你不可不知道的NB-IoT技術(shù)

誕生背景

隨著智能城市、大數(shù)據(jù)時代的來臨，無線通信將實現(xiàn)萬物連接， 然而這些連接大多通過藍牙、Wi-Fi等短距通信技術(shù)承載，但非運營商移動網(wǎng)絡(luò)。為了滿足不同物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)需求，根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)特征和移動通信網(wǎng)絡(luò)特點，3GPP根據(jù)窄帶業(yè)務(wù)應(yīng)用場景開展了增強移動通信網(wǎng)絡(luò)功能的技術(shù)研究以適應(yīng)蓬勃發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)需求。在此背景下，一種名為窄帶物聯(lián)網(wǎng)（Narrow Band Internet of Things, NB-IoT）技術(shù)應(yīng)運而生。

功能特點

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)。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)，支持待機時間短、對網(wǎng)絡(luò)連接要求較高設(shè)備的高效連接。據(jù)說NB-IoT設(shè)備電池壽命可以提高至至少10年，同時還能提供非常全面的室內(nèi)蜂窩數(shù)據(jù)連接覆蓋。

因此，NB-IOT和移動通信（2/3/4/5G）的區(qū)別和特點主要如下：

1.覆蓋廣，相比傳統(tǒng)GSM，一個****可以提供10倍的面積覆蓋。

2.海量連接，每小區(qū)可達10萬連接，可以比現(xiàn)有無線技術(shù)提供50~100倍的接入數(shù)。

3.低功耗，使用AA電池（5號電池）便可以工作十年，無需充電。

4.更低的模塊成本，企業(yè)預(yù)期的單個接連模塊不超過5美元。

5.安全性：繼承4G網(wǎng)絡(luò)安全能力，支持雙向鑒權(quán)以及空口嚴格加密，確保用戶數(shù)據(jù)的安全性。

6.穩(wěn)定可靠：能提供電信級的可靠 性接入，有效支撐 IoT 應(yīng)用和智慧城市解決方案.

核心技術(shù)

NB-IoT比起GPRS來說，最大的特點是低功耗。除了本身NB-IoT的傳輸速率比較低以外，NB-IoT引入了eDRX省電技術(shù)和PSM省電模式，也是省電的主要原因。

在PSM模式下，NB-IoT終端仍舊注冊在網(wǎng)，但不接受信令，從而使終端更長時間駐留在深睡眠以達到省電的目的。

另外eDRX省電技術(shù)延長終端在空閑模式下的睡眠周期，減少信號接收單元不必要的啟動?？偟膩碚f，這些措施就是讓終端的睡眠時間更多，睡眠質(zhì)量更好，從而功耗也就更低。

應(yīng)用場景

對于遠距離高速數(shù)據(jù)傳輸，LTE網(wǎng)絡(luò)以及未來的5G網(wǎng)絡(luò)可以滿足這方面的需求;而對于遠距離低速數(shù)據(jù)傳輸，特別是非實時低頻次數(shù)據(jù)傳輸，則是NB-IoT系統(tǒng)的用武之地。

在低速物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，NB-IoT作為一個新制式，在成本、覆蓋、功耗、連接數(shù)等技術(shù)上做到極致。該技術(shù)廣泛應(yīng)用于公共事業(yè)、醫(yī)療健康、智慧城市、消費者、農(nóng)業(yè)環(huán)境、物流倉儲、智能樓宇、制造行業(yè)等八大典型行業(yè)。

1.公用事業(yè)：抄表(水、氣、電、熱) 智能水務(wù)(管網(wǎng)、漏損、質(zhì)檢)、智能滅火器/消防栓。

2.區(qū)療健康: ****品溯源、運程醫(yī)療監(jiān)測、血壓表、血糖儀、護心甲監(jiān)控。

3.智慧城市：智能路燈、智能停車、城市垃圾桶管理、公共安全/報警、建筑工地/城市水位監(jiān)測。

4.消費者: 可穿戴設(shè)備、自行車/助動車防盜、智能行李箱、VIP跟蹤(小孩/老人/寵物/車輛租賃)、支付/POS機。

5.農(nóng)業(yè)環(huán)境: 精準種植(環(huán)境參數(shù): 水/溫/光/****/肥)、畜牧養(yǎng)殖(健康/追蹤)、水產(chǎn)養(yǎng)殖、食品6.安全追溯、城市環(huán)境監(jiān)控(水污染/噪聲/空氣質(zhì)量PM2.5 )。

7.物流倉儲: 資產(chǎn)/集裝箱跟蹤、倉儲管理、車隊管理/跟蹤、冷鏈物流(狀態(tài)/追蹤)。

8.智能樓字: 門禁、智能HVAC、煙感/火警檢測、電梯故障/維保。

9.制造行業(yè): 生產(chǎn)/設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控、能源設(shè)施/油氣監(jiān)控、化工園區(qū)監(jiān)測、大型租賃設(shè)備、預(yù)測性維護(家電、機械等)。

隨著三大運營商在國內(nèi)積極推進NB-IoT網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，以及NB-IoT芯片的成本降低，我們將會看到越來越多NB-IoT的應(yīng)用落地。

因此在國內(nèi)，我們相信NB-IoT技術(shù)一定會成為物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的最主流技術(shù)。

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