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除了宽带,窄带物联网技术,你知道多少?

2022-05-06 15:47:44浏览: 134人 分享

为满足更高性能和高可靠性的物联网业务需求,第三代合作伙伴计划3GPP标准组织曾立项提出了一种新的低功耗广域网技术——窄带物联网(Narrow Band Internet of Things, NB-IoT),该技术被誉为撬开物联网的关键钥匙。
 

一、什么是NB-IoT

提到物联网,我们就会想到万物互联。

世界上所有物体,从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾,都可以通过因特网主动进行信息交换,以实现对物端的智能化信息感知、识别、定位、跟踪、监控和管理,构建所有物端之间具有类人化知识学习、分析处理、自动决策和行为控制能力的智能化服务环境,推动人类社会从“信息化”向“智能化”转变,促进信息科技与产业发生巨大变化。
 

但是,万物互联对网络是有差异化需求的,不是连接到4G或5G网络就可以实现的。而是根据网络数据传输所需速率不同,物联网业务大致可以分为高速业务、中速业务和低速业务三类。
 

人们所熟知的wifi、蓝牙、3G/4G/5G等,传输速度快、传输数据多,但耗电量大,且wifi、蓝牙传输距离短,大多也只适用于室内。

一般来说,智慧城市中的智慧井盖、智慧抄表、智慧垃圾桶等部分传输数据小,对移动传输要求不高,虽然也可以使用3G/4G/5G网络,但是高耗能导致电池使用寿命不长,成本也不低。

3G到5G主要面向的是人与人之间的连接,带宽越大、速度越高越好,物联网要连接物与物,60%的物联网应用对速率和带宽要求比较低,这使得窄带物联网(NB-IoT)深受物联网低速业务的“青睐”。

二、优点

1、低功耗。NB-IoT模块可以工作在3种状态,以便节约功耗。在PSM模式下最大耗流为 5uA,在IDLE模式下大约为6mA,根据TR45.820的仿真数据,5Wh的电池每天发送200bytes的数据,预计可使用12.8年,故可用于开发置于高山荒野偏远地区的设备;

2、强链接。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,这就意味着我们可以在一个不太大的空间,放置更多设备而互相又不会有干扰;

3、广覆盖。将提供改进的室内覆盖,在同样的频段下,NB-IoT比现有的网络增益20dB,相当于提升了100倍覆盖区域的能力。对于地下车库、井盖这些需要安装数据采集装置的地方,NB-IoT更加适用于使用3G/4G无线模块或 433MHz的无线装置的场合;

4、低成本。无论是模块成本,还是供电、通讯运营成本都比其他无线装置便宜。电信曾发布了首个NB-IoT的包年套餐,只需要20元。

三、应用场景

现阶段,NB-IoT垂直应用行业主要集中交通行业、物流行业、卫生医疗、商品零售行业、智能抄表、公共设施、智能家居、智能农业、工业制造、企业能耗管理、企业安全防护,这些需求都成为了NB-IoT增长的市场。
 

数据显示:NB-IoT最早商用“三表”(电表、气表、水表)领域早在2018年就实现了百万量级的出货。
 

另外,烟感器是目前NB-IoT应用最匹配和应用最多的产品。由于消防对楼宇的烟感器安装有要求且分布密集,导致走线难度高、成本大,NB-IoT就能解决这个问题。

此外,在医疗、大健康、智慧农业、可穿戴等领域,NB-IoT也将大有用武之地。