NB-IoT,窄带物联网,是一种通信标准,旨在使物联网设备能够通过运营商网络工作。一般来说是指利用GSM频谱交换数据的各种设备或传感器之间的互联。NB-IoT是一种LPWAN(低功耗广域网)技术,不需要“网关”。设备或传感器可以直接与运营商网络通信。在详细了解NB-IoT的方式和内容之前,先了解一下物联网和LPWAN。
物联网(IoT):可以定义为网络中的设备。它们可能连接到互联网,也可能没有连接到互联网,但它们可以通过互联网进行分析、计算和传输数据,而无需人类的任何积极参与或计算机之间的交互。
LPWAN,即低功耗广域网,可以在比较大的范围内连接设备,提供特色通信,比如低比特率的长距离通信,成本更低,功率效率更高(低功耗)。与蜂窝业务相比,LPWAN在更广的范围内支持更多的设备,因此在几乎所有领域都得到了广泛的应用。LPWAN非常适合需要传输有限/少量数据的IOT应用。
NB-IoT窄带物联网:是一种无线电技术标准,用于支持第三代合作伙伴计划(3GPP)开发的各种蜂窝设备和服务。该技术与全球移动通信系统(GSM)和长期演进(LTE)在许可频带(例如700 MHz、800 MHz和900 MHz)中共存。然而,NB-IoT将带宽限制在180kHz的单一窄带内,比特率限制在150-250kbps。
为什么是窄带?
对工作功耗要求低。
非常适合短距离/固定位置无线应用。
与任何干扰信号重叠的可能性低。
NB-IoT支持大量设备,尤其是那些面临严格限制的设备,如电池寿命限制、网络覆盖差、处理器计算能力不足等。但是它不需要很大的带宽,或者它甚至可以在低延迟的情况下使用。因为NB-IoT利用现有的移动网络,覆盖GSM的所有频段,所以在任何有移动网络的区域都可以找到NB-IoT的身影,比如没有联网的机器,工业物联网机器,传感器等等。也是室内深处、地下、停车场等设备密度较高的系统的理想选择。
使用NB-IoT,可以执行以下操作模式,如图所示:
单机运行:使用GSM频段。
保护频段操作:使用LTE运营商保护频段内未使用的资源块。
带内操作:使用LTE载波中的资源块。
NB-IoT专注于室内覆盖,因为它适合在具有挑战性的无线电环境中使用大量低复杂度设备。它可以积极支持智能照明、停车、报警、甚至检测、安全传感器、资产管理等等。
此外,它还有许多显著的功能,这使它从其他同类技术中脱颖而出。
NB-IoT的特点:
低/超低计算功耗
最大有效载荷长度/更高的数据速率
更高的频谱效率
高密度网络
提高覆盖率。
低带宽
移动性
高可扩展性
更长的电池寿命
高安全级别
高抗干扰性能
可以与2G、3G、4G共存,是5G的组成部分。
低功率可用于将信号发送到更远的范围。
NB-IoT在许可频谱上运行时不受占空比限制。
适用于挑战性无线电环境中的大量低复杂度设备。
高连接密度允许每个单元连接多达100K个终端设备。
在汽车行业,NB-IoT可用于远程信息设备。原始设备制造商可以集成数据记录仪,收集关键数据,帮助他们研究车辆使用模式,这对保修索赔有帮助。
NB-IoT技术使用特定频段天线或多频段天线来接收配备NB-IoT模块的车辆的信号。这些模块和外围设备(如传感器)可以很容易地连接起来与主机(微处理器或微型计算机)进行通信。通信基站接收来自车辆的信号,并将其传输到NB-IoT核心网络。在那里,数据以节点到应用程序或应用程序到节点的方式进行处理和监控。
使用NB-IoT产生的数据成本几乎是最低的,因此OEM厂商可以大量部署这些设备。每个生产车辆可以具有与中央服务器共享关键信息的能力。NB-IoT通过收集周围车辆的速度和位置信息,可以避免事故,缓解交通拥堵,对环境产生积极影响,从而在车辆之间的通信中发挥巨大作用。
下表有助于你理解NB-IoT与LoRalliance和Sigfox的对比。
* Sigfox由初创公司Sigfox(位于法国图卢兹)于2010年开发。它既是一家公司,也是一家LPWAN网络运营商。
* LoRa,由初创公司Cycleo于2009年首次开发(位于法国格勒诺布尔)。2015年被Semtech(美国)收购,由LoRa-Alliance标准化。
回顾唐子红
标签:设备NB-IoT网络