NB-IOT优势与发展阶段 NB-IOT物联网技术
1、NB-IOT关键知识点
NB-IOT是一个空中接口标准,这个标准主要是在终端与基站eNB之间的约定,包括物理层与数据链路层的一些设计规定。考虑到与LTE的兼容性,NB-IOT标准与LTE的空口标准有很多相似之处。比如NB-IoT沿用LTE定义的频段号,Release 13为NB-IoT指定了14个频段。NB-IoT的多址技术,上行采用SC-FDMA,下行采用OFDMA;下行发射功率为43dBm, 上行为23dBm。调制方式以QPSK和BPSK为主。Release 13 NB-IoT仅支持FDD半双工type-B模式,FDD意味着上行和下行在频率上分开,半双工意味着UE不会同时处理接收和发送。
CIoT接入网架构图
2、NB-IOT的优势有哪些
强链接:在同一基站的情况下,NB-IoT可以比现有无线技术提供50-100倍的接入数。一个扇区能够支持10万个连接,支持低延时敏感度、超低的设备成本、低设备功耗和优化的网络架构。举例来说,受限于带宽,运营商给家庭中每个路由器仅开放8-16个接入口,而一个家庭中往往有多部手机、笔记本、平板电脑,未来要想实现全屋智能、上百种传感设备需要联网就成了一个棘手的难题。而NB-IoT足以轻松满足未来智慧家庭中大量设备联网需求。
高覆盖:NB-IoT室内覆盖能力强,比LTE提升20dB增益,相当于提升了100倍覆盖区域能力。不仅可以满足农村这样的广覆盖需求,对于厂区、地下车库、井盖这类对深度覆盖有要求的应用同样适用。以井盖监测为例,过去GPRS的方式需要伸出一根天线,车辆来往极易损坏,而NB-IoT只要部署得当,就可以很好的解决这一难题。
低功耗:低功耗特性是物联网应用一项重要指标,特别对于一些不能经常更换电池的设备和场合,如安置于高山荒野偏远地区中的各类传感监测设备,它们不可能像智能手机一天一充电,长达几年的电池使用寿命是最本质的需求。NB-IoT聚焦小数据量、小速率应用,因此NB-IoT设备功耗可以做到非常小,设备续航时间可以从过去的几个月大幅提升到几年。
低成本:与LoRa相比,NB-IoT无需重新建网,射频和天线基本上都是复用的。以中国移动为例,900MHZ里面有一个比较宽的频带,只需要清出来一部分2G的频段,就可以直接进行LTE和NB-IoT的同时部署。低速率、低功耗、低带宽同样给NB-IoT芯片以及模块带来低成本优势。模块预期价格不超过5美元。
3、NB-IOT如何实现低功耗
NB-IoT比起GPRS来说,最大的特点是低功耗。除了本身NB-IoT的传输速率比较低以外,NB-IoT引入了eDRX省电技术和PSM省电模式,也是省电的主要原因。
在PSM模式下,NB-IoT终端仍旧注册在网,但不接受信令,从而使终端更长时间驻留在深睡眠以达到省电的目的。
另外eDRX省电技术延长终端在空闲模式下的睡眠周期,减少信号接收单元不必要的启动。总的来说,这些措施就是让终端的睡眠时间更多,睡眠质量更好,从而功耗也就更低。
4、NB-IOT的发展阶段
第一阶段:芯片及模组成本较高,主要由运营商、设备商这些供给方通过补贴、示范的形式来培育市场需求,推动行业逐渐从0到1的发展,这一阶段从2016标准落地开始示范建网到2017年。
第二阶段:随着芯片出货量的不断增加,模组成本逐渐下降到与现有的物联网技术路线差不多,公共服务、个人生活、工业、新技术(共享单车)等各行各业的需求会和运营商一起推动NB-IOT发展,这一阶段预计从2018年持续到2020年。
第三阶段:物联网底层产业成熟,丰富应用开始发展呢的时期。此时网络接入成本低廉,更多是需求驱动,基于云计算与人工智能的物联网啊垂直应用是价值所在。
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