《電子技術(shù)應(yīng)用》
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物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)這么多 為什么要選他

2018-07-25

  我們生活中已經(jīng)離不開通信的需求,而物聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)行同樣需要使用通信技術(shù),,目前,, 中國采用較多的物聯(lián)網(wǎng)通信標(biāo)準(zhǔn)則是NB-IoT。

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  從虛擬到現(xiàn)實(shí)

  想要說明NB-IoT,,先來了解一下物聯(lián)網(wǎng),。在過去,我們在經(jīng)歷了寬帶的飛速發(fā)展,,如當(dāng)初的1兆寬帶,,到如今的百兆甚至千兆的網(wǎng)速,而移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)從2G,、3G,、4G一路走來,,即將迎來5G的時(shí)代。網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)相比之前翻了不知多少倍,,今后也將出現(xiàn)更快的網(wǎng)絡(luò)供我們使用,。

  那么除了網(wǎng)速快之外,還有沒有其他的發(fā)展方向,,答案當(dāng)然是有的,。我們的互聯(lián)網(wǎng)為我們連接上了全球的虛擬網(wǎng)絡(luò),而當(dāng)這些網(wǎng)絡(luò)從虛擬世界中擴(kuò)散至現(xiàn)實(shí)世界時(shí),,物聯(lián)網(wǎng)便誕生了,,它從虛擬影響到了現(xiàn)實(shí)。

  萬物互聯(lián)是物聯(lián)網(wǎng)的終極目標(biāo),,也是許多科幻電影中未來的場景,。試想一下,當(dāng)所有汽車互相聯(lián)網(wǎng),,交通事故將大幅度減少,,車輛之間能夠自動(dòng)協(xié)調(diào)路徑、距離,、速度,,甚至紅綠燈也都不需要了,社會(huì)效率向上升幾個(gè)層級,。

  當(dāng)然不止車聯(lián)網(wǎng),,物聯(lián)網(wǎng)用途廣泛,遍及環(huán)境保護(hù),、政府工作,、公共安全、平安家居,、智能消防,、工業(yè)監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測,、路燈照明管控,、景觀照明管控、樓宇照明管控,、廣場照明管控,、老人護(hù)理、個(gè)人健康,、花卉栽培,、水系監(jiān)測、食品溯源,、敵情偵查和情報(bào)搜集等多個(gè)領(lǐng)域,。

  據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計(jì),,2016年全球物聯(lián)網(wǎng)連接設(shè)備達(dá)到150億個(gè),而到2020年將可能達(dá)到300億個(gè),。2015年全球物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模為8900億美元,,中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模為1122億美元(約7500億人民幣),預(yù)計(jì)2020年全球物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模達(dá)19000億美元,,中國物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模為2245億美元(約15000億人民幣),。

  物聯(lián)網(wǎng)中的連接技術(shù)

  如此巨大的市場,,也吸引了許多企業(yè)慷慨解囊投入其中,。而作為物聯(lián)網(wǎng)的連接技術(shù),更是受到了廣大廠商的重點(diǎn)關(guān)注,,各大廠商紛紛推出了自己的標(biāo)準(zhǔn),,期望能夠在未來物聯(lián)網(wǎng)市場中占有一席之地。

  目前比較主流的物聯(lián)網(wǎng)連接技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)有NB-IoT(Narrow Band Internet of Things),、eMTC(Enhanced Machine-Type Communication),、LoRa(Long Range)、Sigfox(以發(fā)明標(biāo)準(zhǔn)的法國公司名稱命名),,而NB-IoT正是這些標(biāo)準(zhǔn)之一,。

  物聯(lián)網(wǎng)的連接要求與我們?nèi)粘J褂玫耐ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)連接要求有所不同,由于網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展,,我們對網(wǎng)速的需求在增加,,能夠流暢查看互聯(lián)網(wǎng)中的各種視頻及圖片。同時(shí)還要求功耗低,,也就是耗電量小,,這樣能夠?yàn)槲覀兲峁╅L時(shí)間的上網(wǎng)需求。

  而對于物聯(lián)網(wǎng)而言,,只需要兩點(diǎn),。由于大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備功能較為單一,因此網(wǎng)絡(luò)速度可以很慢,,但是連接要穩(wěn)定,,使用要持久。其次,,物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備要想普及,,造價(jià)一定要低,連接的成本也要降下來,,才能讓大多數(shù)人能夠享受物聯(lián)網(wǎng)帶來的福利,。

  符合這種特性的網(wǎng)絡(luò)稱之為LPWAN(Low Power Wide Area Network,低功耗廣域網(wǎng)),,而所有的物聯(lián)網(wǎng)連接技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)都是在這個(gè)范圍之內(nèi),。

  為何選擇NB-IoT

  我國目前主推的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為NB-IoT,,各大運(yùn)營商在此標(biāo)準(zhǔn)上都有大量投入,尤其是中國電信,,在國內(nèi)對于NB-IoT的應(yīng)用已經(jīng)處于領(lǐng)跑地位,。NB-IoT與eMTC同屬于國際標(biāo)準(zhǔn),而另外兩個(gè)則屬于私人標(biāo)準(zhǔn),。

  這兩者最大的不同就在于頻譜,,這也是這些物聯(lián)網(wǎng)連接標(biāo)準(zhǔn)最寶貴的財(cái)富。簡單來說,,擁有頻譜就相當(dāng)于擁有合法的停車位,,而在這一點(diǎn)上,LoRa與Sigfox先天不足,。

  這些年,,華為替NB-IoT搖旗吶喊已是常態(tài),并且聯(lián)合高通,、沃達(dá)豐等國際知名企業(yè)在2015年正式提出NB-IoT的概念,。除了華為之外,過于運(yùn)營商們對于NB-IoT也青睞有加,。

  由于NB-IoT是運(yùn)營商建網(wǎng),,不像LoRa這樣的網(wǎng)絡(luò),屬于企業(yè)獨(dú)立建網(wǎng),。想要使用NB-IoT的終端,,必須使用運(yùn)營商的NB-IoT網(wǎng)絡(luò)。這種情況下,,運(yùn)營商當(dāng)然積極推動(dòng)NB-IoT,。

  更重要的是,政府也大力支持NB-IoT的發(fā)展,,國家針對NB-IoT更是推出過多項(xiàng)相關(guān)政策進(jìn)行扶持,。如2017年6月16日,工信部正式公開《全面推進(jìn)移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)(NB-IoT)建設(shè)發(fā)展的通知》,,明確以14條舉措全面推進(jìn)NB-IoT建設(shè)發(fā)展,,到2020年建設(shè)150萬NB-IoT基站、發(fā)展超過6億的NB-IoT連接總數(shù),。

  上有政府扶持,,中間有運(yùn)營商積極布局,下有華為搖旗吶喊,,NB-IoT在中國不火都難,。

  NB-IoT的優(yōu)點(diǎn)

  當(dāng)前,NB-IoT標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)被凍結(jié),中國也已經(jīng)處于規(guī)模商用的階段,。NB-IoT具有4個(gè)主要特點(diǎn),,分別是廣覆蓋、低功耗,、大連接,、低成本。

  功耗方面,,NB-IoT犧牲了速率,,換回了更低的功耗。采用簡化的協(xié)議,,更適合的設(shè)計(jì),,大幅提升了終端的待機(jī)時(shí)間,部分NB終端,,待機(jī)時(shí)間號稱可以達(dá)到10年,。

  信號覆蓋方面,,NB-IoT有更好的覆蓋能力(20dB增益),,就算水表埋在井蓋下面,也不影響信號收發(fā),。

  連接數(shù)量方面,,每個(gè)小區(qū)可以支持5萬個(gè)終端。這是什么概念可想而知,,要知道即使號稱高考工廠的衡水中學(xué)也沒有超過兩萬人,。

  成本方面,更是NB-IoT的一大亮點(diǎn),,通信模塊成本很低,,每個(gè)模組有希望壓到5美元之內(nèi)甚至更低,有利于大批量采購和使用,。而根據(jù)摩爾定律便可以得出,,不超過40個(gè)月,成本便能降低到1美元之下,。

  不過受限于目前的產(chǎn)業(yè)成熟度,,NB-IoT的影響力還沒有真正發(fā)揮出來。許多物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品都是在設(shè)計(jì)之后才考慮如何添加NB-IoT,,而真正的具有革命性的技術(shù)則會(huì)從產(chǎn)品設(shè)計(jì)之初便將其納入考慮范圍之中,。

  所以目前而言,NB-IoT依然還處于黎明前的黑暗階段,,雖然許多人知道這項(xiàng)技術(shù)前景無限,,但它也不能立即為這個(gè)領(lǐng)域的從業(yè)者帶來巨大的利潤。簡單來說,NB-IoT屬于技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施,,對它需要有足夠的耐心,。

  小結(jié)

  對于許多物聯(lián)網(wǎng)從業(yè)者而言,針對NB-IoT,,一方面需要持續(xù)的保持關(guān)注,,特別是有關(guān)鍵特征出現(xiàn)的時(shí)候,另一方面也不用神話NB-IoT,,物聯(lián)網(wǎng)是為自動(dòng)化與客制化服務(wù)的,,如果有相應(yīng)需求出現(xiàn),要是成本合適,,就可以使用,,如果不合適,等等也未嘗不可,。

  中國選擇NB-IoT目前來看已經(jīng)是板上釘釘?shù)氖虑?,處于這個(gè)環(huán)境的廠商也要及時(shí)看到潮流所向。但是豐富的應(yīng)用場景也注定單一標(biāo)準(zhǔn)不可能一統(tǒng)天下,,物聯(lián)網(wǎng)未來的需求會(huì)朝著多元化發(fā)展,。簡單來說,未來物聯(lián)網(wǎng)一定是多種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)共存,,不會(huì)存在哪一家壟斷的情況,。


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