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  物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)種類較多，近些年興起的NB-IOT通信技術(shù)如火如荼漫步開(kāi)來(lái)，那么，究竟NB-IOT是何方神圣呢？計(jì)訊小編帶你揭開(kāi)NB-IOT的身世之謎。

  一、NB-IOT是誰(shuí)？

  NB-IoT：基于蜂窩的窄帶物聯(lián)網(wǎng)(Narrow Band Internet of Things, NB-IoT)成為萬(wàn)物互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)重要分支。NB-IoT構(gòu)建于蜂窩網(wǎng)絡(luò)，只消耗大約180KHz的帶寬，可直接部署于GSM網(wǎng)絡(luò)、UMTS網(wǎng)絡(luò)或LTE網(wǎng)絡(luò)，以降低部署成本、實(shí)現(xiàn)平滑升級(jí)。

  1.1 什么是蜂窩網(wǎng)絡(luò)？

  蜂窩網(wǎng)絡(luò)或移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)(Cellular network)是一種移動(dòng)通信硬件架構(gòu)，把移動(dòng)電話的服務(wù)區(qū)分為一個(gè)個(gè)正六邊形的小子區(qū)，每個(gè)小區(qū)設(shè)一個(gè)基站，形成了形狀酷似“蜂窩”的結(jié)構(gòu)，因而把這種移動(dòng)通信方式稱為蜂窩移動(dòng)通信方式。

  1.2 什么是窄帶？

  將網(wǎng)絡(luò)接入速度為64Kbps(最大下載速度為8KB/S)及其以下的網(wǎng)絡(luò)接入方式稱為“窄帶”，相對(duì)于寬帶而言窄帶的缺點(diǎn)是接入速度慢。

  傳輸速率低，很多互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用無(wú)法在窄帶環(huán)境下進(jìn)行，如在線電影，網(wǎng)絡(luò)游戲，高清晰的視頻及語(yǔ)音聊天等。當(dāng)然更無(wú)法下載較大文件。

  舉例：撥號(hào)上網(wǎng)是最常見(jiàn)的一種窄帶。

  1.3 什么是GSM網(wǎng)絡(luò)？

  全稱：全球移動(dòng)通信系統(tǒng)Global System for Mobile Communication;

  俗稱：2G網(wǎng)絡(luò)，近期將關(guān)閉

  1.4 什么是UMTS網(wǎng)絡(luò)？

  全稱：通用移動(dòng)通信系統(tǒng)(Universal Mobile Telecommunications System)

  俗稱：3G網(wǎng)絡(luò)，UMTS是整個(gè)3G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)規(guī)范和協(xié)議，包括WCDMA(聯(lián)通3G)、TD-SCDMA(移動(dòng)3G)、CDMA(電信3G)等。

  1.5 什么是LTE網(wǎng)絡(luò)？

  全稱：長(zhǎng)期演進(jìn)(Long Term Evolution)

  俗稱：4G網(wǎng)絡(luò)

  LTE(Long Term Evolution，長(zhǎng)期演進(jìn))是由3GPP(The 3rd Generation Partnership Project，第三代合作伙伴計(jì)劃)組織制定的UMTS(Universal Mobile Telecommunications System，通用移動(dòng)通信系統(tǒng))技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的長(zhǎng)期演進(jìn)，于2004年12月在3GPP多倫多會(huì)議上正式立項(xiàng)并啟動(dòng)。LTE系統(tǒng)引入了OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交頻分復(fù)用)和MIMO(Multi-Input & Multi-Output，多輸入多輸出)等關(guān)鍵技術(shù)，顯著增加了頻譜效率和數(shù)據(jù)傳輸速率(20M帶寬2X2MIMO在64QAM情況下，理論下行最大傳輸速率為201Mbps，除去信令開(kāi)銷后大概為150Mbps，但根據(jù)實(shí)際組網(wǎng)以及終端能力限制，一般認(rèn)為下行峰值速率為100Mbps，上行為50Mbps)，并支持多種帶寬分配：1.4MHz，3MHz，5MHz，10MHz，15MHz和20MHz等，且支持全球主流2G/3G頻段和一些新增頻段，因而頻譜分配更加靈活，系統(tǒng)容量和覆蓋也顯著提升。LTE系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)更加扁平化簡(jiǎn)單化，減少了網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和系統(tǒng)復(fù)雜度，從而減小了系統(tǒng)時(shí)延，也降低了網(wǎng)絡(luò)部署和維護(hù)成本。LTE系統(tǒng)支持與其他3GPP系統(tǒng)互操作。根據(jù)雙工方式不同LTE系統(tǒng)分為FDD-LTE(Frequency Division Duplexing)和TDD-LTE (Time Division Duplexing)，二者技術(shù)的主要區(qū)別在于空口的物理層上(像幀結(jié)構(gòu)、時(shí)分設(shè)計(jì)、同步等)。FDD系統(tǒng)空口上下行采用成對(duì)的頻段接收和發(fā)送數(shù)據(jù)，而TDD系統(tǒng)上下行則使用相同的頻段在不同的時(shí)隙上傳輸，較FDD雙工方式，TDD有著較高的頻譜利用率。

  1.6 “180KHz的帶寬”意味著什么？

  4GLTE最小帶寬是1080kHz(1.4MHz)，對(duì)應(yīng)最低傳輸速率是6Mbps;

  4GLTE最大帶寬是198,000kHz(20MHz)，對(duì)應(yīng)最高傳輸速率是110Mbps;

  “180KHz的帶寬”屬于窄帶，與NB-IoT(基于蜂窩的窄帶物聯(lián)網(wǎng))相符合。

  二、NB-IOT從哪來(lái)？

  2.1 物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái)

  隨著網(wǎng)絡(luò)連接、云服務(wù)、大數(shù)據(jù)分析和低成本傳感器等所有核心技術(shù)的就緒，物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)從萌芽期步入迅速發(fā)展的階段。預(yù)計(jì)未來(lái)全球物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)將是千億級(jí)的時(shí)代。

  2.2 物聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)狀

  目前的通信模式正在從人和人的連接，向人與物以及物與物的連接轉(zhuǎn)變，已經(jīng)出現(xiàn)的大量物與物的聯(lián)接大多數(shù)是通過(guò)藍(lán)牙、Wi-Fi等短距通信技術(shù)承載。

  藍(lán)牙、Wi-Fi等技術(shù)收集的數(shù)據(jù)都是傳到用戶手機(jī)等分散終端上，難以形成大數(shù)據(jù)，且數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率低、耗電量大;而且傳統(tǒng)的2G、3G、4G網(wǎng)絡(luò)并不能滿足物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備低功耗、低成本的要求。

  2.3 物聯(lián)網(wǎng)的理想需求

  物聯(lián)網(wǎng)的理想需求應(yīng)該是：低功耗、低成本、易部署、易使用、易維護(hù)、數(shù)據(jù)易收集、具有海量連接的能力、滿足移動(dòng)性......

  2.4 物聯(lián)網(wǎng)，我來(lái)了

  為了滿足物聯(lián)網(wǎng)的需求，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(jìn)一步融合形成NB-IOT;2016年7月NB-IOT標(biāo)準(zhǔn)在3GPP R13中發(fā)布，至此標(biāo)準(zhǔn)化工作完成，NB-IOT即將進(jìn)入規(guī)模商業(yè)化階段。

  2.5 NB-IoT的優(yōu)點(diǎn)

  A)廣覆蓋，數(shù)據(jù)易收集，NB-IoT將提供改進(jìn)的室內(nèi)覆蓋，在同樣的頻段下，NB-IoT比現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)增益20dB，相當(dāng)于提升了100倍覆蓋區(qū)域的能力;

  B)具備支撐海量連接的能力，NB-IoT一個(gè)扇區(qū)能夠支持10萬(wàn)個(gè)連接，支持低延時(shí)敏感度、超低的設(shè)備成本、低設(shè)備功耗和優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu);

  C)低功耗，NB-IoT終端模塊的待機(jī)時(shí)間可長(zhǎng)達(dá)10年;

  D)低成本，更低的模塊成本，企業(yè)預(yù)期的單個(gè)接連模塊不超過(guò)5美元;

  E)易部署，可以利用現(xiàn)有的蜂窩網(wǎng)絡(luò)部署，截至目前，蜂窩網(wǎng)絡(luò)覆蓋了全球超過(guò)50%的地理面積，90%的人口，是一張覆蓋最為完整的網(wǎng)絡(luò);

  F)可移動(dòng)，依賴蜂窩網(wǎng)絡(luò)。

  2.6 NB-IoT的缺點(diǎn)

  A)傳輸速率低，無(wú)法傳輸實(shí)時(shí)音視頻等;

  B)流量費(fèi)用，需要給移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商交一定費(fèi)用，藍(lán)牙、wifi、ZigBee等是免費(fèi)的，但相比2G、3G、4G等，費(fèi)用較低

  三、NB-IOT要到哪去？

  3.1 支持NB-IoT的巨頭們

  華為、中興、中國(guó)電信、中國(guó)移動(dòng)，中國(guó)聯(lián)通，愛(ài)立信，阿聯(lián)酋電信，GSMA，GTI，英特爾，LG Uplus，諾基亞，高通，意大利電信，西班牙電信、沃達(dá)豐、AT&T......

  3.3 涉及到的領(lǐng)域

  A)、NB-IoT可以廣泛應(yīng)用于多種垂直行業(yè)，如遠(yuǎn)程抄表、資產(chǎn)跟蹤、智能停車(chē)、智慧農(nóng)業(yè)、智慧環(huán)保等;

  B)、新生行業(yè)：如車(chē)聯(lián)網(wǎng)、智慧醫(yī)療、智能家居、可穿戴電子產(chǎn)品等;

  C)、可代替大部分藍(lán)牙、ZigBee、wifi等。

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