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巨头结盟,NB-IoT会一统物联网吗?

作者:simple2016 | 时间:2016-6-25 09:16:42 | 阅读:4408| 显示全部楼层
           随着6月16日,NB-IoT(窄带蜂窝物联网)标准获得国际组织3GPP通过,毫无疑问,2016年将作为 NB-IoT商用元年载入通信史册。如同过去十几年移动互联网渴望4G时代的到来一样,现今的物联网也无比渴望着一个强有力的蜂窝物联网基础网络,而 NB-IoT无疑是这个基础网络最佳的选择。
  在今年4月伦敦 M2M 大会上,华为展示了 NB-IoT(窄带蜂窝物联网)战略以及 IoT 应用和智慧城市领域的创新成果,并介绍了与合作伙伴为共建 NB-IoT 生态系统所开展的工作,包括与沃达丰在英国纽伯里共同成立沃达丰 NB-IoT 开放实验室,旨在充分发挥 NB-IoT 的潜力,创造社会与经济效益。

图1:沃达丰和华为庆祝窄带物联网开放实验室的成立
  从商业角度,目前蜂窝网已覆盖全球90%的人口,覆盖超过50%的地理位置。基于现有的蜂窝网络,运营商能够提供一个非常有竞争力的物联网技术,就是NB-IoT。4月25日,英国运营商沃达丰和华为宣布在沃达丰英国总部所在地Berkshire新的NB-IoT实验室启动,这对NB-IoT技术的发展影响重大。
  华为与沃达丰联合成立沃达丰NB-IoT开放实验室,用以帮助合作伙伴进行网络解决方案验证、新应用创新、设备集成、商业模式研究和产品合规验证等,进而加速垂直行业应用的进程,从而推动产业链的发展。
  NB-IoT构建于蜂窝网络,只消耗大约180KHz的频段,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 技术是一种 3GPP 标准定义的 LPWA(低功耗广域网)解决方案,具有以下优势:
  1.海量连接:每小区可达10万连接;NB- IoT比2G/3G/4G有50-100倍的上行容量提升,这也就意味着,在同一基站的情况下,NB-IoT可以比现有无线技术提供50~100倍的接入数。
  2.超低功耗:电池寿命长达十年;
  低功耗特性是物联网应用一项重要指标,特别对于一些不能经常更换电池的设备和场合,如安置于高山荒野偏远地区中的各类传感监测设备,它们不可能像智能手机一天一充电,长达几年的电池使用寿命是最本质的需求。在电池技术无法取得突破的前提下,只能通过降低设备功耗以延长电池供电时间。通信设备消耗的能量往往与数据量或速率相关,即单位时间内发出数据包的大小决定了功耗的大小。数据量小,设备的调制解调器和功放就可以调到非常小的水平。NB-IoT聚焦小数据量、 小速率应用,因此NB-IoT设备功耗可以做到非常小,可以保障电池5年以上的使用寿命。
  3.深度覆盖:能实现比 GSM 高20db的覆盖增益;
  NB-IoT比LTE提升20dB增益,相当于发射功率提升了 100倍,即覆盖能力提升了100倍,就算在地下车库、地下室、地下管道等信号难以到达的地方也能覆盖到。
  4.安全性:继承4G网络安全能力,支持双向鉴权以及空口严格加密,确保用户数据的安全性;
  5.稳定可靠:能提供电信级的可靠 性接入,有效支撑 IoT 应用和智慧城市解决方案。
  NB- IoT直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络,即可与现有网络基站复用以降低部署成本、实现平滑升级,但是使用单独的180KHz频段,不占用现有网络的语音和数据带宽,保证传统业务和未来物联网业务可同时稳定、可靠的进行。以智能抄表应用为例,与采用有线PLC抄表数据回收成功率在60%左右相比,NB-IoT可以保证数据成功回收率达99%,可靠性大大提高。
  6. 低成本
  低速率低功耗低带宽带来的是低成本优势。速率低就不需要大缓存,所以可以缓存小、DSP配置低;低功耗,意味着RF设计要求低,小PA就能实现;因为低带宽,就不要复杂的均衡算法。这些因素使得NB-IoT芯片可以做得很小。芯片成本往往和芯片尺寸相关,尺寸越小,成本越低,模块的成本也随之变低。
  图:各类无线模块成本对比
  长距离通信技术NB-IoT是一种革新性的技术,是由华为主导,由3GPP定义的基于蜂窝网络的窄带物联网技术。它支持海量连接、有深度覆盖能力、功耗低,这些与生俱来的优势让它非常适合于传感、计量、监控等物联网应用,适用于智能抄表、智能停车、车辆跟踪、物流监控、智慧农林牧渔业以及智能穿戴、智慧家庭、智慧社区等等领域。这些领域对广覆盖、低功耗、低成本的需求非常明确,目前广泛商用的2G/3G/4G及其他无线技术都无法满足这些挑战。
  蜂窝物联网具有重要的战略意义和广阔的发展前景,全球主流运营商正将它纳入到整个公司战略体系。在过去的2015年,包括中国、韩国、欧洲、中东、北美的多家主流运营商已经开展了基于pre-standard 的NB-IoT技术的试点,并开启了端到端的技术和业务验证。包括沃达丰、中国移动在内的多家主流运营商也公开表达了希望尽早开始建设NB- IoT商用网络的意向,另一方面,包括欧洲、韩国在内的多家运营商遇到了来自LoRa和Sigfox的强烈竞争压力,这也将促进NB-IoT网络建设的加速。
  随着传统电信业务利润越来越薄,整个电信行业都在寻找新的利润增长点,而与运营商业务最为贴近,市场前景巨大的物联网无疑成为运营商最佳的切入市场。

NB-IoT生态的优劣势分析e#
  据预测则,到2020年IoT全部产业链价值有望达到3万亿欧元;到2025年全球将有1000亿个连接。
  随着万物互联时代的来临,联网正成为所有行业、设备的必须。同时,云计算、大数据的普及,让设备更加倾向于连接到互联网中,这让NB-IoT迎来了众多发展机遇,如车联网、远程医疗、物流等等。
  据GSMA预测显示,NB-IoT在2020年将达到30亿联接;Machina亦预测,NB-IoT未来将覆盖25%的物联网连接。
  2016年将是NB-IoT产业发展非常关键的一年,NB-IoT要成功,必须有生态系统中各个产业平台的支持。
  从解决方案/芯片方面看,对华为来说,NB-IoT是该公司的一个大战略,所有部门都积极参与其中。作为主导者华为提供端到端的解决方案,包括基站、核心网、芯片、操作系统以及数据管理平台。据悉爱立信、高通都在积极研发生产该类芯片,很多芯片原厂和模块厂家也计划于今年支持NB-IoT。
  从运营商对NB-IoT响应和投入看。NB-IoT标准得到了许多主流运营商的响应,中国移动、中国联通、中国电信、沃达丰、德国电信、阿联酋电信、意大利电信、 AT&T等全球顶尖运营商都已围绕NB-IoT发布了各自的发展方略,展开实验。预计2016年全球50家主流运营商将有会一半的数量支持 NB-IoT。
  从实际应用案例方面看,华为已经与多个运营商合作完成了智能抄表、智能停车系统演示和验证。随着标准确定,预计将有一大批测试网络出现,而且商用网络也会出现,2017年将进入规模部署阶段。
  除行业应用外,消费类行业如白色家电厂家也开始采用NB-IoT芯片进行产品开发。
  NB-IoT生态正在以一种势不可挡的态势成形,作为应对物联网新时代诸多挑战的一大利器,NB-IoT将引发整个物联网的革命性变化,成就万物互联的新时代,为各行各业带来巨大机遇。
  华为在 IoT 领域提供完备的解决方案,除传统网络设备外,还提供统一的业务管理平台和通讯芯片,为运营商的 NB-IoT 商用部署提供最佳支撑。
  华为已经与沃达丰和 u-blox 完成了预标准 NB-IoT 应用的商用测试,三方成功地将 NB-IoT 技术融入沃达丰西班牙现有的移动网络中,从而实现远程抄表业务。此次试点使用了华为的芯片和软件,在运营商频段成功实现窄带通信。NB-IoT 使用的是 license 频谱,确保了服务的安全、优质、抗干扰。后续的试点和规模商用已经处于规划阶段。
  华为将持续投入创新,并致力于打造一个稳健、开放的 NB-IoT 生态系统,推动 NB-IoT 技术创新和商用,携手沃达丰等战略合作伙伴,引领公共基础设施、农业、制造业、可穿戴设备和交通运输等众多垂直行业的 NB-IoT 技术的发展,共建更美好的全联接世界。
  物联网(IoT)领域的竞争态势将因为低功耗广域网(low-power wide area,LPWA)的崛起而重新洗牌,而电信厂商、各家设备厂商以及芯片厂商都在摩拳擦掌准备迎战。
  相比电信市场,物联网市场应用场景更多,使用环境与使用要求也更为复杂。同时,目前已经有多种物联网技术应用在市场上,并占据了市场大部分份额,例如,蓝牙、Thread、ZigBee,甚至是WiFi。
  NB-IoT作为这一领域的新晋者确实具有别的物联网技术无可比拟的优势,远距离通信,电信级保障等,但物联网应用场景的复杂程度远非是一种技术能够满足的。
  电信业内人士普遍认为,NB-IoT相交传统物联网技术有着自身的优势。不过,其仍旧有着自身的局限性,成本价格、功耗都可能成为NB-IoT发展的阻碍。在成本方面,NB-IoT模组成本未来有望降至5美元之内,但目前支持蓝牙、Thread、ZigBee三种标准的芯片价格仅在2美元左右,仅支持其中一种标准的芯片价格不到1美元。巨大的价格差距无疑将让企业部署NB- IoT产生顾虑。
  此外,大部分物联网场景如智能门锁、数据监测等并不需要实时无线联网,仅需近场通信或者通过有线方式便可完成。
  来自传统物联网行业的观点则认为,NB-IoT并不适合大部分的物联网使用场景,其机遇是在车联网等需要大网覆盖的应用中,而不是传统的物联网领域。
  Silicon Labs物联网产品营销副总裁Daniel Cooley表示,基于蜂窝网络的物联网技术虽然解决了联网问题,但其在功耗、成本方面仍与物联网技术有着不小的差距。但更为关键的是相较于公网市场,物联网市场所面临的使用场景更加复杂,客户需求也多种多样,一种技术很难满足所有需求。
  小结:从技术和市场的发展规律来看,任何技术概念诞生初期总是百家争鸣,可以预见,随着物联网技术和产业蓬勃发展,最终只有少数标准才会大规模应用,至于NB-IoT会否在其中占主要份额甚至一统物联网,我们拭目以待。

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大神点评2

gluyz 发表于:2016-7-20 15:38:37
LZ辛苦了,支持一下!












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liugewill 发表于:2017-3-24 12:13:31
好东西,学习了。
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