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NB-IoT有什麼優勢 為什麼NB-IoT會出現

  NB-IoT(Narrow Band Internet of Things)即基於蜂窩的窄帶物聯網,主要應用在小資料量、低速率的物聯網應用場景,是實現萬物互聯的突破性技術。那麼為什麼會有NB-IoT出現,NB-IoT有什麼優勢呢?

  為什麼NB-IoT會出現?

  據市場研究機構Gartner預測,2016年全球將會使用64億個物聯網裝置,屆時每天將有550萬個裝置連網,而“萬物互聯”實現的基礎之一在於資料的傳輸,不同的物聯網業務對資料傳輸能力和實時性都有著不同要求。

NB-IoT

  根據傳輸速率的不同,可將物聯網業務進行高、中、低速的區分:

  • 高速率業務:主要使用3G、4G技術,例如車載物聯網裝置和監控攝像頭, 對應的業務特點要求實時的資料傳輸;

  • 中等速率業務:主要使用GPRS技術,例如居民小區或超市的儲物櫃,使用頻率高但並非實時使用,對網路傳輸速度的要求遠不及高速率業務;

  • 低速率業務:業界將低速率業務市場歸納為LPWAN(Low Power Wide Area Network)市場,即低功耗廣域網。目前還沒有對應的蜂窩技術,多數情況下通過GPRS技術勉力支撐,從而帶來了成本高、影響低速率業務普及度低的問題。

  也就是說目前低速率業務市場急需開拓,而低速率業務市場其實是最大的市場,如建築中的滅火器、科學研究中使用的各種監測器,此類裝置在生活中出現的頻次很低,但彙集起來總數卻很可觀,這些資料的收集用於各類用途,比如改善城市裝置的配置等等。

  而NB-IoT就是一種新的窄帶蜂窩通訊LPWAN(低功耗廣域網)技術,可以幫助我們解決這個問題。

  NB-IoT的優勢是什麼?

  作為一項應用於低速率業務中的技術,NB-IoT的優勢不難想象:

  • 強連結:在同一基站的情況下,NB-IoT可以比現有無線技術提供50-100倍的接入數。一個扇區能夠支援10萬個連線,支援低延時敏感度、超低的裝置成本、低裝置功耗和優化的網路架構。舉例來說,受限於頻寬,運營商給家庭中每個路由器僅開放8-16個接入口,而一個家庭中往往有多部手機、筆記本、平板電腦,未來要想實現全屋智慧、上百種感測裝置需要聯網就成了一個棘手的難題。而NB-IoT足以輕鬆滿足未來智慧家庭中大量裝置聯網需求。

  • 高覆蓋:NB-IoT室內覆蓋能力強,比LTE提升20dB增益,相當於提升了100倍覆蓋區域能力。不僅可以滿足農村這樣的廣覆蓋需求,對於廠區、地下車庫、井蓋這類對深度覆蓋有要求的應用同樣適用。以井蓋監測為例,過去GPRS的方式需要伸出一根天線,車輛來往極易損壞,而NB-IoT只要部署得當,就可以很好的解決這一難題。

  • 低功耗:低功耗特性是物聯網應用一項重要指標,特別對於一些不能經常更換電池的裝置和場合,如安置於高山荒野偏遠地區中的各類感測監測裝置,它們不可能像智慧手機一天一充電,長達幾年的電池使用壽命是最本質的需求。NB-IoT聚焦小資料量、小速率應用,因此NB-IoT裝置功耗可以做到非常小,裝置續航時間可以從過去的幾個月大幅提升到幾年。

  • 低成本:與LoRa相比,NB-IoT無需重新建網,射頻和天線基本上都是複用的。以中國移動為例,900MHZ裡面有一個比較寬的頻帶,只需要清出來一部分2G的頻段,就可以直接進行LTE和NB-IoT的同時部署。低速率、低功耗、低頻寬同樣給NB-IoT晶片以及模組帶來低成本優勢。模組預期價格不超過5美元。

NB-IoT技術

  NB-IoT如何實現低功耗?

  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終端仍舊註冊在網,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省電技術延長終端在空閒模式下的睡眠週期,減少訊號接收單元不必要的啟動。總的來說,這些措施就是讓終端的睡眠時間更多,睡眠質量更好,從而功耗也就更低。