導读(dú)： NB－IoT（Narrow Band Internet of Things，窄(zhǎi)带(dài)蜂窩物(wù)聯网(wǎng)）作(zuò)为(wèi)3GPP R13一(yī)項重(zhòng)要(yào)課題(tí)，其(qí)对(duì)應(yìng)的(de)3GPP協议相關(guān)內(nèi)容獲得了(le)RAN全(quán)会(huì)批準，正式宣告了(le)这(zhè)項受無線(xiàn)产業廣泛支持(chí)的(de)NB－IoT标(biāo)準核心(xīn)協议曆经2年(nián)多(duō)的(de)研究終(zhōng)于(yú)经全(quán)部(bù)完成(chéng)。
NB－IoT（Narrow Band Internet of Things，窄(zhǎi)带(dài)蜂窩物(wù)聯网(wǎng)）作(zuò)为(wèi)3GPP R13一(yī)項重(zhòng)要(yào)課題(tí)，其(qí)对(duì)應(yìng)的(de)3GPP協议相關(guān)內(nèi)容獲得了(le)RAN全(quán)会(huì)批準，正式宣告了(le)这(zhè)項受無線(xiàn)产業廣泛支持(chí)的(de)NB－IoT标(biāo)準核心(xīn)協议曆经2年(nián)多(duō)的(de)研究終(zhōng)于(yú)经全(quán)部(bù)完成(chéng)。
華为(wèi)也(yě)在(zài)今年(nián)的(de)世界移動(dòng)大(dà)会(huì)物(wù)聯网(wǎng)峰(fēng)会(huì)上正式面(miàn)向(xiàng)全(quán)球发布(bù)了(le)端到(dào)端NB－IoT解(jiě)決方(fāng)案(àn)，使物(wù)聯网(wǎng)成(chéng)为(wèi)運營商未来(lái)的(de)基礎類(lèi)業務(wù)之(zhī)一(yī)。解(jiě)決方(fāng)案(àn)主(zhǔ)要(yào)包(bāo)括：Huawei LiteOS與(yǔ)NB－IoT芯片(piàn)使能(néng)的(de)智能(néng)化(huà)終(zhōng)端方(fāng)案(àn)、平滑演進(jìn)到(dào)NB－IoT的(de)eNodeB基站、可(kě)支持(chí)Core in a Box或(huò)NFV切(qiè)片(piàn)靈活部(bù)署的(de)IoT Packet Core、基于(yú)雲(yún)化(huà)架构並(bìng)具有(yǒu)大(dà)數據(jù)能(néng)力的(de)IoT聯接管(guǎn)理(lǐ)平台(tái)等，滿足了(le)運營商IoT業務(wù)低(dī)功耗廣域覆蓋的(de)核心(xīn)需求。
據(jù)相關(guān)報道(dào)，國(guó)內(nèi)三(sān)大(dà)運營商的(de)物(wù)聯网(wǎng)連(lián)接用(yòng)戶數總(zǒng)計(jì)已接近(jìn)一(yī)亿(yì)戶。而(ér)據(jù)中(zhōng)國(guó)科學(xué)院(yuàn)物(wù)聯网(wǎng)研究发展(zhǎn)中(zhōng)心(xīn)預計(jì)，2016年(nián)國(guó)內(nèi)物(wù)聯网(wǎng)行業的(de)整體(tǐ)收(shōu)入(rù)将超过(guò)一(yī)万(wàn)亿(yì)元(yuán)。如(rú)今物(wù)聯网(wǎng)技術(shù)在(zài)行業應(yìng)用(yòng)的(de)比例逐年(nián)提(tí)高(gāo)，滲透生(shēng)产制造、交通(tòng)物(wù)流、健康醫療、消費電(diàn)子、零(líng)售、汽車等應(yìng)用(yòng)行業。万(wàn)物(wù)互聯的(de)时(shí)代(dài)正以(yǐ)极(jí)其(qí)迅速的(de)腳(jiǎo)步走(zǒu)進(jìn)我(wǒ)们(men)的(de)生(shēng)活。
物(wù)聯网(wǎng)的(de)無線(xiàn)通(tòng)信(xìn)技術(shù)很多(duō)，主(zhǔ)要(yào)分(fēn)为(wèi)两(liǎng)類(lèi)：一(yī)類(lèi)是Zigbee、WiFi、藍(lán)牙、Z－wave等短(duǎn)距离通(tòng)信(xìn)技術(shù)；另(lìng)一(yī)類(lèi)是LPWAN（low－power Wide－Area Network，低(dī)功耗廣域网(wǎng)），即廣域网(wǎng)通(tòng)信(xìn)技術(shù)。LPWA又可(kě)分(fēn)为(wèi)两(liǎng)類(lèi)：一(yī)類(lèi)是工作(zuò)于(yú)未授權頻譜的(de)LoRa、SigFox等技術(shù)；另(lìng)一(yī)類(lèi)是工作(zuò)于(yú)授權頻譜下(xià)，3GPP支持(chí)的(de)2／3／4G蜂窩通(tòng)信(xìn)技術(shù)，比如(rú)EC－GSM、LTE Cat－m、NB－IoT等。
按照网(wǎng)絡傳輸速率分(fēn)類(lèi)，如(rú)图(tú)。
由(yóu)上图(tú)可(kě)知，高(gāo)速率業務(wù)主(zhǔ)要(yào)使用(yòng)3G、4G技術(shù)；中(zhōng)等速率業務(wù)主(zhǔ)要(yào)使用(yòng)GPRS技術(shù)。低(dī)速率業務(wù)目前(qián)还沒(méi)有(yǒu)很好(hǎo)的(de)蜂窩技術(shù)来(lái)滿足，而(ér)它(tā)卻有(yǒu)着豐富多(duō)樣(yàng)的(de)應(yìng)用(yòng)场(chǎng)景，很多(duō)情(qíng)況下(xià)只(zhī)能(néng)使用(yòng)GPRS技術(shù)勉力支撑。
所(suǒ)以(yǐ)基于(yú)对(duì)对(duì)蜂窩物(wù)聯网(wǎng)这(zhè)一(yī)趋勢和(hé)需求的(de)敏銳洞(dòng)察，2013年(nián)初，華为(wèi)與(yǔ)業內(nèi)有(yǒu)共識的(de)運營商、设備厂商、芯片(piàn)厂商一(yī)起(qǐ)開(kāi)展(zhǎn)了(le)廣泛而(ér)深入(rù)的(de)需求和(hé)技術(shù)研讨，並(bìng)迅速达(dá)成(chéng)了(le)推動(dòng)窄(zhǎi)带(dài)蜂窩物(wù)聯网(wǎng)产業发展(zhǎn)的(de)共識，NB－IoT研究正式開(kāi)始(shǐ)。NB－IoT标(biāo)準具體(tǐ)演变曆史是怎樣(yàng)的(de)？你接着往下(xià)看(kàn)。
NB－IoT标(biāo)準演变曆史
2013年(nián)初，華为(wèi)與(yǔ)相關(guān)業內(nèi)厂商、運營商展(zhǎn)開(kāi)窄(zhǎi)带(dài)蜂窩物(wù)聯网(wǎng)发展(zhǎn)，並(bìng)起(qǐ)名(míng)为(wèi)LTE－M（LTE for Machine to Machine）。在(zài)LTE－M的(de)技術(shù)方(fāng)案(àn)選擇上，當时(shí)主(zhǔ)要(yào)有(yǒu)两(liǎng)種(zhǒng)思(sī)路(lù)：一(yī)種(zhǒng)是基于(yú)现有(yǒu)GSM演進(jìn)思(sī)路(lù)；另(lìng)一(yī)種(zhǒng)是華为(wèi)提(tí)出(chū)的(de)新(xīn)空(kōng)口(kǒu)思(sī)路(lù)，當时(shí)名(míng)稱为(wèi)NB－M2M。
2014年(nián)5月(yuè)，由(yóu)沃达(dá)豐，中(zhōng)國(guó)移動(dòng)，Orange，Telecom Italy，華为(wèi)，諾基亞等公(gōng)司支持(chí)的(de)SI “Cellular System Support for UltraLow Complexity and Low Throughput Internet of Things” 在(zài)3GPP GERAN工作(zuò)组立項，LTE－M的(de)名(míng)字演变为(wèi)Cellular IoT，簡稱CIoT。
2015年(nián)4月(yuè)，PCG（Project Coordination Group）会(huì)议上做了(le)一(yī)件(jiàn)重(zhòng)要(yào)的(de)決定(dìng)：CIoT在(zài)GERAN做完SI之(zhī)後(hòu)，WI階(jiē)段(duàn)要(yào)到(dào)RAN立項並(bìng)完成(chéng)相關(guān)協议。
2015年(nián)5月(yuè)，華为(wèi)和(hé)高(gāo)通(tòng)在(zài)共識的(de)基礎上，共同宣布(bù)了(le)一(yī)種(zhǒng)融合的(de)解(jiě)決方(fāng)案(àn)，即上行采用(yòng)FDMA多(duō)址方(fāng)式，下(xià)行采用(yòng)OFDM多(duō)址方(fāng)式，融合之(zhī)後(hòu)的(de)方(fāng)案(àn)名(míng)字叫做NB－CIoT（Narrow Band Cellular IoT）。
2015年(nián)8月(yuè)10日(rì)，在(zài)GERAN SI階(jiē)段(duàn)最(zuì)後(hòu)一(yī)次(cì)会(huì)议，爱立信(xìn)聯合几家(jiā)公(gōng)司提(tí)出(chū)了(le)NB－LTE（Narrow Band LTE）的(de)概念。
2015年(nián)9月(yuè)，RAN＃69次(cì)会(huì)议上经过(guò)激烈讨論，各(gè)方(fāng)最(zuì)終(zhōng)达(dá)成(chéng)了(le)一(yī)致(zhì)，NB－CIoT和(hé)NB－LTE两(liǎng)个(gè)技術(shù)方(fāng)案(àn)進(jìn)行融合形成(chéng)了(le)NB－IoT WID。NB－CIoT演進(jìn)到(dào)了(le)NB－IoT（Narrow Band IoT）。
2016年(nián)6月(yuè)16日(rì)，NB－IoT R核心(xīn)協议在(zài)RAN1、RAN2、RAN3、RAN4四(sì)个(gè)工作(zuò)组均已凍结。性(xìng)能(néng)规範在(zài)3GPP RAN4工作(zuò)组，計(jì)划在(zài)9月(yuè)份结束(shù)。性(xìng)能(néng)规範NB－IoT與(yǔ)eMTC同时(shí)進(jìn)行，計(jì)划同时(shí)完成(chéng)。
NB－IoT解(jiě)決方(fāng)案(àn)的(de)實(shí)際應(yìng)用(yòng)展(zhǎn)示
下(xià)面(miàn)介紹几个(gè)NB－IoT相關(guān)應(yìng)用(yòng)，讓你更(gèng)加深刻(kè)的(de)了(le)解(jiě)它(tā)的(de)含義。
（1）華为(wèi)／中(zhōng)國(guó)聯通(tòng)的(de)NB－IoT智能(néng)停車解(jiě)決方(fāng)案(àn)：基于(yú)華为(wèi)NB－IoT模块(kuài)推出(chū)的(de)这(zhè)套(tào)智能(néng)停車系(xì)統将能(néng)實(shí)现預定(dìng)、轉(zhuǎn)租停車位(wèi)等功能(néng)，低(dī)功耗和(hé)高(gāo)穿透能(néng)力使得这(zhè)个(gè)方(fāng)案(àn)更(gèng)具可(kě)靠性(xìng)。目前(qián)該停車系(xì)統已经在(zài)上海(hǎi)迪士尼試商用(yòng)。
（2）中(zhōng)兴通(tòng)訊／中(zhōng)國(guó)移動(dòng)的(de)智能(néng)井蓋：該方(fāng)案(àn)通(tòng)过(guò)全(quán)方(fāng)位(wèi)監管(guǎn)井蓋狀态，在(zài)井蓋被(bèi)打(dǎ)開(kāi)、移位(wèi)等情(qíng)況下(xià)，可(kě)實(shí)现及(jí)时(shí)警告。NB－IoT技術(shù)具有(yǒu)的(de)低(dī)成(chéng)本(běn)、廣覆蓋、低(dī)功率、大(dà)連(lián)接等特(tè)征，能(néng)有(yǒu)效提(tí)高(gāo)智能(néng)井蓋監控系(xì)統的(de)覆蓋區(qū)域，消除覆蓋死角(jiǎo)，降低(dī)建设維護成(chéng)本(běn)。
（3）中(zhōng)國(guó)移動(dòng)／爱立信(xìn)／英特(tè)爾的(de)环(huán)境检測應(yìng)用(yòng)：采用(yòng)了(le)英特(tè)爾最(zuì)新(xīn)的(de)NB－IoT芯片(piàn)（XMM7115），可(kě)以(yǐ)實(shí)时(shí)監測到(dào)环(huán)境的(de)PM值、温(wēn)度(dù)、湿(shī)度(dù)、光感(gǎn)亮度(dù)等。
NB－IoT发展(zhǎn)與(yǔ)挑戰
首先(xiān)说(shuō)一(yī)下(xià)NB－IoT解(jiě)決方(fāng)案(àn)的(de)優勢與(yǔ)價值：1，覆蓋廣且(qiě)深：比GPRS覆蓋增強(qiáng)20dB＋；2，低(dī)功耗：基于(yú)AA電(diàn)池，使用(yòng)壽命可(kě)超过(guò)10年(nián)；3，低(dī)成(chéng)本(běn)；4，大(dà)連(lián)接：50k＋用(yòng)戶容量(liàng)／200kHz小區(qū)。
NB－IoT技術(shù)的(de)憑借着以(yǐ)上優勢吸引了(le)全(quán)球主(zhǔ)流運營商和(hé)设備商的(de)親睐，随着标(biāo)準的(de)凍结，在(zài)今年(nián)9月(yuè)份NB－IoT将会(huì)迎来(lái)商用(yòng)。據(jù)相關(guān)報道(dào)，中(zhōng)國(guó)聯通(tòng)計(jì)划今年(nián)底明(míng)年(nián)初推進(jìn)重(zhòng)点城(chéng)市(shì)的(de)NB－IoT的(de)商用(yòng)部(bù)署。此(cǐ)外(wài)，工信(xìn)部(bù)也(yě)在(zài)4月(yuè)召開(kāi)了(le)窄(zhǎi)带(dài)IoT工作(zuò)推進(jìn)会(huì)，欲在(zài)年(nián)底建设基于(yú)NB－IoT标(biāo)準的(de)规模外(wài)场(chǎng)實(shí)验(yàn)。據(jù)相關(guān)市(shì)场(chǎng)調查，今年(nián)年(nián)底全(quán)球将有(yǒu)50家(jiā)主(zhǔ)流運營商支持(chí)NB－IoT，NB－IoT未来(lái)将覆蓋物(wù)聯网(wǎng)聯接的(de)1／4，到(dào)2020年(nián)M2M设備可(kě)达(dá)到(dào)70亿(yì)个(gè)連(lián)接數。
NB－IoT作(zuò)为(wèi)一(yī)个(gè)全(quán)新(xīn)标(biāo)準的(de)技術(shù)，受到(dào)来(lái)自(zì)Sigfox和(hé)LoRa技術(shù)的(de)競争壓力（产業鍊(liàn)較为(wèi)成(chéng)熟，商業化(huà)應(yìng)用(yòng)較早(zǎo)）。不(bù)过(guò)Sigfox和(hé)LoRa屬于(yú)非(fēi)授權頻段(duàn)，不(bù)被(bèi)運營商和(hé)设備商看(kàn)好(hǎo)。盡管(guǎn)NB－IoT市(shì)场(chǎng)前(qián)景廣闊，但火(huǒ)热(rè)背後(hòu)也(yě)存在(zài)着價格戰。NB－IoT成(chéng)本(běn)极(jí)低(dī)，大(dà)规模應(yìng)用(yòng)下(xià)成(chéng)本(běn)将降至(zhì)1美(měi)元(yuán)，目前(qián)單个(gè)連(lián)接模块(kuài)还停留在(zài)5美(měi)元(yuán)。而(ér)藍(lán)牙、Thread、ZigBee三(sān)種(zhǒng)标(biāo)準的(de)芯片(piàn)價格在(zài)2美(měi)元(yuán)左(zuǒ)右，僅支持(chí)其(qí)中(zhōng)一(yī)種(zhǒng)标(biāo)準的(de)芯片(piàn)價格还不(bù)到(dào)1美(měi)元(yuán)，这(zhè)種(zhǒng)價格差距讓企業思(sī)考NB－IoT时(shí)不(bù)得不(bù)考慮成(chéng)本(běn)優勢問(wèn)題(tí)，雖(suī)然運營商正在(zài)積极(jí)推動(dòng)，最(zuì)終(zhōng)要(yào)真(zhēn)正實(shí)现技術(shù)的(de)产品化(huà)还有(yǒu)很长(cháng)的(de)一(yī)段(duàn)路(lù)要(yào)走(zǒu)。
