【物联网】NB-IoT简介
一、“我”是谁？
NB-IoT：基于蜂窝的窄带物联网（Narrow Band Internet of Things, NB-IoT）成为万物互联网络的一个重要分支。NB-IoT构建于蜂窝网络，只消耗大约180KHz的带宽，可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，以降低部署成本、实现平滑升级。
1.1 什么是蜂窝网络？
蜂窝网络或移动网络(Cellular network)是一种移动通信硬件架构，把移动电话的服务区分为一个个正六边形的小子区，每个小区设一个基站，形成了形状酷似“蜂窝”的结构，因而把这种移动通信方式称为蜂窝移动通信方式。
1.2 什么是窄带？
将网络接入速度为64Kbps(最大下载速度为8KB/S)及其以下的网络接入方式称为“窄带”，相对于宽带而言窄带的缺点是接入速度慢。
传输速率低，很多互联网应用无法在窄带环境下进行，如在线电影，网络游戏，高清晰的视频及语音聊天等。当然更无法下载较大文件。
举例：拨号上网是最常见的一种窄带。
1.3 什么是GSM网络？
全称：全球移动通信系统Global System for Mobile Communication；
俗称：2G网络，近期将关闭
1.4 什么是UMTS网络？
全称：通用移动通信系统（Universal Mobile Telecommunications System）
俗称：3G网络，UMTS是整个3G移动通信网络的技术规范和协议，包括WCDMA（联通3G）、TD-SCDMA（移动3G）、CDMA（电信3G）等。
1.5 什么是LTE网络？
全称：长期演进（Long Term Evolution)
俗称：4G网络
LTE（Long Term Evolution，长期演进)是由3GPP（The 3rd Generation Partnership Project，第三代合作伙伴计划）组织制定的UMTS（Universal Mobile Telecommunications System，通用移动通信系统）技术标准的长期演进，于2004年12月在3GPP多伦多会议上正式立项并启动。LTE系统引入了OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用）和MIMO（Multi-Input & Multi-Output，多输入多输出）等关键技术，显著增加了频谱效率和数据传输速率（20M带宽2X2MIMO在64QAM情况下，理论下行最大传输速率为201Mbps，除去信令开销后大概为150Mbps，但根据实际组网以及终端能力限制，一般认为下行峰值速率为100Mbps，上行为50Mbps），并支持多种带宽分配：1.4MHz，3MHz，5MHz，10MHz，15MHz和20MHz等，且支持全球主流2G/3G频段和一些新增频段，因而频谱分配更加灵活，系统容量和覆盖也显著提升。LTE系统网络架构更加扁平化简单化，减少了网络节点和系统复杂度，从而减小了系统时延，也降低了网络部署和维护成本。LTE系统支持与其他3GPP系统互操作。根据双工方式不同LTE系统分为FDD-LTE（Frequency Division Duplexing）和TDD-LTE (Time Division Duplexing)，二者技术的主要区别在于空口的物理层上（像帧结构、时分设计、同步等）。FDD系统空口上下行采用成对的频段接收和发送数据，而TDD系统上下行则使用相同的频段在不同的时隙上传输，较FDD双工方式，TDD有着较高的频谱利用率。
1.6 “180KHz的带宽”意味着什么？
4GLTE最小带宽是1080kHz（1.4MHz），对应最低传输速率是6Mbps；
4GLTE最大带宽是198,000kHz（20MHz），对应最高传输速率是110Mbps；
“180KHz的带宽”属于窄带，与NB-IoT（基于蜂窝的窄带物联网）相符合。
二、“我”从哪来？
2.1 物联网时代的到来
随着网络连接、云服务、大数据分析和低成本传感器等所有核心技术的就绪，物联网已经从萌芽期步入迅速发展的阶段。预计未来全球物联网连接数将是千亿级的时代。
2.2 物联网的现状
目前的通信模式正在从人和人的连接，向人与物以及物与物的连接转变，已经出现的大量物与物的联接大多数是通过蓝牙、Wi-Fi等短距通信技术承载。
蓝牙、Wi-Fi等技术收集的数据都是传到用户手机等分散终端上，难以形成大数据，且数据准确率低、耗电量大；而且传统的2G、3G、4G网络并不能满足物联网设备低功耗、低成本的要求。
2.3 物联网的理想需求
物联网的理想需求应该是：低功耗、低成本、易部署、易使用、易维护、数据易收集、具有海量连接的能力、满足移动性......
2.4 物联网，我来了
为了满足物联网的需求，2014年5月，华为提出了窄带技术NB M2M；2015年5月融合NB OFDMA形成了NB-CIOT；7月份，NB-LTE跟NB-CIOT进一步融合形成NB-IOT；2016年7月NB-IOT标准在3GPP R13中发布，至此标准化工作完成，NB-IOT即将进入规模商业化阶段。
2.5 NB-IoT的优点
A）广覆盖，数据易收集，NB-IoT将提供改进的室内覆盖，在同样的频段下，NB-IoT比现有的网络增益20dB，相当于提升了100倍覆盖区域的能力；
B）具备支撑海量连接的能力，NB-IoT一个扇区能够支持10万个连接，支持低延时敏感度、超低的设备成本、低设备功耗和优化的网络架构；
C）低功耗，NB-IoT终端模块的待机时间可长达10年；
D）低成本，更低的模块成本，企业预期的单个接连模块不超过5美元；
E）易部署，可以利用现有的蜂窝网络部署，截至目前，蜂窝网络覆盖了全球超过50%的地理面积，90%的人口，是一张覆盖最为完整的网络；
F）可移动，依赖蜂窝网络。
2.6 NB-IoT的缺点
A）传输速率低，无法传输实时音视频等；
B）流量费用，需要给移动运营商交一定费用，蓝牙、wifi、ZigBee等是免费的，但相比2G、3G、4G等，费用较低
三、“我”要到哪去？
3.1 支持NB-IoT的巨头们
华为、中兴、中国电信、中国移动，中国联通，爱立信，阿联酋电信，GSMA，GTI，英特尔，LG Uplus，诺基亚，高通，意大利电信，西班牙电信、沃达丰、AT&T......
3.2 商业化动向
A）上海联通打造全球首个NB-IoT样板，建成了目前世界上最大规模的NB-IoT商用城域网络，实现了上海城域全覆盖；
B）华为携手沃达丰建立NB-IoT开放实验室；
C）华为携手沃达丰完成首个NB-IoT商用测试；
D）广东联通积极响应国家“互联网+”战略，与华为针对NB-IOT展开合作，成立物联网联合创新项目组；
E）在深圳，基于NB-IoT智能停车业务已经开始推行；
F）华为收购了英国的芯片公司Neul。目前该公司已经推出了NB-IoT芯片。此前，华为还针对物联网推出了LiteOS操作系统。
G）2017年5月17日，中国电信宣布全球首个覆盖最广的商用下一代物联网（NB-IOT)网络建成，同时领先的4G网络实现全国覆盖。
H）2017年6月5日，中国电信集团公司与青岛市人民政府战略合作协定签署暨新一代物联网（NB-IoT）正式商用启动协定
3.3 涉及到的领域
A）NB-IoT可以广泛应用于多种垂直行业，如远程抄表、资产跟踪、智能停车、智慧农业、智慧环保等；
B）新生行业：如车联网、智慧医疗、智能家居、可穿戴电子产品等；
C）可代替大部分蓝牙、ZigBee、wifi等。
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