NB-IoT

关键词:

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。NB-IoT领域行业应用厂商、传感设备厂商等合作伙伴建设的物联网生态系统。

网络架构

NB-IOT全称为NarrowBand-Internetof Things,窄带物联网。属于物联网范畴的一种技术。

物联网的分类
目前物联网市场主要有如下几种应用分类

LPWA LPWA(Low PowerWideArea)是有低带宽、低功耗、远距离通信、广覆盖、海量连接要求的物联网应用,是适合由运营商部署的一种物联网技术,包括NB-IOT,LoRa,Sigfox等技术。NB-IOT是由华为主导,并已成为3GPP标准的LPWA技术。


NB-IOT特点

l 频谱窄:200kHz;

l 终端发射窄带信号提升了信号的功率谱密度,提升了信号的覆盖增益,并且提升了频谱利用效率;

l 相同的数据包重复传输也可获得更好的覆盖增益;

l 另外该技术降低了终端的激活比,降低了终端基带的复杂度。

l NB-IOT四大能力:广覆盖,海量连接,更低功耗,更低芯片成本。

l NB-IOT基于现有蜂窝网络的技术,可以通过升级现网来快速支持行业市场需求,成为GUL网络上的第四种模式。


NB-IoT的优势

l NB-IOT与其他的LPWA技术LoRa,Sigfox的比较优势

l 可以重用现网资源,支持广覆盖

l 标准化技术,支持切换移动性好。产业链丰富

l 20dB+增益(vs GSM)

l 授权频谱,抗干扰性好

LoRa(Long Range):Semtech公司提出的一种应用于无线领域的低速率、低能耗广域网技术。LoRa联盟LoRaWAN在15年巴展成立。

Sigfox:法国一家创业公司,该公司使用一种名为超窄带(UNB)的技术,主要打造低功耗、低成本的无线物联网专用网络。


NB-IOT的常见应用场景

l 智能水表

l 智能停车

l 宠物智能跟踪

l 智能自行车

l 智能烟雾检测器

l 智能**桶

l 智能路

l 智能售货机


NB-IOT的网络架构


NB-IOT网络包括NB-IOT终端,NB-IOT基站,NB-IOT分组核心网,IOT连接管理平台,和行业应用服务器。需要升级现网基站支持NB-IOT业务,部署NB-IOT业务专用的EPC(CloudEdge),需要新部署IOT连接管理平台。

IOT连接管理平台的功能:提供对各种传感器、SIM卡的数据采集、管理功能,同时可以把数据开放给第三方应用系统,让各种应用能快速构建自己的物联网业务。


NB-IOT网络接口和协议栈


CoAP(Constrained Application Protocol)是IETF专门为受限应用环境设计的协议,功能上与HTTP类似,但更轻量化和高效,适合于NB-IoT 终端。

UE直接和IoT平台或者M2M APP Server通过CoAP协议进行通信,承载应用层数据,M2M APP server支持CoAP协议时,业务数据可不经过IoT平台,DTLS协议可选,需要端到端安全时支持。


(Low Power WideArea)是有低带宽、低功耗、远距离通信、广覆盖、海量连接要求的物联网应用,是适合由运营商部署的一种物联网技术,包括NB-IOT,LoRa,Sigfox等技术。NB-IOT是由华为主导,并已成为3GPP标准的LPWA技术。


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