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浅谈窄带物联网的应用 作者：李文平 来源：《中国新通信》 2017年第21期 【摘要】 随着大数据时代和智能城市的来临，无线通信亟需实现万物连接。移动通信的概念正在不断地延伸与扩展之中，已由之前的人和人的连接，向人与物以及物与物的连接拓展。从目前移动通信的发展态势看，万物互联是必然趋势。本文从介绍窄带物联网的概述和发展历程入手，从低功耗、网络覆盖面积广、具备海量连接的性能等方面浅析窄带物联网标准特性的基础上，尝试性地探索窄带物联网应用所面临的挑战与机遇，旨在发挥窄带物联网的优势，成为国家核心竞争力。 【关键词】 窄带物联网 连接 应用 一、窄带物联网的概述和发展历程 窄带物联网是一个商业成功的机会，是对运营商、客户以及对全球经济都能起到积极作用的新兴的网络技术。窄带物联网将为物联网开拓广阔的市场应用空间。 1、窄带物联网的概述。从字面上理解，窄带物联网是与宽带物联网相对应的。目前，窄带物联网已经通过3GPP成为低功耗广域的标准，是万物互联网的重要的分支之一，是一种专为物联网络而设计的窄带射频网络技术。窄带物联网是带宽在155kbps 以下的网络。窄带物联网是构建于蜂窝网络，并且只消耗大约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、实现平滑升级的新兴技术的物联网。 2、窄带物联网的发展历程。窄带物联网的前身是LTE-M，业内人士指出，Release 12 版中Cat.0 的设计并不能规划到衡量传统蜂窝网络之中，而是为了物联网而生。3GPP 组织在Release 12 版中制定的Cat.0 标准基础上，在LTE Release 13 版本中推出LTE-M，以其低功耗、低传输速率和高覆盖率三项特点来迎合低功耗物联网的需求。2015 年9 月，国际电联正式对外公布了物联网标准，将LTE-M 更名为NB-IOT，即窄带物联网。 2016 年5 月初在“新一代信息技术产业发展高峰论坛”上中国互联网协会理事长、中国工程院院士邬贺铨在盘点了2016 年IT 技术新亮点，其中包括IPv6 的使用、电信网IT 化、NB-IoT（窄带物联网）、5G 技术、可穿戴设备与VR/AR 结合、大数据与人工智能结合。基于蜂窝的窄带物联网（NarrowBand Internet of Things，NB-IoT）成为万物互联网络的一个重要分支。 二、窄带物联网标准特性 窄带物联网是应用于GSM 和LTE 网络的，窄带物联网是以为室内覆盖、耗材成本低、功耗低和连接广泛为特点的。窄带物联网可以通过使用License 频段，可以与现有网络共存，窄带物联网可采取带内、保护带或独立载波等三种部署方式。 1、窄带物联网支持低功耗设备。作为新兴网络技术的窄带物联网是支持在广域网的蜂窝数据连接的低功耗设备，窄带物联网亦可以被叫作低功耗广域网。窄带物联网的模块终端可以实现10 年的待机时间。这样将可大大降低企业的使用成本，为企业的创收打下基础。2、网络覆盖面积广。窄带物联网能有效改进室内网络的覆盖率。相关数据显示在频段相同的情况下，窄带物联网将会比现有的宽带网络增益20dB，而网络覆盖率却扩大了100 倍。3、具备海量连接的性能。窄带物联网的一个扇区就具有支持10 万个连接的性能，并且窄带物联网的网络架构在设备成本方面可以使用具有延时敏感度和超低的设备。因此，窄带物联网具备海量连接数据的性能。 三、窄带物联网面临的挑战与机遇 窄带物联网正在开启一个前所未有的广阔市场。业内人士预测，无线通信即将实现全球物联网千亿级的时代。在大量物与物联接出现的同时，物与物联接是在非运营商的移动网络的前提下，窄带物联网的发展将是难得的机遇。在面对机遇的同时，窄带物联网也同样面临挑战。 1、窄带物联网理应成为物联网的主要连接技术。与我们所熟知的蓝牙、ZigBee 等短距离通信技术不同，窄带物联网不但能弥补目前4G 网络在物与物连接上能力的不足，而且还能利用网络，如移动蜂窝网络所具备的广覆盖、可移动和大数据连接等特有的特性，进而在应用场景上更加地丰富。 2、窄带物联网可以与现有网络共存，步入爆发时期。由于窄带物联网使用的频段是License，这就使得窄带物联网能采取三种部署方式，即带内、保护带和独立载波，来实现与现有网络的共存。鉴于网络连接、大数据库的建立、云服务的完善和传感器低成本的核心技术的应用，窄带物联网由于其自身的优势，使得物联网从萌芽期步入迅速的发展阶段。3、窄带物联网平台亟需开放。窄带物联网亟需落地挑战，窄带物联网在快速成长的同时亟需与运营商合作，建立落地平台。窄带物联网的开端喜人，但是还有许多的工作要做。窄带物联网的落地既需要多方的协同，又需要依据新标准搭建一个平台以促进窄带物联网的发展。 结语：窄带物联网这一新兴网络技术以其特有的优势，覆盖面积广、速率低、连接海量、网络结构优质、功耗少等，使得窄带物联网在全球范围内得以广泛应用。 参 考 文 献 [1] 宁焕生，徐群玉. 全球物联网发展及中国物联网建设若干思考[J] 电子学报，2010 年第11 期. [2] 物联网蓝皮书：中国物联网产业链雏形已成[J] 移动通信,2011 年15 期. [3] 周文豪；物联网的三要素及其三要因[J] 射频世界，2010 年第1 期. 本文来源：https://www.dywdw.cn/df75036b986648d7c1c708a1284ac850ad0204e5.html
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2022-12-11
