物聯網的「催化劑」：NB-IoT

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作者黃山明

出品 OFweek物聯網

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在如今國家高度重視物聯網的今天，萬物互聯也成為了所有相關行業人的願景，但是與此同時，掌握物聯網的標準更是掌控物聯網今後話語權的利器。

NB-IoT的由來

對於物聯網標準的發展，華為的推進最早。2014年5月，華為提出了窄帶技術NB M2M，2015年5月融合NB OFDMA形成了NB-CIOT，7月份，NB-LTE跟NB-CIOT進一步融合形成NB-IOT。

2015年9月份，全球通信業對共同形成一個低功耗、廣域覆蓋（LPWA）的物聯網標準達成共識， NB-IoT標準應運而生。

2016年6月，3GPP宣布完成NB-IoT的指定工作。NB-IoT標準化工作的結束，也意味著Release13中面向物理網的核心協議已經完成。而最近，隨著NB-IoT跨過標準化門檻，正式進入商用階段，業界對於它的關注度和討論也是逐漸升溫。

NB-IoT指的是基於蜂窩的窄帶物聯網（Narrow Band Internet of Things），是萬物互聯網路中的一個重要分支。NB-IoT是IoT領域一個新興的技術，支持低功耗設備在廣域網的蜂窩數據連接，也被叫作低功耗廣域網（LPWAN）。

各國大力發展NB-IoT

由於NB-IoT擁有的諸多優點，國際內外的運營商造就已經意識到了物聯網這片未來的藍海，加大了對於NB-IoT的布局。

韓國KT計劃計劃投資1500億韓元新建NB-IoT網路；沃達豐加速布局物聯網，建立NB-IoT開放實驗室，將研究網路解決方案驗證、新應用創新、設備集成、業務模式研究以及產品合格驗證等；DoCoMo將發展M2M業務作為其泛在網戰略重要組成，通過建立平台與嵌入模塊推動M2M市場規模發展；Sprint通過開放性發展策略推動M2M市場。

2017年，我國基礎電信企業大力推進NB-IoT網路建設，全年建設NB-IoT基站超過40萬個，實現了對直轄市、省會等主要城市的覆蓋。其中，中國電信率先建成全球首張全覆蓋的NB-IoT網路，800MHz的NB-IoT基站超過31萬個。

不過，雖然NB-IoT已經成功商用，並且應用涉獵的領域十分廣泛，但是取得一定規模發展的應用卻是鳳毛麟角，主要集中在抄表業務、停車服務等有限的幾個領域之中。

NB-IoT的優勢

NB-IoT為何會如此受到關注，與其幾個顯著特點是脫不開關係的。首先是覆蓋，NB-IoT提高覆蓋能力主要是通過提高功率譜密度、發送重複和上行Inter-site CoMP等方式實現的。

其次是容量，物聯網業務的低速率要求和對時延不敏感決定了NB-IoT具有小寶數據發送和終端極低激活幣的特徵。並且，NB-IoT通過減小空口信令開銷，大幅度提升了頻譜效率。據相關設備廠家評估，NB-IoT比現如今移動網路的上行容量會有50~100倍的提升，可以提供現有無線技術最高100倍的接入數。

再次，3GPP在相關係列標準中引入了省電模式（PSM）和eDRX 技術，NB-IoT 才真正具備了低功耗特性。NB-IoT目標是對於典型的低速率、低頻次業務模型等，容量電池壽命可達10 年以上。根據3GPP TR45.820的模擬數據，在耦合耗損164 dB的惡劣環境，PSM和eDRX均部署，如果終端每天發送一次200 B報文，5 Wh時電池壽命可達12.8年。

最後在成本上面，NB-IoT終端晶元能夠做到低至1美元。終端晶元通常是由處理模塊、射頻模塊、功放模塊、電源管理模塊和Flash/RAM等組成。和4G智能手機或其他終端相比，NB-IoT終端採用180 kHz的窄帶帶寬，基帶模塊複雜度低；低數據速率和協議棧簡化可以大大降低對Flash/RAM大小的要求；單天線、半雙工的方式，可以有效簡化射頻模塊。

傾斜政策推動NB-IoT發展

擁有諸多優點的NB-IoT自然也備受各方的恩寵，業界判斷，2018年，NB-IoT的生態環境將在政府、運營、設備、晶元、模組等產業各方的共同賦能下更加完善。