NB-IoT(Narrow Band Internet of Things)作为一种新型的物联网通信标准,在窄带宽、低功耗、广覆盖物联网领域具有诸多优势。本文概述了NB-IoT的主要优势及其技术。
NB-IoT通信模组耗电极低。这得益于其惰性通信机制,大部分时间下,设备处于休眠状态(99%的时间)。主要在于其采用了 PSM 和 eDRX(拓展非连续接收)技术。
一块NB-IoT通信设备的成本大约在1~5美元左右,从而满足物联网的应用场景。
NB-IoT覆盖面积为2G、4G网的的3倍。通信上常用最大耦合损耗(MCL)来衡量通信设备信号覆盖覆盖能力。MCL与基站信号功率 P B 、接入终端信号功率 P M 有关,定义式如下:
信号强度(信噪比)随距基站距离降低,其降低值用耦合损耗表征。而最大耦合损耗可以理解为满足通信需求的最弱信号值,即最大的信号衰减值,以此来间接表征满足通信的最远距离。
如下图所示,NB-IoT MCL比2G GPRS大了20dB,覆盖范围大了三倍。
NB-IoT一个小区(约200KHz带宽)可接入50000个终端。远远多于LTE的1000个设备。
物联网是指物物相连的互联网。还有另外一种说法就是:万物互联。涵盖Wi-Fi、蓝牙、ZigBee、2G/4G/5G、NB-IoT、 LoRa
NB-IoT窄带蜂窝物联网针对2G/4G/5G的缺点,一种新的技术诞生了,NB-IoT 窄带物联网,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。
互联网通过在物体上植入各种微型感应芯片、借助无线通信网络,与互联网相连接,可以让物体自己"说话",不仅人可以与物体"对话",物体与物体之间也能"交流"。
物联网(IoT)已经开始走入现实,到 2020 年,预计将有数十亿的服务和设备实现随时随地互联。智能家居、可穿戴设备、智慧城市、智慧医疗、智慧交通、智慧农业和智能仪表等等,各种新应用层出不穷,推动新业务模式飞速发展。
为了支持物联网的进一步发展,移动行业开发了新的无线接入技术,其中包括低功耗广域网(LPWAN)。这项技术能够更好地支持这些设备和其应用的特征和要求。
3GPP 在 2014 年开始推动一项标准化任务,窄带物联网(NB-IoT)是这项工作的成果。作为 3GPP 第 13 版标准的一个组成部分,窄带物联网技术规范的首个版本在 2016 年 6 月冻结并发布,旨在支持具有以下要求的类似应用:
– 优化在现有 LTE 空中接口之上的网络体系结构
– 更佳的部署灵活性
– 扩大的室内覆盖范围(与 GSM 相比 +20 dB)
– 支持数量庞大的双向通信设备(数据传输速率仅为几十 kbps)
– 低成本设备(单价低于 5 美元)
– 低功耗(电池使用寿命超过 10 年)
窄带物联网是一种新型无线接入技术,虽然与现有的 3GPP 设备不兼容,但是其继承了 LTE 的很多特征,例如频带、物理层基础、参数值定义和高层复用(NAS、RRC、RLC 和 MAC 过程)。但是,必须注意的是,因为其带宽减少到 180 kHz(加上防护频带为 200 kHz),所以需要创建与 LTE 不同的新物理信道和程序。
与其他物联网技术一样,此应用的终极目标就是更大的覆盖范围和更低的功耗。为了减少设备复杂性和成本,它不支持很多基础 LTE 功能,例如空间复用、载波聚合、演进的多媒体广播组播业务(eMBMS)和双连通性。也不支持高层服务,例如 IP 多媒体子系统(IMS)。
在现有 LTE 空中接口之上优化的网络体系结构
虽然窄带物联网与现有 3GPP 设备不兼容,但它仍然继承了很多 LTE 特征,例如物理层基础和高层体系结构。
唯一实现标准化的双工模式是频分双工(FDD);因此,上行链路和下行链路使用不同的频率。目前,窄带物联网没有时分双工(TDD)版本,而 3GPP 在短期内也没有计划定义该版本。
为了减少设备复杂性和成本,3GPP 制定了三个主要的设计决策。首先,窄带物联网遵照半双工设计,这样就无需使用昂贵的双工器滤波器来分离发射和接收链路;您可以使用开关代替。其次,不支持 MIMO,特别是空间多路复用技术,因此用户设备(UE)仅需要实施一个接收机链路。最后,非常重要的一点是,信道带宽仅为 180 kHz,这减少了整体平台成本。
总之,窄带物联网 NB IoT 是一项新兴的 3GPP 窄带无线技术,其优点是可以充分利用现有的蜂窝基础设施。这项新技术将促使物联网实现长足增长,在不同领域催生各类物联网应用。
窄带物联网设计挑战
窄带物联网设备和系统要求经过严格的测试,以确保高度的可靠性,避免意外故障。下列是窄带物联网面对的一些设计挑战:
NB节电参数以APN为粒度,目前有两种方案。方案1:以网络为准的基于APN参数适配方案;由核心网配置基于APN的PSM和eDRX参数,并由网络侧将PSM和eDRX参数下发至终端侧,终端侧存储并以网络侧参数为准。
方案2:以终端为准的参数适配方案;由NB终端基于APN执行配置PSM、eDRX等参数,并由终端侧将PSM、eDRX参数同步至网络侧,网络侧存储并以终端侧参数为准。随着物联网的发展,越来越多的企业需要物联网卡,来帮助他们的设备接入网络。但是,到底该怎么选择物联网卡呢?这其实是一个比较复杂的场景,我将给大家科普一下,如何 *** 作,才能选择到最适合自己的物联网卡,少走点弯路。
我们所说的物联网卡,其实跟手机SIM卡是一样的,但是不能打电话、发短信,只能使用流量上网。网段也不一样,通常手机的是11位,而物联网卡是13位的。在中国,物联网卡跟手机卡是一样的,都是三大运营商:移动、联通和电信的卡。所以,卡的流量速度,可以用手机的速度去测试一下,手机卡和物联网卡走的基本上是相同的基站,除了NB卡。
无论是哪个运营商的物联网卡,我们需要提醒的是,物联网卡是不能用到手机上的,只能用到设备上。一般情况下,物联网卡一旦用到手机上,运营商是能监控到的,一旦发现,大多是要停机的。还有一点,运营商的物联网卡是对公的,不会卖给个人,所以现在市面上会有很多的物联网卡代理商,提前从运营商拿卡,但是一般也不会卖给个人。大家如果发现有物联网卡的代理声称可以用到手机上,要有保持警惕。
下面我具体的讲一下,如何购买物联网卡?从如何选择运营商,选择什么样的材质,要不要切卡,该使用什么样的套餐等等几个方面谈一下。
如何选择运营商?我们选择物联网卡,第一个就是要确认下,用哪个运营商的卡,采用哪种制式的卡(2G/3G/4G/5G/NB)。不同的地方,不同的运营商的信号是不一样的。一个简单的方法,就是看下自己的设备大概再哪个区域,然后拿手机去试一下,大概率错不了,因为走得基站是一样的。当然,土豪可以在设备上,放三个运营商的卡,根据网络情况,进行切换。
如何选择物联网卡的材质?物联网卡的材质,是大家很容易忽略的地方。最常见的是消费级的卡,也就是跟手机一样材质的,塑料卡。这种卡,在一般设备上使用也没有大的问题,但在特殊场景下,比如:高温等,是不行的。所以还有一种工业级的卡,材质是陶瓷的,这种陶瓷卡,更加可靠,当然也就更贵。
除了材质,还要注意裁切,我们的手机卡一般是三切的卡,看下手机卡,就大概明白什么是裁切的卡。我们在采购物联网卡时,就要注意了,要选择合适的卡:大卡(不裁切的卡),2切卡,三切卡,贴片卡(可以直接焊道板子上的卡)。其中,大卡,2切卡和三切卡跟手机卡一样,是可插拔的,可以根据插槽的不同选择不同的裁切卡。需要注意的是,如果是大卡的插槽,就不要用2切或者三切的卡,否则容易造成虚接,不牢靠的情况。总的来说,这种裁切卡不是很牢固,如果设备对卡的固定程度,有严格要求,建议用贴片卡,将卡焊到板子上,缺点就是不好换卡。
如何选择套餐?这个就需要根据,具体的场景了。选择套餐前,先要把自己的场景走一遍,大概估算一个流量。一般情况下,物联网卡的套餐折扣都是比较高的,但是一旦超套,就是要走标准资费,那就很贵了。如果真的超套了,补救方式就是买加油包。加油包相对标准资费来说便宜一点。低流量的场景,可以考虑NB,NB相对其他制式来说,数据传输耗的流量要少一点,大家想了解,可以搜一下nb-lot。但是,nb开卡的流程要麻烦一些,需要的材料也很多,这里就不详细讲了。
购买物联网卡,大概的逻辑就是这样了,有时间,我再具体给大家科普一下,有哪些物联卡的套餐?怎么确定需要流量池?等等。
希望对大家有所帮助。您好!
NB-IoT是由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,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。
根据市场调研机构预测,到今年,60%的业务将在低功耗、广覆盖场景中实现。2016年,根据运营商集团市场部调研预测到2020中国窄带物联网总连接数约17亿,水电气抄表、共享单车、智能停车、家庭安防、慢病/亚健康管理、移动POS、人员追踪、危化品/冷链监控八大领域约占总连接数的90%。
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