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窄帶物聯網NB-IOT概念及作用

來源： | 2021-10-15

窄帶物聯網的英文是Narrow Band Internet of Things，英文縮寫NB-IoT。窄帶物聯網成為萬物互聯網絡的一個重要分支。NB-IoT構建于蜂窩網絡，也被叫作低功耗廣域網(LPWAN)，NB-IoT支持待機時間長，只需消耗大約180kHz的帶寬，可直接部署于GSM網絡、UMTS網絡或LTE網絡，以降低部署成本、實現平滑升級。NB-IoT對網絡連接要求較高設備的高效連接。據說NB-IoT設備電池壽命可以提高至少10年，同時還能提供非常全面的室內蜂窩數據連接覆蓋。

傳統互聯網滿足了人與人之間的通信，物聯網將進一步把人與物，物與物連接起來。物聯網的本質是基于數據的感知、獲取和傳輸，數據的感知和獲取即可以是通過智能設備、監控設備，也可以是通過基于傳感器的實物終端，如城市監控、智能家居等，這些設備被連接起來后，提高了城市安全、也極大提高工作效率，為居民提供了便利。在5G商用到來之際，物聯網將滲透到我們工作和生活的方方面面，創造出極大的社會價值。

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。具有覆蓋廣、連接多、速率快、成本低、功耗低、架構優等特點。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。之前廣泛使用的共享單車便是使用NB-IOT的最成功案例。而且NB-IoT使用License頻段，可采取帶內、保護帶或獨立載波等三種部署方式，與現有網絡共存。

未來物聯網中將有大量的應用是此類實物終端的連接，廣泛的應用在日常生活如寵物跟蹤，或垂直行業如工業制造、資產跟蹤等方面。這些應用的共同特征是需要一張低功耗廣域網（LPWAN，Low Power Wide Area Network），它應該具備如下特征：
頻譜：使用授權頻譜，具備良好的可靠性和安全性
覆蓋能力強：能夠覆蓋到地下室、遠郊等場景
終端功耗小：使用電池供電可支撐10年的使用周期
連接數量多：每小區100K的連接能力
成本低：通信模組成本低
傳輸時延：對時延不敏感
具備擴展能力：移動性、漫游、定位等能力

當前的蜂窩網絡技術由于覆蓋、功耗、成本等原因不能很好的滿足LPWAN需求，NB-IoT技術應運而生。它具有覆蓋廣、連接多、速率低、成本低、功耗少、架構優等特點。可以說，NB-IoT是最符合LPWAN需求的一種技術。

窄帶物聯網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，相當于提升了100倍覆蓋區域的能力；
二是具備支撐連接的能力，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。

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