窄帶物聯(lián)網(wǎng)（Narrow Band Internet of Things, NB-IoT）成為萬(wàn)物互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)重要分支。NB-IoT構(gòu)建于蜂窩網(wǎng)絡(luò)，只消耗大約180kHz的帶寬，可直接部署于GSM網(wǎng)絡(luò)、UMTS網(wǎng)絡(luò)或LTE網(wǎng)絡(luò)，以降低部署成本、實(shí)現(xiàn)平滑升級(jí)。
NB-IoT是IoT領(lǐng)域一個(gè)新興的技術(shù)，支持低功耗設(shè)備在廣域網(wǎng)的蜂窩數(shù)據(jù)連接，也被叫作低功耗廣域網(wǎng)(LPWAN)。NB-IoT支持待機(jī)時(shí)間長(zhǎng)、對(duì)網(wǎng)絡(luò)連接要求較高設(shè)備的高效連接。據(jù)說(shuō)NB-IoT設(shè)備電池壽命可以提高至少10年，同時(shí)還能提供非常全面的室內(nèi)蜂窩數(shù)據(jù)連接覆蓋。
前景優(yōu)勢(shì)
移動(dòng)通信正在從人和人的連接，向人與物以及物與物的連接邁進(jìn)，萬(wàn)物互聯(lián)是必然趨勢(shì)。然而當(dāng)前的4G網(wǎng)絡(luò)在物與物連接上能力不足。事實(shí)上，相比藍(lán)牙、ZigBee等短距離通信技術(shù)，移動(dòng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)具備廣覆蓋、可移動(dòng)以及大連接數(shù)等特性，能夠帶來(lái)更加豐富的應(yīng)用場(chǎng)景，理應(yīng)成為物聯(lián)網(wǎng)的主要連接技術(shù)。作為L(zhǎng)TE的演進(jìn)型技術(shù)，4.5G除了具有高達(dá)1Gbps的峰值速率，還意味著基于蜂窩物聯(lián)網(wǎng)的更多連接數(shù)，支持M2M連接以及更低時(shí)延，將助推高清視頻、Vo LTE以及物聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用快速普及。蜂窩物聯(lián)網(wǎng)正在開(kāi)啟一個(gè)前所未有的廣闊市場(chǎng)。
對(duì)于電信運(yùn)營(yíng)商而言，車(chē)聯(lián)網(wǎng)、智慧醫(yī)療、智能家居等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用將產(chǎn)生連接，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)人與人之間的通信需求。
NB-IoT具備四大特點(diǎn)：一是廣覆蓋，將提供改進(jìn)的室內(nèi)覆蓋，在同樣的頻段下，NB-IoT比現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)增益20dB，相當(dāng)于提升了100倍覆蓋區(qū)域的能力；二是具備支撐連接的能力，NB-IoT一個(gè)扇區(qū)能夠支持10萬(wàn)個(gè)連接，支持低延時(shí)敏感度、超低的設(shè)備成本、低設(shè)備功耗和優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)；三是更低功耗，NB-IoT終端模塊的待機(jī)時(shí)間可長(zhǎng)達(dá)10年；四是更低的模塊成本，企業(yè)預(yù)期的單個(gè)接連模塊不超過(guò)5美元。
NB-IoT聚焦于低功耗廣覆蓋（LPWA）物聯(lián)網(wǎng)（IoT）市場(chǎng)，是一種可在全球范圍內(nèi)廣泛應(yīng)用的新興技術(shù)。其具有覆蓋廣、連接多、速率低、成本低、功耗低、架構(gòu)優(yōu)等特點(diǎn)。NB-IoT使用License頻段，可采取帶內(nèi)、保護(hù)帶或獨(dú)立載波三種部署方式，與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)共存。 [4]
因?yàn)镹B-IoT自身具備的低功耗、廣覆蓋、低成本、大容量等優(yōu)勢(shì)，使其可以廣泛應(yīng)用于多種垂直行業(yè)，如遠(yuǎn)程抄表、資產(chǎn)跟蹤、智能停車(chē)、智慧農(nóng)業(yè)等。
包括我國(guó)運(yùn)營(yíng)商在內(nèi)諸多運(yùn)營(yíng)商在開(kāi)展NB-IoT和研究。就NB-IoT的發(fā)展現(xiàn)狀，余泉詳細(xì)闡述了三個(gè)精彩觀點(diǎn)：一是NB-IoT是蜂窩產(chǎn)業(yè)應(yīng)對(duì)萬(wàn)物互聯(lián)的一個(gè)重要機(jī)會(huì)。二是NB-IoT要成功必須要建立開(kāi)放產(chǎn)業(yè)平臺(tái)。三是2016年是NB-IoT產(chǎn)業(yè)非常關(guān)鍵的一年，標(biāo)準(zhǔn)、芯片、網(wǎng)絡(luò)以及商用應(yīng)用場(chǎng)景都會(huì)走向成熟。
需求發(fā)展
隨著智能城市、大數(shù)據(jù)時(shí)代的來(lái)臨，無(wú)線通信將實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物連接。很多企業(yè)預(yù)計(jì)未來(lái)全球物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)將是千億級(jí)的時(shí)代。已經(jīng)出現(xiàn)了大量物與物的聯(lián)接， 然而這些聯(lián)接大多通過(guò)藍(lán)牙、Wi-Fi等短距通信技術(shù)承載，但非運(yùn)營(yíng)商移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)。為了滿足不同物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)需求，根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)特征和移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)，3GPP根據(jù)窄帶業(yè)務(wù)應(yīng)用場(chǎng)景開(kāi)展了增強(qiáng)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)功能的技術(shù)研究以適應(yīng)蓬勃發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)需求。 我們正進(jìn)入萬(wàn)物互聯(lián)(IoT)的時(shí)代，這對(duì)于整個(gè)移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)是一個(gè)巨大的機(jī)會(huì)。這一點(diǎn)在MWC2016上展露無(wú)疑。無(wú)論是運(yùn)營(yíng)商大咖，還是設(shè)備商巨頭，紛紛展示了完整的物聯(lián)網(wǎng)解決方案和在不同垂直行業(yè)的應(yīng)用。
當(dāng)然，實(shí)現(xiàn)這一切的基礎(chǔ)，是要有無(wú)處不在的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接。運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)是全球覆蓋最為廣泛的網(wǎng)絡(luò)，因此在接入能力上有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。然而，一個(gè)不容忽視的現(xiàn)實(shí)情況是，真正承載到移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)上的物與物聯(lián)接只占到聯(lián)接總數(shù)的10%，大部分的物與物聯(lián)接通過(guò)藍(lán)牙、WiFi等技術(shù)來(lái)承載。
為此，產(chǎn)業(yè)鏈從幾年前就開(kāi)始研究利用窄帶LTE技術(shù)來(lái)承載IoT聯(lián)接。歷經(jīng)幾次更名和技術(shù)演進(jìn)，2015年9月，3GPP正式將這一技術(shù)命名為NB-IoT。MWC2016上，NB-IoT首次亮相，受到矚目，運(yùn)營(yíng)商和設(shè)備商紛紛為其站臺(tái)和背書(shū)。
華為無(wú)線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品線首席戰(zhàn)略官余泉在接受《通信產(chǎn)業(yè)報(bào)》(網(wǎng))采訪時(shí)表示：“NB-IoT是蜂窩網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)應(yīng)對(duì)萬(wàn)物互聯(lián)的一個(gè)重要機(jī)會(huì)。我們非常看好NB-IoT的商用前景，推薦將其作為物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)接技術(shù)的首要選擇。”
他向記者闡釋了NB-IoT的商業(yè)和技術(shù)優(yōu)勢(shì)。從商業(yè)層面上來(lái)講，蜂窩網(wǎng)絡(luò)覆蓋了全球超過(guò)50%的地理面積，90%的人口，是一張覆蓋最為完整的網(wǎng)絡(luò)。 從技術(shù)層面上來(lái)講，NB-IoT有4大技術(shù)優(yōu)勢(shì)。首先是覆蓋廣，相比傳統(tǒng)GSM，一個(gè)基站可以提供10倍的面積覆蓋;其次是連接，200KHz的帶寬可以提供10萬(wàn)個(gè)聯(lián)接;第三是低功耗，使用AA電池便可以工作十年，無(wú)需充電;第四是低成本，模組成本小于5美金。