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來源：互聯(lián)網(wǎng) 物聯(lián)網(wǎng)早知道整理并推薦閱讀，轉(zhuǎn)載請注明來源及出處 如涉及版權(quán)問題，請及時與我聯(lián)系，我將第一時間處理，謝謝。文中鳥蟲插圖系物聯(lián)網(wǎng)早知道原創(chuàng)，如需轉(zhuǎn)載請與作者聯(lián)系。“窄帶物聯(lián)網(wǎng)”Narrow-Band IoT(NB-IoT)，自2017年下半年開始將迎來“窄帶寬途”的時代 6月中旬，工信部下發(fā)《關(guān)于全面推進移動物聯(lián)網(wǎng)(NB-IoT)建設(shè)發(fā)展的通知》。要求到2017年末，我國NB-IoT基站規(guī)模要達到40萬個，到2020年，我國NB-IoT基站規(guī)模要達到150萬個，實現(xiàn)全國覆蓋。 由此三大運營商和媒體近期都在談?wù)揘B-IoT，關(guān)于NB-IoT的文章滿天飛。那么NB-IoT技術(shù)為什么如此受關(guān)注，究竟什么是NB-IoT？下面就用最通俗的語言講解一下NB-IoT的三生三世。 1、要講NB-IoT得先講物聯(lián)網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng)的連接 物聯(lián)網(wǎng)是由物主動發(fā)起傳送、物物相連的互聯(lián)網(wǎng)，人主動控制信息傳送（如 PAD等）非物聯(lián)網(wǎng)范疇。依據(jù)這個概念出現(xiàn)了物連物（M2M）和物主動連人（M2P）的連接新時代?？梢哉f自2017年開始的十年將是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的黃金十年，物聯(lián)網(wǎng)將成為近十年經(jīng)濟增長的動力之源。這里講的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)該加一個限定條件，即在授權(quán)頻段上的蜂窩物聯(lián)網(wǎng)(CIOT：Cellular Internet of Thing)。所以在本文后文將蜂窩物聯(lián)網(wǎng)簡稱為“物聯(lián)網(wǎng)”，非授權(quán)頻段的LORA等與近距離通信Zigbee等不在本文討論范圍。 物聯(lián)網(wǎng)早期沒有專門的物用網(wǎng)絡(luò)，而使用當時流行的人與人通信的GSM技術(shù)，但GSM技術(shù)太陳舊了，而物用設(shè)備的連接要遠遠大于人用網(wǎng)絡(luò)連接，隨著物用設(shè)備的增多就會存在物與人爭用信道的情況，會造成人用網(wǎng)絡(luò)感知的降低，并且早期的蜂窩移動網(wǎng)尤其是2G網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)不能給使用者帶來更好的體驗，很多網(wǎng)絡(luò)運行商遲早會關(guān)掉它。 蜂窩移動通信短短幾年已經(jīng)由2G、3G到了發(fā)展出載波聚合的4G 階段，同時5G的研發(fā)和商用也指日可待。但這些飛速發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)并不適合物聯(lián)網(wǎng)，就速率而言它們在物聯(lián)網(wǎng)上明顯的性能過剩了，并且為了提高速率與QOS保證對設(shè)備功耗、覆蓋能力做出了很大讓步。它們是專門針對人與人之間手機通信所設(shè)計的。物與物之間的通訊，則選不需要這么復(fù)雜。 與人用網(wǎng)不同，物用網(wǎng)是需要瘦身的，簡化的，并且上下行一般要求速率是對等的。物與物之間的連接會大大超過人與人之間的連接數(shù)量，如果二者使用相同的網(wǎng)絡(luò)，在熱點區(qū)域，現(xiàn)有的蜂窩移動網(wǎng)所支持的并發(fā)連接數(shù)量會不足，會出現(xiàn)“網(wǎng)絡(luò)忙”等問題，服務(wù)質(zhì)量得不到保障。
2、NB-IoT的前世今生 由此3GPP制定了一些增強型的標準，以適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，暨速率向下延伸： 錯誤糾正：上面表格最后一行關(guān)于NB-IOT關(guān)于移動性的描述，應(yīng)該是“無移動性”，而非“五移動性”。 這些新標準要實現(xiàn)“兩高兩低”的目標：
下面詳細總結(jié)一下這幾種標準 Cat1.： 在LTE發(fā)展初期，Cat1并沒有被業(yè)界所關(guān)注，隨著可穿戴設(shè)備等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的逐漸普及，才逐漸被業(yè)界重視。 Cat0.與 eMTC： 3GPP多次針對物聯(lián)網(wǎng)做進一步優(yōu)化。首先是在R12中增加了新終端等級cat0，放棄了對MIMO的支持，簡化為半雙工，峰值速率降低為1Mbit/s，終端復(fù)雜度降低為普通LTE終端的40%，初步達到了物聯(lián)網(wǎng)的成本要求。Cat0終端的信道帶寬降至1.4MHz，但射頻的接收帶寬仍為20MHz。于是，3GPP在R13中又新增Cat M1等級的終端，信道帶寬和射頻接收帶寬均為1.4MHz，速率可以達到1Mbps，終端復(fù)雜度進一步降低，并且在降低功耗方面上做了優(yōu)化。因此業(yè)界普遍認為Cat0是個過渡版本，Cat M1才是真正適用于物聯(lián)網(wǎng)的終端類型。Cat M1對應(yīng)的LTE物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也被稱為增強型機器類型通信(eMTC)。 NB-IoT：3GPP在R13中同時新增面向遠程抄表等更低速率、低成本、長電池壽命等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的新型終端類型(Cat NB-1)，接收帶寬僅200kHz的“窄帶物聯(lián)網(wǎng)”Narrow-Band IoT(NB-IoT)標準。NB-IoT進一步降低功耗，提升覆蓋，尤其是遮擋區(qū)和地下覆蓋環(huán)境。 和人用網(wǎng)絡(luò)一路往上走的Cat.6、Cat.8相反，這Cat.1、Cat.M1（eMTC）和Cat.NB-1（即NB-IOT）三個技術(shù)往下走，主要任務(wù)是為了滿足物聯(lián)網(wǎng)低速強覆蓋的特點。尤其是NB-IOT將大大降低芯片的成本和終端設(shè)計的復(fù)雜度。NB-IOT基本上是把LTE的能力壓縮到極致了，它追求的是最低的成本，最長的續(xù)航時間，主要是低成本，它沒有移動性、沒有語音、數(shù)據(jù)率非常低。適用各種表計類、環(huán)境監(jiān)控、簡單的停車控制等比較簡單的用途。如果需要移動性強、需要實時傳輸數(shù)據(jù)、人員參與、語音的應(yīng)用場景，NB-IOT就力不從心了。不過為了使用適度的語音、定位等應(yīng)用，在NB-IOT的R14版本中做了一些補充，R14標準將在2017年凍結(jié)。 NB-IOT設(shè)計的優(yōu)點是都能部署在現(xiàn)在的LTE網(wǎng)絡(luò)，只需要對基站和核心網(wǎng)的軟件進行升級即可，不需要為IoT物聯(lián)網(wǎng)通訊專門設(shè)計并建設(shè)一個專門網(wǎng)絡(luò)，可以大大降低建設(shè)成本 NB-IoT空口標準是由華為、高通、沃達豐主導(dǎo)的NB-CloT建議以及愛立信、諾基亞主導(dǎo)的NB-LTE建議融合而成，其中NB-CIoT的成分要更多一些，換句話說就是華為和高通在NB-IoT領(lǐng)域所擁有的核心專利數(shù)量更多。 今年6月工信部下發(fā)《關(guān)于全面推進移動物聯(lián)網(wǎng)(NB-IoT)建設(shè)發(fā)展的通知》，通知要求，到2017年末，我國NB-IoT基站規(guī)模要達到40萬個，到2020年，我國NB-IoT基站規(guī)模要達到150萬個，實現(xiàn)全國覆蓋。這則公告，引起各方高度關(guān)注，為NB-IoT規(guī)模發(fā)展提供方向，也顯示中國發(fā)展NB-IoT的堅定決心。 3、NB-IoT能解決那些問題 NB-IoT是一個空中接口標準，這個標準主要是在終端與基站eNB之間的約定，包括物理層與數(shù)據(jù)鏈路層的一些設(shè)計規(guī)定。對于遠距離低速數(shù)據(jù)傳輸，特別是非實時低頻次數(shù)據(jù)傳輸，則是NB-IoT系統(tǒng)的用武之地。 NB-IoT非常適合應(yīng)用于無線抄表(Metering)、傳感跟蹤(Sensor Tracking)這些領(lǐng)域，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在這些領(lǐng)域的實施，可以大大降低管理成本，讓網(wǎng)絡(luò)管理者可以隨時掌握各種運營數(shù)據(jù)。 結(jié)合NB-IoT“兩高兩低”的技術(shù)特點，2017年將重點在以下7類適用場景得到應(yīng)用 4、國內(nèi)三大運營商關(guān)于NB-IOT的部署情況 隨著工信部下發(fā)《關(guān)于全面推進移動物聯(lián)網(wǎng)(NB-IoT)建設(shè)發(fā)展的通知》的發(fā)布，三大運營商在國內(nèi)積極推進NB-IoT網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。 中國電信 在國內(nèi)三家運營商中，中國電信對待NB-IoT最積極、最堅定、布局最早的，目前來看也是商用進程最快的。 中國電信沒有2G，電信的3G又是窄帶CDMA（比TD-SCDMA和WCDMA都窄），非常容易進行頻率重耕。電信支持FDD的4G基站，若實現(xiàn)NB-IoT網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，可直接在4G FDD基站上升級實現(xiàn)部署?；?G全覆蓋網(wǎng)絡(luò)部署，有移動網(wǎng)絡(luò)的地方均可提供物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。 在NB-IoT網(wǎng)絡(luò)建設(shè)上，電信的決心非常清晰。 早2016年7月，中國電信董事長楊杰向外界宣布，2017上半年電信將實現(xiàn)基于800M的NB-IoT全網(wǎng)覆蓋，正式吹響了大力發(fā)展NB-IoT的號角。中國電信通過提前布局、標準跟蹤、外場試驗、版本發(fā)布、商用部署等幾個步驟，目前已具備提供新一代物聯(lián)網(wǎng)的全面能力。 2017年1月，“中國電信NB-IoT企業(yè)標準”發(fā)布，這一全球首發(fā)的可測試、可建設(shè)、可商用的全套NB-IoT企業(yè)標準，意味著中國電信打造世界領(lǐng)先NB-IoT網(wǎng)絡(luò)取得了突破性進展，有力推動了NB-IoT的技術(shù)完善和網(wǎng)絡(luò)、終端產(chǎn)業(yè)成熟。 5月17日，中國電信宣布建成全球首個覆蓋最廣的商用NB-IoT網(wǎng)絡(luò)，各個省分公司陸續(xù)發(fā)布NB-IOT完成全網(wǎng)覆蓋，提前半月時間完成了楊杰去年7月制定的目標。 中國電信已經(jīng)在2017年6月20日全球首先發(fā)布了面向連接次數(shù)的NB-IoT資費套餐 2017年7月13日北京電信分公司NB-IOT正式商用的發(fā)布會更是將這一波發(fā)布會推向了高潮。 在合作伙伴的一些生態(tài)構(gòu)建方面，電信也已經(jīng)有了非常實質(zhì)性的一些進步。
此外，電信還聯(lián)合高通、華為、中興等12家單位，共同發(fā)起成立天翼物聯(lián)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，預(yù)計到2020年，聯(lián)盟將吸納超過千家會員，吸引至少千萬投資基金。 電信最近還出臺了推動物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“新政”。5月，電信宣布2017年將會投入人民幣3億元補貼物聯(lián)網(wǎng)模塊，拉動產(chǎn)業(yè)鏈整體發(fā)展。 對于NB-IoT的發(fā)展，電信規(guī)劃在2017全年完成30萬個NB-IoT基站的全網(wǎng)覆蓋。 2017年6月27日，中國電信發(fā)布全球物聯(lián)網(wǎng)開放平臺,這是中國電信打造的國際物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)化平臺，該平臺可通過全球統(tǒng)一系統(tǒng)，實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)連接服務(wù)的統(tǒng)一管理，為企業(yè)提供從生產(chǎn)部署到服務(wù)變現(xiàn)的“全生命周期”物聯(lián)網(wǎng)連接管理與自助服務(wù)。該平臺目前服務(wù)全球24個運營商，超過1700家行業(yè)客戶。 中國聯(lián)通 和中國電信一樣，中國聯(lián)通對待NB-IoT同樣態(tài)度積極。但是在整體推進節(jié)奏上中國聯(lián)通慢于中國電信。建設(shè)NB-IoT網(wǎng)絡(luò)，聯(lián)通同樣可直接在4G FDD基站上升級實現(xiàn)部署。但是聯(lián)通的情況要復(fù)雜多了。因為聯(lián)通900MHz頻譜資源帶寬只有6MHz，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)大大受限，不得不將超過80%的NB-IoT基站部署在1800MHz頻段。而1800MHz頻段覆蓋范圍比800MHz和900MHz小很多，且1800MHz的NB-IoT產(chǎn)業(yè)鏈并不成熟。 同時由于聯(lián)通財力資源有限，聯(lián)通會集中資源重點部署，速度較慢。 中國聯(lián)通集團副總經(jīng)理姜正新 在NB-IoT網(wǎng)絡(luò)建設(shè)上，目前中國聯(lián)通已在上海、北京、廣州、深圳等10余座城市開通了NB-IoT試點。其中，上海成為中國聯(lián)通推進NB-IoT發(fā)展的橋頭堡。截至今年2月已經(jīng)建成800個站點的全國最大規(guī)模試商用網(wǎng)絡(luò)，是中國第一家實現(xiàn)全域覆蓋的省級運營商。5月15日，聯(lián)通在上海舉行了NB-IoT網(wǎng)絡(luò)試商用發(fā)布會。 在生態(tài)構(gòu)建方面，中國聯(lián)通在上海成立NB-IoT聯(lián)合開放實驗室，合作伙伴進駐開放實驗室后，可以獲得開發(fā)環(huán)境、孵化資源、資金對接和拓展渠道方面的資源，從而推進物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用創(chuàng)新和產(chǎn)品孵化。 聯(lián)通計劃于2018年實現(xiàn)NB-IoT網(wǎng)絡(luò)全國商用，到2020年全球物聯(lián)網(wǎng)終端數(shù)量將達到260億臺。 中國移動 相比電信、聯(lián)通已經(jīng)明確了自己物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的主要路徑——NB-IoT，中國移動在選擇何種物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展道路有些猶疑，似乎同時對NB-IoT和eMTC都有濃厚的興趣。移動的4G 是TDD-LTE制式，建設(shè)NB-IoT網(wǎng)絡(luò)則無論是新建FDD基站還是升級2G網(wǎng)絡(luò)。成本都比電信、聯(lián)通要高。并且更為關(guān)鍵的是中國移動沒有獲得FDD LTE牌照。 有業(yè)內(nèi)人士指出，雖然從節(jié)約投資的角度講，中國移動應(yīng)采用選擇升級GSM基站板卡升級的方式，一個站只需要投資3-5萬（批量化后成本更低）。但從頻譜利用效率來講，這一策略并不經(jīng)濟， 900MHz頻譜資源十分稀缺，中國移動希望將優(yōu)質(zhì)的頻譜資源投放到4G/5G中。 無論如何中國移動并未在NB–IoT上止步不前，反而積極發(fā)展自己的NB–IoT網(wǎng)絡(luò)。 2016年10月，移動宣布其成為全球第一個完成端到端NB-IoT實驗室測試的運營商。今年1月，移動在江西省鷹潭市建成了第一個覆蓋全城的NB-IoT網(wǎng)絡(luò)，涉及基站100多個。 目前，中國移動已在杭州、上海、廣州、福州4個省市啟動NB-IoT外場測試。
在生態(tài)構(gòu)建方面， 5月，四川移動與摩拜單車、華為達成戰(zhàn)略合作，三方將在窄帶物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用及NB-IoT創(chuàng)新等領(lǐng)域開展深度合作。這也標志著摩拜單車成為全球首家落地應(yīng)用NB-IoT物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的共享單車平臺。 同時，移動還成立中國移動物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟，旨在構(gòu)建開放、共享的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系，提高物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)價值，帶領(lǐng)合作伙伴共同成為物聯(lián)網(wǎng)新生態(tài)的開創(chuàng)者和引領(lǐng)者。 在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展上，中國移動此前專門成立了中移物聯(lián)網(wǎng)公司。目前針對NB-IoT的業(yè)務(wù)拓展聚焦在智能連接、智能模組、智能硬件、開放平臺、解決方案五大業(yè)務(wù)方向上。 對于NB-IoT網(wǎng)絡(luò)的商用，中國移動似乎已經(jīng)做足了準備。今天的世界移動大會·上海期間，中國移動副總裁沙躍家發(fā)表了《凝心聚力，共創(chuàng)物聯(lián)新時代》的主題演講，并表示：中國移動計劃2017年內(nèi)實現(xiàn)全國范圍內(nèi)NB-IoT的全面商用。但截止到目前為止，宣布正式的城市似乎沒有幾個。 三大運營商在NB-IOT的步驟，中國電信最快，已經(jīng)有鷹潭、山東、蘇州、北京等多個城市宣布正式商用，中國電信也拿出了3個億的模塊補貼，發(fā)布了全球首個給予連接的NB-IOT資費標準，在可運營、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和生態(tài)建設(shè)上中國電信都走在了其它兩家的前面。 5、到目前為止已經(jīng)落地得到應(yīng)用的NB-IOT項目
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