浅谈物联网的前生今世

在如今国家高度重视物联网的今天,万物互联也成为了所有相关行业人的愿景,但是与此同时,掌握物联网的标准更是掌控物联网今后话语权的利器。
nb-iot的由来
对于物联网标准的发展,华为的推进最早。2014年5月,华为提出了窄带技术nb m2m,2015年5月融合nb ofdma形成了nb-ciot,7月份,nb-lte跟nb-ciot进一步融合形成nb-iot。
2015年9月份,全球通信业对共同形成一个低功耗、广域覆盖(lpwa)的物联网标准达成共识, nb-iot标准应运而生。
2016年6月,3gpp宣布完成nb-iot的指定工作。nb-iot标准化工作的结束,也意味着release13中面向物理网的核心协议已经完成。而最近,随着nb-iot跨过标准化门槛,正式进入商用阶段,业界对于它的关注度和讨论也是逐渐升温。
nb-iot指的是基于蜂窝的窄带物联网(narrow band internet of things),是万物互联网络中的一个重要分支。nb-iot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)。
各国大力发展nb-iot
由于nb-iot拥有的诸多优点,国际内外的运营商造就已经意识到了物联网这片未来的蓝海,加大了对于nb-iot的布局。韩国kt计划计划投资1 500亿韩元新建nb-iot网络;沃达丰加速布局物联网,建立nb-iot开放实验室,将研究网络解决方案验证、新应用创新、设备集成、业务模式研究以及产品合格验证等;docomo将发展m2m业务作为其泛在网战略重要组成,通过建立平台与嵌入模块推动m2m市场规模发展;sprint通过开放性发展策略推动m2m市场。
2017年,我国基础电信企业大力推进nb-iot网络建设,全年建设nb-iot基站超过40万个,实现了对直辖市、省会等主要城市的覆盖。其中,中国电信率先建成全球首张全覆盖的nb-iot网络,800mhz的nb-iot基站超过31万个。
不过,虽然nb-iot已经成功商用,并且应用涉猎的领域十分广泛,但是取得一定规模发展的应用却是凤毛麟角,主要集中在抄表业务、停车服务等有限的几个领域之中。
nb-iot的优势
nb-iot为何会如此受到关注,与其几个显著特点是脱不开关系的。首先是覆盖,nb-iot提高覆盖能力主要是通过提高功率谱密度、发送重复和上行inter-site comp等方式实现的。
其次是容量,物联网业务的低速率要求和对时延不敏感决定了nb-iot具有小宝数据发送和终端极低激活币的特征。并且,nb-iot通过减小空口信令开销,大幅度提升了频谱效率。据相关设备厂家评估,nb-iot比现如今移动网络的上行容量会有50~100倍的提升,可以提供现有无线技术最高100倍的接入数。
再次,3gpp在相关系列标准中引入了省电模式(psm)和edrx 技术,nb-iot 才真正具备了低功耗特性。nb-iot目标是对于典型的低速率、低频次业务模型等,容量电池寿命可达10 年以上。根据3gpp tr45.820的仿真数据,在耦合耗损164 db的恶劣环境,psm和edrx均部署,如果终端每天发送一次200 b报文,5 wh时电池寿命可达12.8年。
最后在成本上面,nb-iot终端芯片能过做到低至1美元。终端芯片通常是由处理模块、射频模块、功放模块、电源管理模块和flash/ram等组成。和4g智能手机或其他终端相比,nb-iot终端采用180 khz的窄带带宽,基带模块复杂度低;低数据速率和协议栈简化可以大大降低对flash/ram大小的要求;单天线、半双工的方式,可以有效简化射频模块。
倾斜政策推动nb-iot发展
拥有诸多优点的nb-iot自然也备受各方的恩宠,业界判断,2018年,nb-iot的生态环境将在政府、运营、设备、芯片、模组等产业各方的共同赋能下更加完善。
2017年,工信部印发了《关于全面推进移动物联网(nb-iot)建设发展的通知》《关于nb-iot系统频率使用要求的公告》随后向三大基础电信企业颁发了物联网专用号段,支持nb-iot打造完整产业体系与生态系统。
在工信部的指导下,由中国信通院、中国移动、中国电信、中国联通、华为、中兴、百度、阿里、腾讯等大佬共同成立的nb-iot产业联盟已经进入良性运作。
规则的利好自然会带动市场规模的迅速扩大,有相关机构预测,2018年nb-iot出货量将会超过1亿,这对于市场的刺激也是巨大的。目前来说,nb-iot可谓备受瞩目,我国如今的nb-iot网络已占全球的90%,产业发展进入全球领先行列。
小结
nb-iot在2017年是可以说是商用启动年,那么在2018年,nb-iot将会是规模爆发年,市场越大,价值越大。工信部预测,2020年我国nb-iot基站规模将达到150万个,基于nb-iot的m2m连接将超过6亿。
nb-iot的落地,也将会加快物联网的发展速度,为万物互联打下一个坚实的基础。

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