【中國智能制造網(wǎng) 技術(shù)前沿】3GPP計劃在今年6月凍結(jié)并發(fā)布基于蜂窩網(wǎng)絡(luò)的窄帶物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)NB-IoT，2016年將是NB-IoT產(chǎn)業(yè)發(fā)展非常關(guān)鍵的一年。NB-IoT獲得生態(tài)系統(tǒng)中各個產(chǎn)業(yè)平臺的支持，有望引發(fā)物聯(lián)網(wǎng)革命。　　長距離通信技術(shù)NB-IoT是一種革新性的技術(shù)。它是由華為主導(dǎo)，由3GPP定義的基于蜂窩網(wǎng)絡(luò)的窄帶物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。它支持海量連接、有深度覆蓋能力、功耗低，這些與生俱來的優(yōu)勢讓它非常適合于傳感、計量、監(jiān)控等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，適用于智能抄表、智能停車、車輛跟蹤、物流監(jiān)控、智慧農(nóng)林牧漁業(yè)以及智能穿戴、智慧家庭、智慧社區(qū)等等領(lǐng)域。這些領(lǐng)域?qū)V覆蓋、低功耗、低成本的需求非常明確，目前廣泛商用的2G/3G/4G及其他無線技術(shù)都無法滿足這些挑戰(zhàn)。
　　
　　許多人拿它與Wi-Fi、藍(lán)牙、Zigbee等無線技術(shù)相提并論，不過Wi-Fi、藍(lán)牙、Zigbee面向短距離互聯(lián)應(yīng)用，而NB-IoT是長距離廣域的通信技術(shù)，兩者之間不在一個層級上，沒有可比性。物聯(lián)網(wǎng)的世界不可能一個標(biāo)準(zhǔn)打天下，短距離與長距離多種通信技術(shù)共存是合理和能解決問題的手段，而NB-IoT正是長距離物聯(lián)技術(shù)之中的佼佼者。
　　
　　NB-IoT優(yōu)勢一：海量連接
　　
　　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(xiàn)有無線技術(shù)提供50~100倍的接入數(shù)。舉個簡單的例子，某小區(qū)網(wǎng)絡(luò)由一個基站覆蓋，使用原有無線網(wǎng)絡(luò)只能支持每個家庭中5個終端接入，可能4個手機(jī)、1個平板電腦就占滿了，那么以后各種智能家電以及許許多多傳感設(shè)備需要聯(lián)網(wǎng)時就難以接入了。而NB-IoT至少提供50倍接入數(shù)量即250個終端接入，足以滿足未來智慧家庭中大量設(shè)備聯(lián)網(wǎng)需求。
　　
　　優(yōu)勢二：深度覆蓋
　　
　　NB-IoT比LTE提升20dB增益，相當(dāng)于發(fā)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(dá)的地方也能覆蓋到。利用這一優(yōu)勢，國外某大型運(yùn)營商的NB-IoT實驗局正在開展地下車庫指示的項目。傳統(tǒng)地下車庫內(nèi)導(dǎo)航定位系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建需要WiFi、藍(lán)牙等局域無線技術(shù)的支持，這個導(dǎo)航指示網(wǎng)絡(luò)也只限于本停車場使用。如果使用深度覆蓋的NB-IoT網(wǎng)絡(luò)，只需外掛定位模塊即可，而且可以構(gòu)建跨區(qū)域的停車指示和導(dǎo)航。
　　
　　優(yōu)勢三：超低功耗
　　
　　低功耗特性是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用一項重要指標(biāo)，特別對于一些不能經(jīng)常更換電池的設(shè)備和場合，如安置于高山荒野偏遠(yuǎn)地區(qū)中的各類傳感監(jiān)測設(shè)備，它們不可能像智能手機(jī)一天一充電，長達(dá)幾年的電池使用壽命是本質(zhì)的需求。在電池技術(shù)無法取得突破的前提下只能通過降低設(shè)備功耗以延長電池供電時間。通信設(shè)備消耗的能量往往與數(shù)據(jù)量或速率相關(guān)，即單位時間內(nèi)發(fā)出數(shù)據(jù)包的大小決定了功耗的大小。數(shù)據(jù)量小，設(shè)備的調(diào)制解調(diào)器和功放就可以調(diào)到非常小的水平。NB-IoT聚焦小數(shù)據(jù)量、小速率應(yīng)用，因此NB-IoT設(shè)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。
　　
　　優(yōu)勢四：低成本
　　
　　低速率低功耗低帶寬帶來的是低成本優(yōu)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(shè)計要求低，小PA就能實現(xiàn);因為低帶寬，就不要復(fù)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(guān)，尺寸越小，成本越低，模塊的成本也隨之變低。　　優(yōu)勢五：穩(wěn)定可靠
　　
　　NB-IoT直接部署于GSM網(wǎng)絡(luò)、UMTS網(wǎng)絡(luò)或LTE網(wǎng)絡(luò)，即可與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)基站復(fù)用以降低部署成本、實現(xiàn)平滑升級，但是使用單獨(dú)的180KHz頻段，不占用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的語音和數(shù)據(jù)帶寬，保證傳統(tǒng)業(yè)務(wù)和未來物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)可同時穩(wěn)定、可靠的進(jìn)行。以智能抄表應(yīng)用為例，與采用有線PLC抄表數(shù)據(jù)回收成功率在60%左右相比，NB-IoT可以保證數(shù)據(jù)成功回收率達(dá)99%，可靠性大大提高。
　　
　　NB-IoT生態(tài)系統(tǒng)勢不可擋，引發(fā)物聯(lián)網(wǎng)革命性變化
　　
　　NB-IoT標(biāo)準(zhǔn)將在今年6月的3GPPR13完成，毫無疑問2016年將是NB-IoT產(chǎn)業(yè)發(fā)展非常關(guān)鍵的一年。NB-IoT要成功，必須有生態(tài)系統(tǒng)中各個產(chǎn)業(yè)平臺的支持。
　　
　　從解決方案/芯片方面看。對華為來說，NB-IoT是該公司的一個大戰(zhàn)略，所有部門都積極參與其中。作為主導(dǎo)者華為提供端到端的解決方案，包括基站、核心網(wǎng)、芯片、操作系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)管理平臺。據(jù)悉愛立信、高通都在積極研發(fā)生產(chǎn)該類芯片，很多芯片原廠和模塊廠家也計劃于今年支持NB-IoT。
　　
　　從運(yùn)營商對NB-IoT響應(yīng)和投入看。NB-IoT標(biāo)準(zhǔn)得到了許多主流運(yùn)營商的響應(yīng)，中國移動、中國聯(lián)通、沃達(dá)豐、德國電信、阿聯(lián)酋電信、意大利電信、AT&T等運(yùn)營商都已圍繞NB-IoT發(fā)布了各自的發(fā)展方略，展開實驗局。預(yù)計2016年50家主流運(yùn)營商將有會一半的數(shù)量支持NB-IoT。
　　
　　從實際應(yīng)用案例方面看，除了上述提及的地下車庫指示案例，華為已經(jīng)與多個運(yùn)營商合作完成了智能抄表、智能停車系統(tǒng)演示和驗證。隨著今年6月份標(biāo)準(zhǔn)確定發(fā)布，預(yù)計將有一大批測試網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)，而且商用網(wǎng)絡(luò)也會出現(xiàn)，2017年將進(jìn)入規(guī)模部署階段。
　　
　　除行業(yè)應(yīng)用外，據(jù)悉消費(fèi)類行業(yè)如白色家電廠家也開始采用NB-IoT芯片進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)。