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NB-IoT是什么技术,NB-IoT的应用有哪些 时间:2021-02-23      来源:华清远见

一、NB-IoT是什么技术

NB-IoT是IoT领域一个新兴的技术,又称窄带物联网(Narrow Band Internet of Things, NB-IoT)成为万物互联网络的一个重要分支。NB-IoT构建于蜂窝网络,只消耗大约180kHz的带宽,可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络,以降低部署成本、实现平滑升级。

NB-IoT聚焦于低功耗广覆盖(LPWA)物联网(IoT)市场,是一种可在全球范围内广泛应用的新兴技术。具有覆盖广、连接多、速率快、成本低、功耗低、架构优等特点。NB-IoT使用License频段,可采取带内、保护带或独立载波等三种部署方式,与现有网络共存。

据预测,2016年全球将会使用64亿个物联网设备每天将有550万个设备连网,而“万物互联”实现的基础之一在于数据的传输,不同的物联网业务对数据传输能力和实时性都有着不同要求。

根据传输速率的不同,可将物联网业务进行高、中、低速的区分:高速率业务:主要使用3G、4G技术,例如车载物联网设备和监控摄像头, 对应的业务特点要求实时的数据传输;中等速率业务:主要使用GPRS技术,例如居民小区或超市的储物柜,使用频率高但并非实时使用,对网络传输速度的要求远不及高速率业务;

低速率业务:业界将低速率业务市场归纳为LPWAN(Low Power Wide Area Network)市场,即低功耗广域网。目前还没有对应的蜂窝技术,多数情况下通过GPRS技术勉力支撑,从而带来了成本高、影响低速率业务普及度低的问题。

也就是说目前低速率业务市场急需开拓,而低速率业务市场其实是最大的市场,如建筑中的灭火器、科学研究中使用的各种监测器,此类设备在生活中出现的频次很低,但汇集起来总数却很可观,这些数据的收集用于各类用途,比如改善城市设备的配置等等。

而NB-IoT就是一种新的窄带蜂窝通信LPWAN(低功耗广域网)技术,可以帮助我们解决这个问题。

二、NB-IoT的应用有哪些

移动通信正在从人和人的连接,向人与物以及物与物的连接迈进,万物互联是必然趋势。然而当前的 4G 网络在物与物连接上能力不足。事实上,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。作为 LTE 的演进型技术,4.5G 除了具有高达 1Gbps 的峰值速率,还意味着基于蜂窝物联网的更多连接数,支持海量 M2M 连接以及更低时延,将助推高清视频、VoLTE 以及物联网等应用快速普及。蜂窝物联网正在开启一个前所未有的广阔市场。

对于电信运营商而言,车联网、智慧医疗、智能家居等物联网应用将产生海量连接,远远超过人与人之间的通信需求。

 随着智能城市、大数据时代的来临,无线通信将实现万物连接。很多企业预计未来全球物联网连接数将是千亿级的时代。目前已经出现了大量物与物的联接, 然而这些联接大多通过蓝牙、Wi-Fi 等短距通信技术承载,但非运营商移动网络。为了满足不同物联网业务需求,根据物联网业务特征和移动通信网络特点,3GPP 根据窄带业务应用场景开展了增强移动通信网络功能的技术研究以适应蓬勃发展的物联网业务需求。

我们正进入万物互联(IoT)的时代,这对于整个移动通信产业来说是一个巨大的机会。无论是运营商大咖,还是设备商巨头,都在展示各自的物联网解决方案和在不同垂直行业的应用。

当然,实现这一切的基础,是要有无处不在的网络联接。运营商的网络是全球覆盖最为广泛的网络,因此在接入能力上有独特的优势。然而,一个不容忽视的现实情况是,真正承载到移动网络上的物与物联接只占到联接总数的 10%,大部分的物与物联接通过蓝牙、Wi-Fi 等技术来承载。

为此,产业链从几年前就开始研究利用窄带 LTE 技术来承载 IoT 联接。历经几次更名和技术演进,2015 年 9 月,3GPP 正式将这一技术命名为 NB-IoT。MWC2016 上,NB-IoT 首次亮相,受到瞩目,运营商和设备商纷纷为其站台和背书。

从技术层面上来讲,NB-IoT 有 4 大技术优势。首先是覆盖广,相比传统 GSM,一个基站可以提供 10 倍的面积覆盖;其次是海量连接,200KHz 的带宽可以提供 10 万个联接;第三是低功耗,使用 AA 电池便可以工作十年,无需充电;第四是低成本,模组成本小于 5 美金。

功耗方面,NB-IoT牺牲了速率,却换回了更低的功耗。采用简化的协议,更适合的设计,大幅提升了终端的待机时间,部分NB终端,待机时间号称可以达到10年!

信号覆盖方面,NB-IoT有更好的覆盖能力(20dB增益),就算你的水表埋在井盖下面,也不影响信号收发。

连接数量方面,每小区可以支持5万个终端,相当彪悍了。即使这个小区挤了5万头猪,也能轻松监控每一头。

最最重要的,成本价格。你再牛,成本高的话,价格贵用不起,也是白搭。NB-IoT通信模块成本很低,每模组有希望压到5美元之内甚至更低,有利于大批量采购和使用。

1、燃气表

每年燃气表的新增量有4000万只左右,其中的10%会增加通信模块,这部分表被称为物联网表。这些表一半采用GPRS,40%采用NB,还有10%采用Lora等短距离抄表方案。燃气表是NB模组最近出货的主力军之一。

2、水表

每年新增水表的增量在2000在万台左右。传统水表价格几十元,增加模组后的水表价格 200元左右,政府会对成本增加部分对模组做相应补贴。这样的话,大约会有10%到20%的比例会使用模块。水表是NB模组最近出货的主力军之二。

3、烟感器

新闻报道里时常有火灾发生,每一次火灾都伴随着家破人亡,每一次的场面都触目惊心。我们要提高消防意识,并合理使用消防设备,才能最小程度减少损失和伤害。

4、资产定位追踪系统

随着信息化和各种智能终端设备的深入发展,人员及资产定位的需求将持续升温。位置服务领域的应用也呈现出碎片化的特点,如:智慧园区的资产盘点,医疗废弃物跟踪处理,宠物的定位。

5、垃圾桶监控

由于我国的垃圾分类执行的非常不好,所以有人提出来用NB监控垃圾桶的分类执行情况。且不说这个技术能否搞定,但是垃圾桶的智能化改造的经费,就是个大问题。

6、NB-IoT在智能家居中的应用(智能锁)

随着近几年智能家居行业的火爆,智能锁在生活中出现的频率也越来越高,目前智能锁使用非机械钥匙作为用户识别ID的技术,主流技术有,感应卡,指纹识别,密码识别,面部识别等,极大的提高了门禁的安全性,但是以上安全性的前提是通电状态下,如果处于断电状态下智能锁则形同虚设。

1、为了提升安全性则需要

2、智能锁拥有内置电池

3、采集各项基本数据

4、将数据传输到服务器

5、采集到异常数据自动向用户发出警报

以上就是NB-IoT是什么以及NB-IoT有哪些应用的介绍。NB-IoT是新兴的物联网技术,因其低功耗、连接稳定、成本低、架构优化出色等特点而备受关注。而随着NB-IoT技术越来越成熟,未来会有更多领域出现它的身影。

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