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关于NB-IoT技术

浏览次数:49发布日期:2022-07-11

NB-IoT(Narrow Band Internet of Things, NB-IoT)是IoT领域基于蜂窝的窄带物联网的一种新兴技术,支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接,也被叫作低功耗广域网(LPWA)。NB-IoT只消耗大约180KHz的频段,可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络,支持待机时间短、对网络连接要求较高设备的高效连接。NB-IOT使用License频段,可采取带内、保护带或独立载波等三种部署方式。


一、NB-IoT与其他无线通信技术的区别:

根据信息传输距离的远近程度,无线通信技术可分为短距离传输技术和广域网传输技术。短距离传输技术包括两类,一类是以Wi-Fi和蓝牙为代表的高功耗、高速率短距离传输技术,主要应用于智能家居和可穿戴设备等场景;另一类是以ZigBee为代表的低功耗、低速率的近距离传输技术,主要应用于局域网设备的灵活组网场景,如热点共享等。


而广域网传输技术也分为两大类,只是分类标准是所用的频段是否是授权频谱。NB-IoT技术就属于授权频谱技术,主要应用于远程设备运行状态的数据传输、工业智能设备及终端数据传输的低功耗、低速率场景。此外,广域网传输技术还包括高功耗、高速率的蜂窝通信技术,主要应用于 GPS 导航与定位、视频监控等实时性要求较高的大流量传输场景,与之相对应的非授权频谱技术则是LoRa、Sixfox等技术。


二、NB-IoT技术优势:

1、海量连接:每小区可达10万连接

NB- IoT比2G/3G/4G有50-100倍的上行容量提升,这也就意味着,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。


2、超低功耗:电池寿命长

通信设备消耗的能量往往与数据量或速率相关,即单位时间内发出数据包的大小决定了功耗的大小。数据量小,设备的调制解调器和功放就可以调到非常小的水平。因此,NB-IoT聚焦小数据量、 小速率应用,这样NB-IoT设备的功耗就可以做到非常小,可以保障电池5年以上的使用寿命。


3、深度覆盖:能实现比 GSM 高20db的覆盖增益

NB-IoT比LTE提升20dB增益,相当于发射功率提升了 100倍,即覆盖能力提升了100倍,即使在地下车库、地下室、地下管道等信号难以到达的地方也能覆盖到。


4、稳定可靠:能提供电信级的可靠性接入,有效支撑IoT应用和智慧城市解决方案

NB- IoT直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络,即可与现有网络基站复用以降低部署成本、实现平滑升级,但是使用单独的180KHz频段,不占用现有网络的语音和数据带宽,保证传统业务和未来物联网业务可同时稳定、可靠的进行。


5、安全性:

继承4G网络安全能力,支持双向鉴权以及空口严格加密,确保用户数据的安全性。


6、低成本:

低速率、低功耗、低带宽带来的是低成本优势。速率低就不需要大缓存,所以缓存小、DSP配置低;低功耗,意味着RF设计要求低,小PA就能实现;低带宽,就不需要复杂的均衡算法。这些因素使得NB-IoT芯片可以做得很小,而芯片成本往往和芯片尺寸相关,尺寸越小,成本越低,模块的成本也随之变低。


三、NB-IoT的应用行业:

在低速物联网领域,NB-IoT作为一个新制式,在成本、覆盖、功耗、连接数等技术上做到。该技术可被广泛应用于公共事业、医疗健康、智慧城市、消费者、农业环境、物流仓储、智能楼宇、制造行业等行业。

1、公用事业:抄表、智能水务(管网、漏损、质检)、智能灭火器、消防栓等。

2、医疗健康:药品溯源、远程医疗监测等。

3、智慧城市:智能路灯、智能停车、公共安全/报警、建筑工地扬尘监测、城市水位监测等。

4、农业环境:精准种植、畜牧养殖、水产养殖、食品安全追溯、城市环境监控(水污染、噪声、空气质量)等。

5、物流仓储:集装箱跟踪、仓储管理、车队管理/跟踪、冷链物流(状态、追踪)等。

6、智能楼宇:门禁、烟感/火警检测、电梯故障、维保等。

7、制造行业:生产设备状态监控、能源设施监控、油气监控、化工园区监测、大型租赁设备、预测性维护(家电、机械)等。

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