nb-iot是什么

　　2015年8月，3GPP RAN開始立項研究窄帶無線接入全新的空口技術，稱為Clean Slate CIoT，這一Clean Slate方案覆蓋了NB-CIoT。NB-CIoT是由華為、高通和Neul聯合提出，NB-LTE是由愛立信、諾基亞等廠家提出。

　　NB-CIoT提出了全新的空口技術，相對來說在現有LTE網絡上改動較大，但NB-CIoT是提出的6大Clean Slate技術中，唯一一個滿足在TSG GERAN #67會議中提出的5大目標（提升室內覆蓋性能、支持大規模設備連接、減小設備復雜性、減小功耗和時延）的蜂窩物聯網技術，特別是NB-CIoT的通信模塊成本低于GSM模塊和NB-LTE模塊。

　　一、為什么NB-CIoT會出現

　　據預測，2016年全球將會使用64億個物聯網設備每天將有550萬個設備連網，而“萬物互聯”實現的基礎之一在于數據的傳輸，不同的物聯網業務對數據傳輸能力和實時性都有著不同要求。

　　根據傳輸速率的不同，可將物聯網業務進行高、中、低速的區分：高速率業務：主要使用3G、4G技術，例如車載物聯網設備和監控攝像頭， 對應的業務特點要求實時的數據傳輸；中等速率業務：主要使用GPRS技術，例如居民小區或超市的儲物柜，使用頻率高但并非實時使用，對網絡傳輸速度的要求遠不及高速率業務；

　　低速率業務：業界將低速率業務市場歸納為LPWAN（Low Power Wide Area Network）市場，即低功耗廣域網。目前還沒有對應的蜂窩技術，多數情況下通過GPRS技術勉力支撐，從而帶來了成本高、影響低速率業務普及度低的問題。

　　也就是說目前低速率業務市場急需開拓，而低速率業務市場其實是最大的市場，如建筑中的滅火器、科學研究中使用的各種監測器，此類設備在生活中出現的頻次很低，但匯集起來總數卻很可觀，這些數據的收集用于各類用途，比如改善城市設備的配置等等。

　　而NB-IoT就是一種新的窄帶蜂窩通信LPWAN（低功耗廣域網）技術，可以幫助我們解決這個問題。

　　二、NB-IoT 的前景與優勢

　　移動通信正在從人和人的連接，向人與物以及物與物的連接邁進，萬物互聯是必然趨勢。然而當前的 4G 網絡在物與物連接上能力不足。事實上，相比藍牙、ZigBee 等短距離通信技術，移動蜂窩網絡具備廣覆蓋、可移動以及大連接數等特性，能夠帶來更加豐富的應用場景，理應成為物聯網的主要連接技術。作為 LTE 的演進型技術，4.5G 除了具有高達 1Gbps 的峰值速率，還意味著基于蜂窩物聯網的更多連接數，支持海量 M2M 連接以及更低時延，將助推高清視頻、VoLTE 以及物聯網等應用快速普及。蜂窩物聯網正在開啟一個前所未有的廣闊市場。

　　對于電信運營商而言，車聯網、智慧醫療、智能家居等物聯網應用將產生海量連接，遠遠超過人與人之間的通信需求。

　　NB-IoT 具備四大特點：一是廣覆蓋，將提供改進的室內覆蓋，在同樣的頻段下，NB-IoT 比現有的網絡增益 20dB，覆蓋面積擴大 100 倍；二是具備支撐海量連接的能力，NB-IoT 一個扇區能夠支持 10 萬個連接，支持低延時敏感度、超低的設備成本、低設備功耗和優化的網絡架構；三是更低功耗，NB-IoT 終端模塊的待機時間可長達 10 年；四是更低的模塊成本，企業預期的單個接連模塊不超過 5 美元。

　　NB-IoT 聚焦于低功耗廣覆蓋（LPWA）物聯網（IoT）市場，是一種可在全球范圍內廣泛應用的新興技術。其具有覆蓋廣、連接多、速率低、成本低、功耗低、架構優等特點。NB-IoT 使用 License 頻段，可采取帶內、保護帶或獨立載波三種部署方式，與現有網絡共存。

　　因為 NB-IoT 自身具備的低功耗、廣覆蓋、低成本、大容量等優勢，使其可以廣泛應用于多種垂直行業，如遠程抄表、資產跟蹤、智能停車、智慧農業等。3GPP 標準的首個版本預計在今年 6 月發布，到時候將有一批測試網絡和小規模商用網絡出現。

　　三、NB-IoT 的需求與發展

　　隨著智能城市、大數據時代的來臨，無線通信將實現萬物連接。很多企業預計未來全球物聯網連接數將是千億級的時代。目前已經出現了大量物與物的聯接， 然而這些聯接大多通過藍牙、Wi-Fi 等短距通信技術承載，但非運營商移動網絡。為了滿足不同物聯網業務需求，根據物聯網業務特征和移動通信網絡特點，3GPP 根據窄帶業務應用場景開展了增強移動通信網絡功能的技術研究以適應蓬勃發展的物聯網業務需求。

　　我們正進入萬物互聯（IoT）的時代，這對于整個移動通信產業來說是一個巨大的機會。無論是運營商大咖，還是設備商巨頭，都在展示各自的物聯網解決方案和在不同垂直行業的應用。

　　當然，實現這一切的基礎，是要有無處不在的網絡聯接。運營商的網絡是全球覆蓋最為廣泛的網絡，因此在接入能力上有獨特的優勢。然而，一個不容忽視的現實情況是，真正承載到移動網絡上的物與物聯接只占到聯接總數的 10%，大部分的物與物聯接通過藍牙、Wi-Fi 等技術來承載。

　　為此，產業鏈從幾年前就開始研究利用窄帶 LTE 技術來承載 IoT 聯接。歷經幾次更名和技術演進，2015 年 9 月，3GPP 正式將這一技術命名為 NB-IoT。MWC2016 上，NB-IoT 首次亮相，受到矚目，運營商和設備商紛紛為其站臺和背書。

　　從技術層面上來講，NB-IoT 有 4 大技術優勢。首先是覆蓋廣，相比傳統 GSM，一個基站可以提供 10 倍的面積覆蓋;其次是海量連接，200KHz 的帶寬可以提供 10 萬個聯接;第三是低功耗，使用 AA 電池便可以工作十年，無需充電；第四是低成本，模組成本小于 5 美金。

　　據了解，NB-IoT 可以廣泛應用于多種垂直行業，如遠程抄表、資產跟蹤、智能停車、智慧農業等。隨著 3GPP 標準的首個版本在 6 月份發布，將有一批測試網絡和小規模商用網絡出現。NB-IoT 將在多個低功耗廣域網技術中脫穎而出。

　　此外，越來越多的行業已經在使用物聯網技術提高效率，提升客戶滿意度并降低運營成本。例如，汽車零部件、家用電器及安全系統制造商博世已經將很多產品線連接起來，并從移動互聯技術，尤其是車聯網領域的崛起中直接獲益。

　　在醫療領域，飛利浦已經開發了多款電子醫療應用，包括一款供慢性病患者使用的貼片。該貼片使用傳感器實時收集患者健康數據，并傳輸到云平臺，醫護人員可以對數據進行監控，并適時采取醫療干預措施。

　　飛利浦數字加速器項目主管 Alberto Prado 指出，設備和系統的互操作性是數字醫療行業崛起的關鍵。隨著協作護理模式日益盛行，未來的醫療必然將整合所有資源，并以主動預防為主。

　　為了迎接物聯網領域的巨大機遇，整個產業不僅需要推動技術創新，還需要推動商業模式創新和跨行業協作。由于用例、應用和商業模式紛繁多樣，物聯網市場將比移動市場更加碎片化。

　　nb-iot的應用

　　1、NB-IoT在消防系統中的應用（煙感器）

　　新聞報道里時常有火災發生，每一次火災都伴隨著家破人亡，每一次的場面都觸目驚心。我們要提高消防意識，并合理使用消防設備，才能最小程度減少損失和傷害。

　　煙霧傳感器是消防系統的哨兵，可實時檢測煙霧，傳感器檢測到煙霧濃度超標，會發送信息到后臺服務器，并啟動警鈴，廣播喇叭等相關設備，服務器會自動推送信息到相關人員及部門，實現消防安全智能化。在實際應用中按照消防要求，煙感器的安裝分布密集，不方便走線并且成本大。

　　使用NB-IoT無線煙感器可避免走線困難的問題，大大節約了安裝成本；NB-IoT擁有海量的連接數，同時接入的煙感器可高達到十萬個以上，可滿足海量的煙感器同時接入；NB-IoT擁有超低功耗，在待機狀態下可工作十年，極大程度的降低了安裝后的維護成本；NB-IoT擁有超強信號覆蓋，可覆蓋至室內和地下室；NB-IoT超低成本，芯片估價格低至1美金。

　　2、NB-IoT應用于資產定位追蹤系統

　　隨著信息化和各種智能終端設備的深入發展，人員及資產定位的需求將持續升溫。位置服務領域的應用也呈現出碎片化的特點，如：智慧園區的資產盤點，醫療廢棄物跟蹤處理，寵物的定位。。。

　　如今市面上跟蹤器在廣域通信技術絕大部分基于GSM，功耗是個大問題。大芯片面積，高成本，相當低的覆蓋等，這種技術恰巧和定位跟蹤器需求相悖。而GSM的技術相當落后造成定位跟蹤器的產品體驗較差，而部分國家GSM已經退網或正在面臨退網，從而造成這類產品和技術延續的短缺。

　　NB-IoT技術的誕生以及其生來就有低功耗和深度覆蓋屬性正好彌補了傳統通信技術的諸多不足，這對于定位資產追蹤無論是在室內隱秘地段還是室外的區域的物件都可以產生連接。NB-IoT技術，其低功耗，廣覆蓋，低成本，小尺寸等特點使得其將成為資產追蹤領域不可或缺的通信方式。

　　3、NB-IoT在智能家居中的應用（智能鎖）

　　隨著近幾年智能家居行業的火爆，智能鎖在生活中出現的頻率也越來越高，目前智能鎖使用非機械鑰匙作為用戶識別ID的技術，主流技術有，感應卡，指紋識別，密碼識別，面部識別等，極大的提高了門禁的安全性，但是以上安全性的前提是通電狀態下，如果處于斷電狀態下智能鎖則形同虛設。

　　1、為了提升安全性則需要

　　2、智能鎖擁有內置電池

　　3、采集各項基本數據

　　4、將數據傳輸到服務器

　　5、采集到異常數據自動向用戶發出警報

　　由于在智能鎖安裝后不易拆卸，所以要求智能鎖電池使用壽命長；門的位置處于封閉的樓道中，則需要更強的信號覆蓋以確保網絡數據實時傳輸；智能家居終端數量多，必須保證足夠的連接數量；最重要的是在加入以上功能后，還能保證設備成本控制在可接受范圍下。

　　使用NB-IoT技術應用于智能家居系統

　　1、NB-IoT擁有低功耗的特點，僅使用兩節AA電池可待機十年，大大減少后期維護成本，

　　2、超強信號覆蓋，可覆蓋室內和地下室，保證了信號穩定性。

　　3、海量的連接，滿足智能家居多個終端同時連接。

　　4、低成本，單個NB-IoT芯片價格低于1美金。