對于物聯網中的許多應用,傳統的移動技術效率不高。因此,窄帶物聯網作為未來的標準被引入。
窄帶物聯網(NB- IoT)不僅僅是另一種無線電標準; 它旨在解決不可避免的問題。200億,300億,500億 - 咨詢和市場研究公司正在不斷超越他們對物聯網到2020年將有多少設備互聯的估計。然而,無論數字是多少:它將太多了目前的網絡。
針對不同用例的不同網絡
物聯網(IoT)的網絡選擇取決于各自的應用。短傳輸路徑,例如智能家居、超市或工廠,可以有效地與Wi-Fi和LAN或近場技術相關聯,例如藍牙,NFC(近場通信)或RFID(射頻識別) 。較大的距離需要使用移動技術,特別是用于連接到云以及通過筆記本電腦,平板電腦和智能手機等移動設備進行訪問。
但是,這項技術很快就會達到極限。國際電信聯盟(ITU)計算出今年移動線路的數量已經超過了地球上的人數。一方面,這意味著要處理的網絡數據量穩步增長 - 移動頻譜很少且非常昂貴。另一方面,它還意味著每個無線電小區的用戶數量不斷增加。物聯網通過其可連接的可穿戴設備,汽車和設備進一步加劇了這一問題。然而,一種解決方案正在出現:新的無線電技術窄帶物聯網(NB- IoT)。
NB- IoT的好處:質量和范圍
在2016年夏天,第三代合作伙伴計劃(3GPP)標準化了NB- IoT。NB- IoT可以為每個無線電單元尋址多達50,000個用戶,并且專門為物聯網中的應用開發 - 例如智能計量。傳統移動連接達到極限的一個環境是地下室的燃氣和水表; 這里需要一個室內穿透深度無需外部電源連接的無線電模塊。NB- IoT比GSM連接(全球移動通信系統)的性能提高了20分貝; 模塊可以用電池操作。
與此同時,NB- IoT具有很高的覆蓋范圍,非常適合跟蹤集裝箱和貨物,監控罐,風力渦輪機和農業中的牲畜,以及連接路燈,自動售票系統,垃圾箱和停車位。
另一項資產:低成本
另外一個好處是降低成本:許多這些應用需要少量數據,數據速率極低,低于100 bit / s或幾kbit / s,并且不需要永久連接。此外,網絡可以在僅200 kHz的頻譜內運行 - 確保數據傳輸的成本非常低。模塊的運行也極具成本效益:只需很長的時間間隔傳輸小型數據包,NB- IoT模塊只需要很少的能量,并且使用市售的電池可以運行長達十年 - 無需維護成本。這些模塊的生產成本也非常低廉。由此可以經濟有效地并且大規模地連接許多設備。
替代LPWA技術
NB- IoT具有低能耗和寬范圍,是一種低功耗廣域(LPWA)技術,可在GSM和LTE頻率上實現技術。3GPP認證的機器長期演進(LTE-M)作為第二個LPWA標準; 它是LTE標準的擴展,專門用于物聯網中的數據傳輸。LTE-M在下行鏈路和上行鏈路中實現比NB- IoT高得多的傳輸速度,但是還需要更高的帶寬。因此,這兩種技術可以相互補充,以涵蓋不同的物聯網應用。擴展覆蓋范圍(EC-GSM- IoT)被定義為第三個標準:沒有足夠的LTE頻譜用于NB-的移動提供商IoT或LTE-M可以將其GSM頻譜與EC-GSM- IoT一起使用。
未許可與許可頻譜
其他低功耗,高覆蓋技術包括LoRaWAN,失重,Sigfox,RPMA,和UNB。然而,與藍牙和WiFi一樣,這些技術使用未經許可的頻譜。好處:它是公開的。缺點:它不像許可頻譜那樣受到嚴格監管; 因此,不同的技術可以相互干擾。
由于NB - IoT,LTE-M和EC-GSM- IoT使用許可頻譜,因此與常規移動技術一樣,可確保其質量,安全性和數據隱私標準。由于使用現有基礎架構的技術,沒有必要建立一個全新的網絡,它們可以快速推出。德國電信,例如,做了它的手機信號塔NB- 物聯網 -能夠通過簡單的軟件更新,并把智能停車系統投入運行作為其首個商業化應用。計劃于2017年推出更多NB- IoT解決方案。
5G:速度快,功能強大
自動駕駛,聯網汽車和遠程操作等物聯網應用需要幾乎實時傳輸數據。LPWA標準在這方面達到了極限。只有新的5G蜂窩標準才能實現小于1毫秒的延遲 - 數據速率高達50 Gbit / s。