引言： 3GPP計(jì)劃在今年6月凍結(jié)并發(fā)布基于蜂窩網(wǎng)絡(luò)的窄帶物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)NB-IoT，2016年將是NB-IoT產(chǎn)業(yè)發(fā)展非常關(guān)鍵的一年。NB-IoT獲得生態(tài)系統(tǒng)中各個(gè)產(chǎn)業(yè)平臺(tái)的支持，有望引發(fā)物聯(lián)網(wǎng)革命。
長(zhǎng)距離通信技術(shù)NB-IoT是一種革新性的技術(shù)。它是由華為主導(dǎo)，由3GPP定義的基于蜂窩網(wǎng)絡(luò)的窄帶物聯(lián)網(wǎng)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(shì)讓它非常適合于傳感、計(jì)量、監(jiān)控等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，適用于智能抄表、智能停車(chē)、車(chē)輛跟蹤、物流監(jiān)控、智慧農(nóng)林牧漁業(yè)以及智能穿戴、智慧家庭、智慧社區(qū)等等領(lǐng)域。這些領(lǐng)域?qū)V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(zhàn)。
許多人拿它與Wi-Fi、藍(lán)牙、Zigbee等無(wú)線(xiàn)技術(shù)相提并論，不過(guò)Wi-Fi、藍(lán)牙、Zigbee面向短距離互聯(lián)應(yīng)用，而NB-IoT是長(zhǎng)距離廣域的通信技術(shù)，兩者之間不在一個(gè)層級(jí)上，沒(méi)有可比性。物聯(lián)網(wǎng)的世界不可能一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)打天下，短距離與長(zhǎng)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(zhǎng)距離物聯(lián)技術(shù)之中的佼佼者。
NB-IoT優(yōu)勢(shì)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，在同一基站的情況下，NB-IoT可以比現(xiàn)有無(wú)線(xiàn)技術(shù)提供50~100倍的接入數(shù)。舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，某小區(qū)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(jī)、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(shè)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(shù)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(shè)備聯(lián)網(wǎng)需求。
優(yōu)勢(shì)二：深度覆蓋
NB-IoT比LTE提升20dB增益，相當(dāng)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(kù)、地下室、地下管道等信號(hào)難以到達(dá)的地方也能覆蓋到。利用這一優(yōu)勢(shì)，國(guó)外某大型運(yùn)營(yíng)商的NB-IoT實(shí)驗(yàn)局正在開(kāi)展地下車(chē)庫(kù)指示的項(xiàng)目。傳統(tǒng)地下車(chē)庫(kù)內(nèi)導(dǎo)航定位系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建需要WiFi、藍(lán)牙等局域無(wú)線(xiàn)技術(shù)的支持，這個(gè)導(dǎo)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(gòu)建跨區(qū)域的停車(chē)指示和導(dǎo)航。
優(yōu)勢(shì)三：超低功耗
低功耗特性是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用一項(xiàng)重要指標(biāo)，特別對(duì)于一些不能經(jīng)常更換電池的設(shè)備和場(chǎng)合，如安置于高山荒野偏遠(yuǎn)地區(qū)中的各類(lèi)傳感監(jiān)測(cè)設(shè)備，它們不可能像智能手機(jī)一天一充電，長(zhǎng)達(dá)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(shè)備功耗以延長(zhǎng)電池供電時(shí)間。通信設(shè)備消耗的能量往往與數(shù)據(jù)量或速率相關(guān)，即單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出數(shù)據(jù)包的大小決定了功耗的大小。數(shù)據(jù)量小，設(shè)備的調(diào)制解調(diào)器和功放就可以調(diào)到非常小的水平。NB-IoT聚焦小數(shù)據(jù)量、小速率應(yīng)用，因此NB-IoT設(shè)備功耗可以做到非常小，可以保障電池5年以上的使用壽命。
優(yōu)勢(shì)四：低成本
低速率低功耗低帶寬帶來(lái)的是低成本優(yōu)勢(shì)。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RF設(shè)計(jì)要求低，小PA就能實(shí)現(xiàn);因?yàn)榈蛶挘筒灰獜?fù)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。
優(yōu)勢(shì)五：穩(wěn)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(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)基站復(fù)用以降低部署成本、實(shí)現(xiàn)平滑升級(jí)，但是使用單獨(dú)的180KHz頻段，不占用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的語(yǔ)音和數(shù)據(jù)帶寬，保證傳統(tǒng)業(yè)務(wù)和未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)可同時(shí)穩(wěn)定、可靠的進(jìn)行。以智能抄表應(yīng)用為例，與采用有線(xiàn)PLC抄表數(shù)據(jù)回收成功率在60%左右相比，NB-IoT可以保證數(shù)據(jù)成功回收率達(dá)99%，可靠性大大提高。
NB-IoT生態(tài)系統(tǒng)勢(shì)不可擋，引發(fā)物聯(lián)網(wǎng)革命性變化
NB-IoT標(biāo)準(zhǔn)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(tǒng)中各個(gè)產(chǎn)業(yè)平臺(tái)的支持。
從解決方案/芯片方面看。對(duì)華為來(lái)說(shuō)，NB-IoT是該公司的一個(gè)大戰(zhàn)略，所有部門(mén)都積極參與其中。作為主導(dǎo)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(tǒng)以及數(shù)據(jù)管理平臺(tái)。據(jù)悉愛(ài)立信、高通都在積極研發(fā)生產(chǎn)該類(lèi)芯片，很多芯片原廠和模塊廠家也計(jì)劃于今年支持NB-IoT。
從運(yùn)營(yíng)商對(duì)NB-IoT響應(yīng)和投入看。NB-IoT標(biāo)準(zhǔn)得到了許多主流運(yùn)營(yíng)商的響應(yīng)，中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通、沃達(dá)豐、德國(guó)電信、阿聯(lián)酋電信、意大利電信、AT&T等全球頂尖運(yùn)營(yíng)商都已圍繞NB-IoT發(fā)布了各自的發(fā)展方略，展開(kāi)實(shí)驗(yàn)局。預(yù)計(jì)2016年全球50家主流運(yùn)營(yíng)商將有會(huì)一半的數(shù)量支持NB-IoT。
從實(shí)際應(yīng)用案例方面看，除了上述提及的地下車(chē)庫(kù)指示案例，華為已經(jīng)與多個(gè)運(yùn)營(yíng)商合作完成了智能抄表、智能停車(chē)系統(tǒng)演示和驗(yàn)證。隨著今年6月份標(biāo)準(zhǔn)確定發(fā)布，預(yù)計(jì)將有一大批測(cè)試網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)，而且商用網(wǎng)絡(luò)也會(huì)出現(xiàn)，2017年將進(jìn)入規(guī)模部署階段。
除行業(yè)應(yīng)用外，據(jù)悉消費(fèi)類(lèi)行業(yè)如白色家電廠家也開(kāi)始采用NB-IoT芯片進(jìn)行產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。
可以預(yù)見(jiàn)，NB-IoT生態(tài)正在以一種勢(shì)不可擋的態(tài)勢(shì)成形。作為應(yīng)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)新時(shí)代諸多挑戰(zhàn)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(jī)遇。