國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織3GPP計(jì)劃在今年6月凍結(jié)并發(fā)布基于蜂窩網(wǎng)絡(luò)的窄帶物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)NB-IoT。在標(biāo)準(zhǔn)公布后，作為主導(dǎo)方的華為海思將于今年9月底火速推出NB-IoT商用芯片，這將會(huì)是業(yè)內(nèi)第一款正式商用的NB-IoT芯片，而且其芯片價(jià)格向短距離通信芯片價(jià)格靠近。萬(wàn)物互聯(lián)的實(shí)現(xiàn)又添一大利器，物聯(lián)網(wǎng)普及腳步加速。

　　NB-IoT可以說(shuō)是一種革新性技術(shù)。它支持海量連接、有深度覆蓋能力、功耗低，這些與生俱來(lái)的優(yōu)勢(shì)讓它非常適合于傳感、計(jì)量、監(jiān)控等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，適用于智能抄表、智能停車、車輛跟蹤、物流監(jiān)控、智慧農(nóng)林牧漁業(yè)以及智能穿戴、智慧家庭、智慧社區(qū)等等領(lǐng)域。這些領(lǐng)域?qū)V覆蓋、低功耗、低成本的需求非常明確，目前廣泛商用的2G/3G/4G及其他無(wú)線技術(shù)都無(wú)法滿足這些挑戰(zhàn)。

　　許多人拿它與Wi-Fi、藍(lán)牙、Zigbee等無(wú)線技術(shù)相提并論，不過(guò)Wi-Fi、藍(lán)牙、Zigbee面向短距離互聯(lián)應(yīng)用，而NB-IoT是長(zhǎng)距離廣域的通信技術(shù)，兩者之間不在一個(gè)層級(jí)上，沒(méi)有可比性。物聯(lián)網(wǎng)的世界不可能一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)打天下，短距離與長(zhǎng)距離多種通信技術(shù)共存是最合理和最能解決問(wèn)題的手段，而NB-IoT正是長(zhǎng)距離物聯(lián)技術(shù)之中的佼佼者。

　　華為海思NB-IoT優(yōu)勢(shì)：

　　NB-IoT優(yōu)勢(shì)一：海量連接

　　NB-IoT比2G/3G/4G有50~100倍的上行容量提升，這也就意味著，在同一基站的情況下，NB-IoT可以比現(xiàn)有無(wú)線技術(shù)提供50~100倍的接入數(shù)。舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，某小區(qū)網(wǎng)絡(luò)由一個(gè)基站覆蓋，使用原有無(wú)線網(wǎng)絡(luò)只能支持每個(gè)家庭中5個(gè)終端接入，可能4個(gè)手機(jī)、1個(gè)平板電腦就占滿了，那么以后各種智能家電以及許許多多傳感設(shè)備需要聯(lián)網(wǎng)時(shí)就難以接入了。而NB-IoT至少提供50倍接入數(shù)量即250個(gè)終端接入，足以滿足未來(lái)智慧家庭中大量設(shè)備聯(lián)網(wǎng)需求。

　　優(yōu)勢(shì)二：深度覆蓋

　　NB-IoT比LTE提升20dB增益，相當(dāng)于發(fā)射功率提升了100倍，即覆蓋能力提升了100倍，就算在地下車庫(kù)、地下室、地下管道等信號(hào)難以到達(dá)的地方也能覆蓋到。利用這一優(yōu)勢(shì)，沃達(dá)豐的NB-IoT實(shí)驗(yàn)局正在開(kāi)展地下車庫(kù)指示的項(xiàng)目。傳統(tǒng)地下車庫(kù)內(nèi)導(dǎo)航定位系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建需要WiFi、藍(lán)牙等局域無(wú)線技術(shù)的支持，這個(gè)導(dǎo)航指示網(wǎng)絡(luò)也只限于本停車場(chǎng)使用。如果使用深度覆蓋的NB-IoT網(wǎng)絡(luò)，只需外掛定位模塊即可，而且可以構(gòu)建跨區(qū)域的停車指示和導(dǎo)航。

　　優(yōu)勢(shì)三：超低功耗

　　低功耗特性是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用一項(xiàng)重要指標(biāo)，特別對(duì)于一些不能經(jīng)常更換電池的設(shè)備和場(chǎng)合，如安置于高山荒野偏遠(yuǎn)地區(qū)中的各類傳感監(jiān)測(cè)設(shè)備，它們不可能像智能手機(jī)一天一充電，長(zhǎng)達(dá)幾年的電池使用壽命是最本質(zhì)的需求。在電池技術(shù)無(wú)法取得突破的前提下只能通過(guò)降低設(shè)備功耗以延長(zhǎng)電池供電時(shí)間。

　　通信設(shè)備消耗的能量往往與數(shù)據(jù)量或速率相關(guān)，即單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出數(shù)據(jù)包的大小決定了功耗的大小。數(shù)據(jù)量小，設(shè)備的調(diào)制解調(diào)器和功放就可以調(diào)到非常小的水平。NB-IoT聚焦小數(shù)據(jù)量、小速率應(yīng)用，因此NB-IoT設(shè)備功耗可以做到非常小。另外，為了進(jìn)一步降低功耗，延長(zhǎng)電池使用時(shí)間，NB-IoT引入了超長(zhǎng)DRX（非連續(xù)接收）省電技術(shù)和PSM省電態(tài)模式。NB-IoT可以讓設(shè)備時(shí)時(shí)在線，但是通過(guò)減少不必要的信令和在PSM狀態(tài)時(shí)不接受尋呼信息來(lái)達(dá)到省電目的。這樣可以保障電池5年以上的使用壽命。

　　優(yōu)勢(shì)四：低成本

　　低速率低功耗低帶寬帶來(lái)的是低成本優(yōu)勢(shì)。速率低就不需要大緩存，所以可以緩存小、DSP配置低;低功耗，意味著RF設(shè)計(jì)要求低，小PA就能實(shí)現(xiàn);因?yàn)榈蛶挘筒灰獜?fù)雜的均衡算法……這些因素使得NB-IoT芯片可以做得很小。芯片成本往往和芯片尺寸相關(guān)，尺寸越小，成本越低，模塊的成本也隨之變低。

　　據(jù)悉海思推出的NB-IoT芯片在硬幣大小的尺寸內(nèi)集成了BB和AP、Flash和電池管理，并預(yù)留傳感器集成功能。其中AP包含三個(gè)ARM-M0內(nèi)核，每個(gè)M0內(nèi)核分別負(fù)責(zé)應(yīng)用、安全、通信功能，這樣在方便進(jìn)行功能管理的同時(shí)降低成本和功耗，后續(xù)推出的芯片還將會(huì)集成Soft SIM，進(jìn)一步降低成本。

　　優(yōu)勢(shì)五：穩(wěn)定可靠

　　NB-IoT直接部署于GSM網(wǎng)絡(luò)、UMTS網(wǎng)絡(luò)或LTE網(wǎng)絡(luò)，即可與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)基站復(fù)用以降低部署成本、實(shí)現(xiàn)平滑升級(jí)，但是使用單獨(dú)的180KHz頻段，不占用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的語(yǔ)音和數(shù)據(jù)帶寬，保證傳統(tǒng)業(yè)務(wù)和未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)可同時(shí)穩(wěn)定、可靠的進(jìn)行。以智能抄表應(yīng)用為例，與采用有線PLC抄表數(shù)據(jù)回收成功率在60%左右相比，NB-IoT可以保證數(shù)據(jù)成功回收率達(dá)99%，可靠性大幅提高。

　　華為NB-IOT芯片解決方案

　　針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)架構(gòu)，華為提出“1+2+1”物聯(lián)網(wǎng)解決方案。1個(gè)開(kāi)源物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)Huawei LiteOS，這是一款適用物聯(lián)網(wǎng)智能終端運(yùn)行的操作系統(tǒng)，具有對(duì)硬件資源要求低、低功耗（節(jié)能）、安全及能靈活應(yīng)用的特點(diǎn)；2種連接方式，包括有線和無(wú)線連接，如敏捷物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)（物聯(lián)網(wǎng)關(guān)、控制器）、智慧家庭網(wǎng)關(guān)和eLTE/NB-IOT/5G等方式；1個(gè)統(tǒng)一開(kāi)放的聯(lián)接管理平臺(tái)，包含數(shù)據(jù)管理、設(shè)備管理和運(yùn)營(yíng)管理。

　　引領(lǐng)窄帶無(wú)線物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展

　　物聯(lián)網(wǎng)有一類需求：連接數(shù)多，但數(shù)據(jù)量小，功耗要求低（電池壽命延長(zhǎng)至10年），靈敏度要求高（高于LTE標(biāo)準(zhǔn)20dB）的業(yè)務(wù)，如智能抄表，智能停車，智能環(huán)境監(jiān)控，智能路燈，手環(huán)，物流監(jiān)控等等。目前4G網(wǎng)絡(luò)無(wú)法支持，因此華為提出NB-IOT解決方案去滿足這類需求。在全球移動(dòng)寬帶論壇上，華為首次發(fā)布了NB-IOT端到端解決方案，引領(lǐng)全球窄帶無(wú)線物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展。同時(shí)，聯(lián)合14家行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)和機(jī)構(gòu)成立NB-IOT聯(lián)盟，共同推進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展壯大。

　　為了應(yīng)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)，NB-IOT對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行幾個(gè)方面的優(yōu)化：

　　超強(qiáng)覆蓋

　　NB-IOT專門為物聯(lián)網(wǎng)特別是LPWA連接進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過(guò)TTI Bundling和超窄帶寬，相比GSM有20dB+增益，意味著更少站點(diǎn)可以覆蓋更廣區(qū)域和強(qiáng)穿透性，可穿透樓層到達(dá)地下室，這將使隱蔽位置的設(shè)備如水電表，以及要求廣覆蓋的寵物跟蹤等業(yè)務(wù)得到應(yīng)用。

　　超低成本

　　華為提供Single RAN解決方案，支持在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上升級(jí)改造，從而降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和維護(hù)成本。NB-IOT的芯片是專門為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備設(shè)計(jì)的，只針對(duì)窄帶、低速率、并針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)需求只支持單天線、半雙工方式，另外簡(jiǎn)化了信令處理，大幅降低終端芯片價(jià)格到幾美金。

　　超低功耗

　　針對(duì)小包、偶發(fā)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景，NB-IOT設(shè)計(jì)獨(dú)特的DRX特性，終端在發(fā)送數(shù)據(jù)包后，立刻進(jìn)入一種休眠狀態(tài)，不在進(jìn)行任何通信活動(dòng)，等到它有上報(bào)數(shù)據(jù)的請(qǐng)求的時(shí)刻，它會(huì)喚醒它自己，隨后發(fā)送數(shù)據(jù)，然后又進(jìn)入睡眠狀態(tài)。按照物聯(lián)網(wǎng)終端的行為習(xí)慣，將會(huì)達(dá)到99%的時(shí)間在休眠狀態(tài)，使得功耗會(huì)非常低，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備超低功耗，兩節(jié)5號(hào)電池的電量可以使用10年以上。