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物联网之NB-IoT

什么是物联网

物联网,在现在的这个时代已经不是什么新名词呢,那什么是物联网?狭义的说,具备海量连接、深度覆盖、广度覆盖优秀、低功耗、低成本等综合特点,可以应用在智能抄表、智能停车、智能路灯、智能井盖等业务。

目前主要的利用还都是窄带物联网,分别有两种NB-IOT和eMTC。

那这两种有啥优缺点呢?

窄带物联网制式之争

Ø NB-IOT vs eMTC

eMTC是中速率,由于MTC所采用的带宽是MHz等级,仍无法真的落实降低成本的目标。NB-IOT(Narrow Band Internet of Things)是低速率目前主流。

物联网之NB-IoT

物联网之NB-IoT

  • eMTC 只能跟随LTE系统部署,但 NB-IoT 有三种模式。

  • NB-IoT 单小区(每PRB)支持的用户多达20万

  • The NB-IoT 上行有3.75kHz, 15kHz带宽,比 eMTC宽带效率高。

  • NB-IoT has 覆盖比eMTC 好6.3dB 。

Ø LPWAN几种制式简介

低功耗广域网LPWAN(Low Power Wide Area)

运营商在网络连接具备天然优势,NB-IoT具备广覆盖、大连接、低功耗和低成本特点,已成为智慧城市领域的技术热点。同时,NB-IoT基于现有蜂窝网络技术,可以通过升级现网快速进入市场,其他LPWAN(低功耗广域网)技术只能望尘莫及。

物联网很多制式:NB-IoT/LTE-M/Sigfox/LoRa/RPMA/Weightless/HaLow七大LPWAN技术之争,常用的。

物联网之NB-IoT

物联网之NB-IoT

物联网之NB-IoT

在技术之争上,NB-IOT还是以相对应用优势胜出。

NB-IOT的特点

NB-IoT(Narrow Band Internet of Things, 窄带物联网)是IoT领域一个新兴的技术,支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接,也被叫作低功耗广域网LPWAN(Low Power Wide Area)技术,是万物互联网络的一个重要分支。

物联网之NB-IoT

物联网之NB-IoT

Ø 蜂窝网优势

NB-IoT支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接,还能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖。相比蓝牙、ZigBee等短距离通信技术,移动蜂窝网络具备广覆盖、可移动以及大连接数等特性,能够带来更加丰富的应用场景,理应成为物联网的主要连接技术。截至目前,蜂窝网络覆盖了全球超过50%的地理面积,90%的人口,是一张覆盖最为完整的网络。在支持大数据方面,NB-IoT连接所收集的数据可以直接上传云端

NB-IOT蜂窝网 PK传统蜂窝网 PK短距离的蓝牙、WIFI

Ø 覆盖优势

物联网之NB-IoT

物联网之NB-IoT

Ø 大连接

物联网之NB-IoT

物联网之NB-IoT

应对突发海量接入的技术要点:bar状态

物联网之NB-IoT

PSM:省电模式

物联网之NB-IoT

增强型不接续接收eDRX

Ø 终端低功耗

物联网之NB-IoT

物联网之NB-IoT

  • 芯片复杂度降低,工作电流小;

  • PSM:

  • eDRX:

  • 长周期TAR/RAU,减少终端发送位置更新的次数;

  • 只支持小区选择和重选的移动性管理,减少测量开销;

Ø 终端低成本

物联网之NB-IoT

物联网之NB-IoT

  • 180kHz窄带系统,基带复杂度低

  • 低采样率,缓存Flash/RAM要求小;

  • 峰均比低,功放效率高,23dBm发射功率可支持单片SoC内置功放PA;

  • 协议栈简化,减少片内FLASH/RAM

  • 半双工

NB-IoT的芯片厂家有哪些?

华为海思、Qualcomm、Intel、RDA、简约纳、MTK、TI、SEQUANS、MARVELL、NODRIC、中兴微等。NB-IoT芯片商主要来自GSM/LTE Modem公司,也有类似WiFi/BT的MCU公司。

NB-IoT如何部署

NB-IoT占用180KHz带宽,这与LTE帧结构中一个资源块的带宽是一样的。NB-IoT有以下三种可能的部署方式:

1) 独立部署(Stand alone operation)

适用于重耕GSM频段。GSM的信道带宽为200KHz,这对NB-IoT 180KHz的带宽足够了,两边还留出来10KHz的保护间隔。

2) 保护带部署(Guard band operation)

适用于LTE频段。利用LTE频段边缘的保护频带来部署NB-IoT。

3) 带内部署(In-band operation)

适用于LTE频段。直接利用LTE载波中间的资源块来部署NB-IoT。

物联网之NB-IoT

应用场景

对于远距离高速数据传输,LTE网络以及未来的5G网络可以满足这方面的需求,而对于远距离低速数据传输,特别是非实时低频次数据传输,则是NB-IoT系统的用武之地。

NB-IoT非常适合应用于无线抄表、传感跟踪这些领域,通过物联网技术在这些领域的实施,可以大大降低管理成本,让网络管理者可以随时掌握各种运营数据。

物联网之NB-IoT

当然NB-IOT的应用不仅限于此,将来5G仍有很应用空间,加上5G的超大链接,到时也将发展到宽带物联网。

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