物联网(IoT)解决方案扩展和改善了全球的日常业务运营。蜂窝窄带物联网(NB-IoT)网络技术的创新通过以下方式拓宽了潜在的物联网应用:
- 通过更智能地使用电池来降低设备能耗
- 扩展物联网应用范围
- 提高投资回报率(ROI)
- 降低成本
NB-IoT对能源效率和智能管理的影响是革命性的。让我们来探索一下NB-IoT无线电技术，以及其如何工作和将实现的应用。
什么是NB-IoT
NB-IoT是蜂窝低功耗广域网(LPWAN)技术标准。其部署在现有蜂窝LTE网络或专用网络上的资源块(即网络资源单位)上。NB-IoT可以成为将个人和企业连接到处理少量数据的设备的最佳解决方案。这些设备消耗的能量很低，因为它们有时是处于睡眠模式的。
其在室内覆盖、能源消耗和维护方面的效率有助于物联网设备的增加。专家估计，到2030年，物联网设备将超过290亿台。
NB-IoT如何工作?
NB-IoT最初在3GPP的Release(Rel)13中指定。3GPP严格地将其作为非移动设备的连接解决方案引入。NB-IoT设备设计为在非常窄的180 kHz频谱上运行，以降低硬件成本。
NB-IoT支持三种部署方式:
- 单机:在专用频谱中使用单机载波
- 带内:利用普通LTE载波内的资源块
- 保护带:利用LTE运营商保护带内未使用的资源块
3GPP Rel 14增强了NB-IoT的移动性，尽管没有达到其他蜂窝技术的移动性。Rel 14还提高了数据速率性能:
- Rel 13(NB1):高达21 kbps的下行链路，62.5 kbps的上行链路
- Rel 14(NB2):高达120 kbps下行链路，160 kbps上行链路
NB-IoT有什么好处，为什么要使用?
扩大覆盖范围
随着新的无线技术的出现，NB-IoT适合在哪里?Bluetooth®等短程无线电解决方案很有用，但带宽太高。对于需要广泛地理范围的应用，它们的应用范围不够远。LTE-M技术具有更广泛的覆盖能力，但成本更高。
NB-IoT是一种低比特率技术，是4G和5G技术不可或缺的一部分。其适用于需要广域覆盖的应用。NB-IoT的无线电和数据协议能够覆盖室内和地下深处。
延长电池寿命
更少的功耗带来更大的设备可能性。无线电波形越简单，消耗的能量就越少。NB-IoT的波形技术的简单性和智能节电模式相结合，可降低能耗。
在遵循所有节能指导的情况下，NB-IoT调制解调器的电池寿命可长达10年以上。因此，企业更换电池的频率将降低，从而降低维护和运营成本。
低成本的可靠技术
以更少的成本连接更多的设备，并具有更大的放置灵活性。该技术使用国际标准规定的许可频谱。
NB-IoT网络在全球大多数国家都可用。NB-IoT模块成本更低，更易于集成到传感器或设备中。支持它的蜂窝基础设施可以连接许多设备，并节省安全和维护成本。
NB-IoT将影响企业的7种方式
NB-IoT将彻底改变依赖于难以到达地点的数据访问的城市和企业，包括:
- 仓库
- 地下车库
- 多功能储藏室
- 农村环境
当从专业物联网提供商获得连接时，便可以使用更易于访问的控制来管理部署。
此外，其成本效益使其适用于现有的物联网应用，这些应用由于以前过高的成本而没有得到广泛接受。
这些应用包括:
- 公用事业的智能计量，如煤气和水
- 智能城市应用，包括路灯和停车计时器
- 智能建筑功能，如门禁和温度控制
- 牲畜及宠物追踪
- 智能废物管理系统
- 可穿戴健康健身技术
- 资产跟踪
从农业到医疗保健再到工业公用事业，预计NB-IoT将成为5G应用框架的一部分。预计NB-IoT和LTE-M将在5G网络中共存多年。它们将是支持蜂窝LPWA用例的唯一技术。
NB-IoT与LTE-M:有何不同?
LTE-M是一个成熟的蜂窝标准。它支持完整的移动性，甚至基本语音(即LTE语音)，这两种功能在NB-IoT中都不具备。LTE-M是一种低功耗标准。但是，它消耗更多的能量，因为它提供了更高的数据速率(Cat M1高达1mbps)，并实现了更完整的蜂窝协议。
不过，LTE-M可以采用省电模式(PSM)和扩展间断接收(eDRX)，并为电池供电的物联网设备提供多年解决方案。根据覆盖场景的不同，NB-IoT应用必须容忍可达秒级的延迟，而LTE-M的延迟较低，只有几十毫秒。
