NB-IoT是这两年火热的名词,和物联网,大数据一样在IT行业被热捧。NB-IoT技术因为低功耗、连接稳定、成本低、架构优化出色等特点而备受关注。为了和现在的移动网络兼容,主要基于LTE技术( 3GPP Release 13)。现在中国的三大运营商都在加紧部署NB-IOT网络。

一、NB-IoT是什么?

NB-IoT是指窄带物联网(Narrow Band -Internet of Things)技术。NB-IOT聚焦于低功耗广覆盖(LPWA)物联网(IoT)市场,是一种可在全球范围内广泛应用的新兴技术。NB-IOT使用License频段,可采取带内、保护带或独立载波等三种部署方式,与现有网络共存。

二、NB-IoT具备四大特点

特点1: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。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。

特点2: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。

特点3: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。在一个不太大的空间,放置更多设备而互相又不会有干扰,NB-IoT足以轻松满足未来智慧家庭中大量设备联网需求。

特点4: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。

三、NB-IoT技术构架图

典型的窄带物联网架构为三层,分别是感知层、网络层、应用层。

感知层:由各种传感器构成,包括温湿度传感器、二维码标签、RFID标签和读写器、摄像头、红外线、GPS等感知终端。感知层是物联网识别物体、采集信息的来源。如果将NB-IoT比喻成为人的话,感知层就是眼睛、鼻子、耳朵、皮肤等感觉器官。

网络层:由各种网络,包括互联网、广电网、网络管理系统和云计算平台等组成,是整个物联网的中枢,负责传递和处理感知层获取的信息。窄带物联网网络层相当于人的神经系统,传输各种信号。

应用层:是物联网和用户的接口,它与行业需求结合,实现物联网的智能应用。物联网的应用层相当于人的大脑,负责分析和处理各种数据。

四、NB-IoT的主要应用分类

在低速物联网领域,NB-IoT作为一个新制式,在成本、覆盖、功耗、连接数等技术上做到极致。该技术被广泛应用于公共事业、医疗健康、智慧城市、消费者、农业环境、物流仓储、智能楼宇、制造行业等八大典型行业。

公用事业:抄表(水/气/电/热)、智能水务(管网/漏损/质检)、智能灭火器/消防栓。

医疗健康:药品溯源、远程医疗监测、血压表、血糖仪、护心甲监控。

智慧城市:智能路灯、智能停车、城市垃圾桶管理、公共安全/报警、建筑工地/城市水位监测。

消费者:可穿戴设备、自行车/助动车防盗、智能行李箱、VIP跟踪(小孩/老人/宠物/车辆租赁)、支付/POS机。

农业环境:精准种植(环境参数:水/温/光/药/肥)、畜牧养殖(健康/追踪)、水产养殖、食品安全追溯、城市环境监控(水污染/噪声/空气质量PM2.5)。

物流仓储:资产/集装箱跟踪、仓储管理、车队管理/跟踪、冷链物流(状态/追踪)。

智能楼宇:门禁、智能HVAC、烟感/火警检测、电梯故障/维保。

制造行业:生产/设备状态监控、能源设施/油气监控、化工园区监测、大型租赁设备、预测性维护(家电、机械等)。

NB-IoT是新兴的物联网技术,因为低功耗、连接稳定、成本低、架构优化出色等特点而备受关注,随着NB-IoT技术越来越成熟,更多领域会出现它的身影。

来源:综合原来与网络

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