網絡、UMTS網絡或LTE網絡,即可與現有網絡基站復用以降低部署成本、實現平滑升級,但是使用單獨的180KHz頻段,不占用現有網絡的語音和數據帶寬,保證傳統業務和未來物聯網業務可同時穩定、可靠的進行。以智能抄表應用為例,與采用有線PLC抄表數據回收成功率在60%左右相比,NB-IoT可以保證數據成功回收率達99%,可靠性大大提高。
6.低成本
低速率低功耗低帶寬帶來的是低成本優勢。速率低就不需要大緩存,所以可以緩存小、DSP配置低;低功耗,意味著RF設計要求低,小PA就能實現;因為低帶寬,就不要復雜的均衡算法。這些因素使得NB-IoT芯片可以做得很小。芯片成本往往和芯片尺寸相關,尺寸越小,成本越低,模塊的成本也隨之變低。
NB-IOT應用場景
目前廠商提供的物聯網解決方案主要聚焦物在智慧城市,工業物聯網等應用方向。
智慧城市
智慧城市就是把車輛、道路、路燈、停車位、井蓋、垃圾桶、電表、水表、燃氣氣表、熱表等公共設施互聯互通,實現市政的智慧管理(例如城市的水、電、燃氣等基礎設施的智慧化管理)、交通的智慧管理(例如交通流量控制、路況分析、應急處置、車位管理等)等。實現智慧城市最重要的是物聯網絡的通信覆蓋,有了NB-IoT標準后,依靠運營商在全國范圍內建設大網的經驗,很容易形成規模效應,NB-IoT的一個重要特點就是覆蓋深度比較深,地下室和停車場也能覆蓋,以前行業應用上的各種問題就迎刃而解了,NB-IoT的挑戰在于運營商的流量經營模式需要匹配和重構?;诜鞘跈囝l率的LPWAN技術注重的是海量的低速率和低流量的業務,例如LoRa技術,技術上與NB-IoT非常類似,就是頻率資源不同,LoRa技術發展比NB-IoT要早,產業鏈也比較成熟,應用案例也很多。
當前來看,LPWAN技術適合在成本敏感的中小規模場景實現物聯接入,蜂窩技術則適合實現具有一定流量規模,以及對QOS有需求的物聯接入(例如大規模的企業客戶或者家庭場景),未來可能兩種技術還會逐步融合,混合組網。
工業物聯網
工業互聯網由大量相連的工業系統所組成,這些系統相互通訊,并協調數據分析與行動,有助于提升工業效能。工業物聯網的網絡有嚴格的性能和可靠性要求,現階段以西門子為代表的工控系統采用的都是有線系統,工廠逐漸開始將無線連接技術應用到產品或生產線中,以改進制造流程,而目前像WiFi這樣的無線連接技術不夠安全、可靠性不夠高,NB-IoT標準的確定,為工業物聯網無線連接提供了技術方案。