NB-IOT技術(shù)及應(yīng)用場景分析
NB-IOT的技術(shù)誕生將物聯(lián)網(wǎng)通信提升到了一個高度,生活中很多場景開始應(yīng)用NB-IOT技術(shù)。智能時代向我們走來,計訊小編帶大家了解NB-IOT應(yīng)用場景有哪些?
NB-IOT技術(shù)介紹
NB-IoT(Narrow Band Internet of Things, NB-IoT)是IoT領(lǐng)域基于蜂窩的窄帶物聯(lián)網(wǎng)的一種新興技術(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)(LPWA)。NB-IoT只消耗大約180KHz的頻段,可直接部署于GSM網(wǎng)絡(luò)、UMTS網(wǎng)絡(luò)或LTE網(wǎng)絡(luò)支持待機(jī)時間短、對網(wǎng)絡(luò)連接要求較高設(shè)備的高效連接。其主要特點是覆蓋廣、連接多、速率低、成本低、功耗少、架構(gòu)優(yōu)等特點。NB-IOT使用License頻段,可采取帶內(nèi)、保護(hù)帶或獨(dú)立載波等三種部署方式。
NB-IOT四大主要特點
LPWA(低功耗廣域網(wǎng))又可分為兩類:一類是工作于未授權(quán)頻譜的LoRa、SigFox等技術(shù);另一類是工作于授權(quán)頻譜下,3GPP支持的2/3/4G蜂窩通信技術(shù),比如EC-GSM、LTE Cat-m、NB-IoT等。授權(quán)頻譜下的代表技術(shù)是NB-IOT,未授權(quán)頻譜的代表技術(shù)是LoRa(Long Range)。LoRa是由升特公司(Semech)發(fā)布的一種專用于無線電調(diào)制解調(diào)的技術(shù),LoRa融合了數(shù)字?jǐn)U頻、數(shù)字信號處理和前向糾錯編碼技術(shù),據(jù)了解目前全球已經(jīng)有數(shù)百萬個物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點運(yùn)用此技術(shù)進(jìn)行相互連接。
各種無線通信技術(shù)速率與覆蓋距離圖示
NB-IOT與LoRa簡單對比
未來NB-IoT將在運(yùn)營商級網(wǎng)絡(luò)中大放異彩,為物聯(lián)網(wǎng)時代帶來廣覆蓋、大連接、低成本的網(wǎng)絡(luò)解決方案;而LoRa則在智慧城市、行業(yè)和企業(yè)專用應(yīng)用中實現(xiàn)快速靈活部署。兩種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在商用中完全可以實現(xiàn)互補(bǔ)共存。
物聯(lián)網(wǎng)整體規(guī)模簡單測算
假設(shè)全球有500萬左右物理站點,全部部署NB-IoT,每個站3個扇區(qū)、每個扇區(qū)部署200kHz、每小時每個傳感器發(fā)送100個字節(jié),那么全球站點能夠聯(lián)接的傳感器數(shù)量高達(dá)4500億,每個終端模塊如果按5美金的價值量計算,那么行業(yè)規(guī)模就可以達(dá)到2萬億美金以上的規(guī)模,這還還僅僅是終端感知層面的價值。
NB-IOT應(yīng)用場景
目前廠商提供的物聯(lián)網(wǎng)解決方案主要聚焦物在智慧城市,工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用方向。
1、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?xì)鈿獗怼岜淼裙苍O(shè)施互聯(lián)互通,實現(xiàn)市政的智慧管理(例如城市的水、電、燃?xì)獾然A(chǔ)設(shè)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(yīng)急處置、車位管理等)等。實現(xiàn)智慧城市最重要的是物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的通信覆蓋,有了NB-IoT標(biāo)準(zhǔn)后,依靠運(yùn)營商在全國范圍內(nèi)建設(shè)大網(wǎng)的經(jīng)驗,很容易形成規(guī)模效應(yīng),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(yè)應(yīng)用上的各種問題就迎刃而解了,NB-IoT的挑戰(zhàn)在于運(yùn)營商的流量經(jīng)營模式需要匹配和重構(gòu)?;诜鞘跈?quán)頻率的LPWAN技術(shù)注重的是海量的低速率和低流量的業(yè)務(wù),例如LoRA技術(shù),技術(shù)上與NB-IoT非常類似,就是頻率資源不同,LoRa技術(shù)發(fā)展比NB-IoT要早,產(chǎn)業(yè)鏈也比較成熟,應(yīng)用案例也很多。
當(dāng)前來看,LPWAN技術(shù)適合在成本敏感的中小規(guī)模場景實現(xiàn)物聯(lián)接入,蜂窩技術(shù)則適合實現(xiàn)具有一定流量規(guī)模,以及對QOS有需求的物聯(lián)接入(例如大規(guī)模的企業(yè)客戶或者家庭場景),未來可能兩種技術(shù)還會逐步融合,混合組網(wǎng)。
2、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)由大量相連的工業(yè)系統(tǒng)所組成,這些系統(tǒng)相互通訊,并協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)分析與行動,有助于提升工業(yè)效能。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)有嚴(yán)格的性能和可靠性要求,現(xiàn)階段以西門子為代表的工控系統(tǒng)采用的都是有線系統(tǒng),工廠逐漸開始將無線連接技術(shù)應(yīng)用到產(chǎn)品或生產(chǎn)線中,以改進(jìn)制造流程,而目前像WiFi這樣的無線連接技術(shù)不夠安全、可靠性不夠高,NB-IoT標(biāo)準(zhǔn)的確定,為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)無線連接提供了技術(shù)方案。
未來融合通信是物聯(lián)網(wǎng)的一大趨勢
從業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)部署角度來看,大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)通常包含感知、接入、網(wǎng)絡(luò)、平臺四個層面。其中在接入層,由于物聯(lián)終端的部署場景多樣,要求支持多樣化的接入方式,包括有線、無線的接入方式,以及短距離和廣域的接入,例如以太網(wǎng)、WIFI、PON、電力載波、NB-IoT、LTE-M、Pre-5G MUSA及5G等多種技術(shù)的連接。未來的物聯(lián)網(wǎng)鏈接方式肯定是多種通信方式并存的融合通信,每種通信技術(shù)都有各自的優(yōu)劣,基本都會有自己的利基市場,不存在一種通信技術(shù)可以PK掉其他的。比如電表市場目前主要采取電力線載波通信的方式,并且正從窄帶低速到窄帶高速以及寬帶低速的高速率通信技術(shù)演進(jìn),從單向傳輸?shù)阶詣与p向流通,其最大優(yōu)勢就是利用原有電力線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,只要在電表上搭載PLC通信模塊,無需另外搭建網(wǎng)絡(luò)。電力載波通信傳輸方案已有多年成熟運(yùn)作,頗受國網(wǎng)等電力公司青瞇,NB-IOT如果要切入電表物聯(lián)網(wǎng)市場個人認(rèn)為難度較大
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