看華為海思首款NB-IoT芯片五大優(yōu)勢

　　國際標準組織3GPP計劃在今年6月凍結并發(fā)布基于蜂窩網(wǎng)絡(luò )的窄帶物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)標準NB-IoT。在標準公布后，作為主導方的華為海思將于今年9月底火速推出NB-IoT商用芯片，這將會(huì )是業(yè)內第一款正式商用的NB-IoT芯片，而且其芯片價(jià)格向短距離通信芯片價(jià)格靠近。萬(wàn)物互聯(lián)的實(shí)現又添一大利器，物聯(lián)網(wǎng)普及腳步加速。

　　NB-IoT可以說(shuō)是一種革新性技術(shù)。它支持海量連接、有深度覆蓋能力、功耗低，這些與生俱來(lái)的優(yōu)勢讓它非常適合于傳感、計量、監控等物聯(lián)網(wǎng)應用，適用于智能抄表、智能停車(chē)、車(chē)輛跟蹤、物流監控、智慧農林牧漁業(yè)以及智能穿戴、智慧家庭、智慧社區等等領(lǐng)域。這些領(lǐng)域對廣覆蓋、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(wú)線(xiàn)技術(shù)都無(wú)法滿(mǎn)足這些挑戰。

　　許多人拿它與Wi-Fi、藍牙、Zigbee等無(wú)線(xiàn)技術(shù)相提并論，不過(guò)Wi-Fi、藍牙、Zigbee面向短距離互聯(lián)應用，而NB-IoT是長(cháng)距離廣域的通信技術(shù)，兩者之間不在一個(gè)層級上，沒(méi)有可比性。物聯(lián)網(wǎng)的世界不可能一個(gè)標準打天下，短距離與長(cháng)距離多種通信技術(shù)共存是最合理和最能解決問(wèn)題的手段，而NB-IoT正是長(cháng)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(zhù)，在同一基站的情況下，NB-IoT可以比現有無(wú)線(xiàn)技術(shù)提供50~100倍的接入數。舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，某小區網(wǎng)絡(luò )由一個(gè)基站覆蓋，使用原有無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )只能支持每個(gè)家庭中5個(gè)終端接入，可能4個(gè)手機、1個(gè)平板電腦就占滿(mǎn)了，那么以后各種智能家電以及許許多多傳感設備需要聯(lián)網(wǎng)時(shí)就難以接入了。而NB-IoT至少提供50倍接入數量即250個(gè)終端接入，足以滿(mǎn)足未來(lái)智慧家庭中大量設備聯(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(chē)庫、地下室、地下管道等信號難以到達的地方也能覆蓋到。利用這一優(yōu)勢，沃達豐的NB-IoT實(shí)驗局正在開(kāi)展地下車(chē)庫指示的項目。傳統地下車(chē)庫內導航定位系統網(wǎng)絡(luò )構建需要WiFi、藍牙等局域無(wú)線(xiàn)技術(shù)的支持，這個(gè)導航指示網(wǎng)絡(luò )也只限于本停車(chē)場(chǎng)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，而且可以構建跨區域的停車(chē)指示和導航。

　　優(yōu)勢三：超低功耗

　　低功耗特性是物聯(lián)網(wǎng)應用一項重要指標，特別對于一些不能經(jīng)常更換電池的設備和場(chǎng)合，如安置于高山荒野偏遠地區中的各類(lèi)傳感監測設備，它們不可能像智能手機一天一充電，長(cháng)達幾年的電池使用壽命是最本質(zhì)的需求。在電池技術(shù)無(wú)法取得突破的前提下只能通過(guò)降低設備功耗以延長(cháng)電池供電時(shí)間。

　　通信設備消耗的能量往往與數據量或速率相關(guān)，即單位時(shí)間內發(fā)出數據包的大小決定了功耗的大小。數據量小，設備的調制解調器和功放就可以調到非常小的水平。NB-IoT聚焦小數據量、小速率應用，因此NB-IoT設備功耗可以做到非常小。另外，為了進(jìn)一步降低功耗，延長(cháng)電池使用時(shí)間，NB-IoT引入了超長(cháng)DRX（非連續接收）省電技術(shù)和PSM省電態(tài)模式。NB-IoT可以讓設備時(shí)時(shí)在線(xiàn)，但是通過(guò)減少不必要的信令和在PSM狀態(tài)時(shí)不接受尋呼信息來(lái)達到省電目的。這樣可以保障電池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(lái)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(zhù)RF設計要求低，小PA就能實(shí)現;因為低帶寬，就不要復雜的均衡算法……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。

　　據悉海思推出的NB-IoT芯片在硬幣大小的尺寸內集成了BB和AP、Flash和電池管理，并預留傳感器集成功能。其中AP包含三個(gè)ARM-M0內核，每個(gè)M0內核分別負責應用、安全、通信功能，這樣在方便進(jìn)行功能管理的同時(shí)降低成本和功耗，后續推出的芯片還將會(huì )集成Soft SIM，進(jìn)一步降低成本。

　　優(yōu)勢五：穩定可靠

　　NB-IoT直接部署于GSM網(wǎng)絡(luò )、UMTS網(wǎng)絡(luò )或LTE網(wǎng)絡(luò )，即可與現有網(wǎng)絡(luò )基站復用以降低部署成本、實(shí)現平滑升級，但是使用單獨的180KHz頻段，不占用現有網(wǎng)絡(luò )的語(yǔ)音和數據帶寬，保證傳統業(yè)務(wù)和未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)可同時(shí)穩定、可靠的進(jìn)行。以智能抄表應用為例，與采用有線(xiàn)PLC抄表數據回收成功率在60%左右相比，NB-IoT可以保證數據成功回收率達99%，可靠性大幅提高。

　　NB-IoT生態(tài)系統勢不可擋，引發(fā)物聯(lián)網(wǎng)革命性變化

　　NB-IoT標準將在今年6月的3GPP R13完成，毫無(wú)疑問(wèn)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)系統中各個(gè)產(chǎn)業(yè)平臺的支持。

　　從解決方案/芯片方面看。對華為來(lái)說(shuō)，NB-IoT是該公司的一個(gè)大戰略，所有部門(mén)都積極參與其中。作為主導者華為提供端到端的解決方案，包括基站、核心網(wǎng)、芯片、操作系統以及數據管理平臺。除海思外，愛(ài)立信、高通都在積極研發(fā)生產(chǎn)該類(lèi)芯片，很多芯片原廠(chǎng)和模塊廠(chǎng)家也計劃于今年支持NB-IoT。

　　從運營(yíng)商對NB-IoT響應和投入看。NB-IoT標準得到了許多主流運營(yíng)商的響應，中國移動(dòng)、中國聯(lián)通、沃達豐、德國電信、阿聯(lián)酋電信、意大利電信、ATT等全球頂尖運營(yíng)商都已圍繞NB-IoT發(fā)布了各自的發(fā)展方略以及展開(kāi)實(shí)驗局。預計2016年全球50家主流運營(yíng)商將有會(huì )一半的數量支持NB-IoT。

　　從實(shí)際應用案例方面看，除了上述提及的沃達豐地下車(chē)庫指示案例，華為已經(jīng)與多個(gè)運營(yíng)商合作完成了智能抄表、智能停車(chē)系統演示和驗證，而且正在和政府談及車(chē)牌改造項目。隨著(zhù)今年6月份標準確定發(fā)布，預計將有一大批測試網(wǎng)絡(luò )出現，而且商用網(wǎng)絡(luò )也會(huì )出現，2017年將進(jìn)入規模部署階段。

　　除行業(yè)應用外，消費類(lèi)行業(yè)如白色家電廠(chǎng)家也開(kāi)始采用NB-IoT芯片進(jìn)行產(chǎn)品開(kāi)發(fā)?？梢灶A見(jiàn)，NB-IoT生態(tài)正在以一種勢不可擋的態(tài)勢成形。作為應對物聯(lián)網(wǎng)新時(shí)代諸多挑戰的一大利器，NB-IoT將引發(fā)整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)的革命性變化，成就萬(wàn)物互聯(lián)的新時(shí)代，為各行各業(yè)帶來(lái)巨大機遇。