你不可不知道的NB-IoT技術(shù)

誕生背景

隨著(zhù)智能城市、大數據時(shí)代的來(lái)臨，無(wú)線(xiàn)通信將實(shí)現萬(wàn)物連接， 然而這些連接大多通過(guò)藍牙、Wi-Fi等短距通信技術(shù)承載，但非運營(yíng)商移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )。為了滿(mǎn)足不同物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)需求，根據物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)特征和移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )特點(diǎn)，3GPP根據窄帶業(yè)務(wù)應用場(chǎng)景開(kāi)展了增強移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )功能的技術(shù)研究以適應蓬勃發(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)應運而生。

功能特點(diǎn)

NB-IoT是IoT領(lǐng)域一個(gè)新興的技術(shù)，支持低功耗設備在廣域網(wǎng)的蜂窩數據連接，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(shí)間短、對網(wǎng)絡(luò )連接要求較高設備的高效連接。據說(shuō)NB-IoT設備電池壽命可以提高至至少10年，同時(shí)還能提供非常全面的室內蜂窩數據連接覆蓋。

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

1.覆蓋廣，相比傳統GSM，一個(gè)****可以提供10倍的面積覆蓋。

2.海量連接，每小區可達10萬(wàn)連接，可以比現有無(wú)線(xiàn)技術(shù)提供50~100倍的接入數。

3.低功耗，使用AA電池（5號電池）便可以工作十年，無(wú)需充電。

4.更低的模塊成本，企業(yè)預期的單個(gè)接連模塊不超過(guò)5美元。

5.安全性：繼承4G網(wǎng)絡(luò )安全能力，支持雙向鑒權以及空口嚴格加密，確保用戶(hù)數據的安全性。

6.穩定可靠：能提供電信級的可靠 性接入，有效支撐 IoT 應用和智慧城市解決方案.

核心技術(shù)

NB-IoT比起GPRS來(lái)說(shuō)，最大的特點(diǎn)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(cháng)時(shí)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(cháng)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(dòng)?？偟膩?lái)說(shuō)，這些措施就是讓終端的睡眠時(shí)間更多，睡眠質(zhì)量更好，從而功耗也就更低。

應用場(chǎng)景

對于遠距離高速數據傳輸，LTE網(wǎng)絡(luò )以及未來(lái)的5G網(wǎng)絡(luò )可以滿(mǎn)足這方面的需求;而對于遠距離低速數據傳輸，特別是非實(shí)時(shí)低頻次數據傳輸，則是NB-IoT系統的用武之地。

在低速物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，NB-IoT作為一個(gè)新制式，在成本、覆蓋、功耗、連接數等技術(shù)上做到極致。該技術(shù)廣泛應用于公共事業(yè)、醫療健康、智慧城市、消費者、農業(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.區療健康: ****品溯源、運程醫療監測、血壓表、血糖儀、護心甲監控。

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

4.消費者: 可穿戴設備、自行車(chē)/助動(dòng)車(chē)防盜、智能行李箱、VIP跟蹤(小孩/老人/寵物/車(chē)輛租賃)、支付/POS機。

5.農業(yè)環(huán)境: 精準種植(環(huán)境參數: 水/溫/光/****/肥)、畜牧養殖(健康/追蹤)、水產(chǎn)養殖、食品6.安全追溯、城市環(huán)境監控(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(chē)隊管理/跟蹤、冷鏈物流(狀態(tài)/追蹤)。

8.智能樓字: 門(mén)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)/設備狀態(tài)監控、能源設施/油氣監控、化工園區監測、大型租賃設備、預測性維護(家電、機械等)。

隨著(zhù)三大運營(yíng)商在國內積極推進(jìn)NB-IoT網(wǎng)絡(luò )的基礎設施建設，以及NB-IoT芯片的成本降低，我們將會(huì )看到越來(lái)越多NB-IoT的應用落地。

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

三明治開(kāi)發(fā)，玩轉物聯(lián)網(wǎng)智能產(chǎn)品。進(jìn)入http://blog.csdn.net/sandwich_iot獲取更多行業(yè)知識，期望和有同樣興趣的同學(xué)一起探討、交流！