該部分分享的是物聯網各垂直應用領域裏,NB-IoT技術的部署,看看適合NB-IoT技術的垂直應用場景有哪些?垂直應用服務商又該如何部署?
1 NB-IoT適合的垂直應用場景有哪些?
2 NB-IoT垂直應用領域的部署成本是什麼?
NB-IoT垂直應用領域的部署成本包含硬件成本、網絡成本、安裝成本、服務成本。若想實現應用領域的規模化,必須下降部署成本。
3 垂直應用領域對NB-IoT的關注點在哪裏?
NB-IoT技術可知足對低功耗、長待機、深覆蓋、大容量有所要求的低速率業務,更適合靜態業務、對時延低敏感、非連續移動、實時傳輸數據的業務場景。
自主異常報告業務類型:如煙霧報警探測器、設備工做異常等,上行極小數據量(十字節量級),週期多以年、月爲單位。
自主週期報告業務類型:如公共事業的遠程抄表、環境監測等,上行較小數據量(百字節量級),週期多以天、小時爲單位。
遠程控制指令業務類型:如設備遠程開啓/關閉、設備觸發發送上行報告,下行極小數據量(十字節量級),週期多以天、小時爲單位。
軟件遠程更新業務類型:如軟件補丁/更新,上行下行較大數據量需求(千字節量級),週期多以天、小時爲單位。
4 NB-IoT的芯片廠家有哪些?
華爲海思、Qualcomm、Intel、RDA、簡約納、MTK、TI、SEQUANS、MARVELL、NODRIC、中興微等。
算法
NB-IoT芯片商主要來自GSM/LTE Modem公司,也有相似WiFi/BT的MCU公司。將來,更多的NB-IoT芯片廠商會介入,預計在2017年Q3進入價格競爭狀態。緩存
模塊廠商:安全
移遠是BC95-B5/B8/B20
Ublox是SARA-N200(B8)/SARA-N201(B5)/SARA-N210((B20)
兩家都是華爲的boudica120平臺的。服務器
5 電力抄表是否青睞NB-IoT?
電力抄表的場景分爲用戶側通訊和配網通訊系統。電力負荷監控系統頻段採用230MHz+1.8GHz的TD-LTE專網。
用戶電錶的遠程抄表採用過不少技術,包括GPRS、3G、LTE、PLC、Zigbee、433MHz等等,抄表頻率的目標是15分鐘一次採集和上傳,天天96個點,以便實現電網的在線監測控制。
中國等居住集中的地方主要是採用集中式抄表,主要有電力光纖集抄和GPRS集抄(佔比超過50%),歐美等居住分散的地方主要採用獨立抄表。因爲電力抄表供電不是問題,數據量相對較大,目前還沒有體會到電力抄表利用NB-IoT的迫切需求。
6 水錶抄表是否青睞NB-IoT?
預計2016 年全球智能水錶安裝數將上升到3250萬隻,佔所有水錶的比例將超過30%。目前,中國智能水錶安裝比例僅爲15%,預計從2016年起年均複合增加率超過30%。
水錶的增量市場大多采用M-Bus總線通訊。水錶的存量市場是無線水錶的機會。無線水錶的施工簡單,因功耗、信號覆蓋和電池壽命的問題,迫切須要NB-IoT技術來解決現實的問題。
7 氣表抄表是否青睞NB-IoT?
氣表對安全性要求較高,須要測試時間1-2年。現階段,燃氣表計開始大量使用GPRS通訊,一週抄一次,一年資費約6元人民幣。
目前,自動抄表成本高於人工成本,但燃氣面臨階梯訂價的問題。因功耗、信號覆蓋和電池壽命的問題,迫切須要NB-IoT技術來解決現實的問題,但前提是解決安全性測試問題。
8 智能停車是否青睞NB-IoT?
場庫停車已經有不少技術手段的落地應用,各有特點,目前的難題是通訊網絡覆蓋問題。
佔道停車方便了車主停車,但不利於道路通行,超大城市的佔道停車位置呈現減小的趨勢。佔道停車一般是採用人工收費、POS機收費、地磁車檢器輔助收費等方式。
NB-IoT技術用於車檢器,能夠幾年不用更換電池、網絡覆蓋到位、節省人工成本、減小道路擁堵、培養良好的停車習慣等。
9 智慧路燈是否青睞NB-IoT?
智慧路燈屬於市政工程,供電不是問題,主要是資費。目前主要是路段管理。也有單燈管理,採用PLC+GPRS方式通訊,因網關固定位置,對信號覆蓋要求高。綜合性的智慧路燈,因須要WiFi覆蓋,採用LTE通訊。
NB-IoT的網絡覆蓋優點加上資費的優點,可滲透到單燈管理的系統中。
10 電梯物聯網是否青睞NB-IoT?
電梯的控制箱大可能是在樓頂,經過接入CAN總線來獲取數據。有采用GPRS單獨通訊的模式,也有采用Zigbee+GPRS的組網模式。因電梯的獨立性和高值特性, NB-IoT的網絡覆蓋優點,可方便管理固定資產。
11智慧物流是否青睞NB-IoT?
高值物品跟蹤一般採用M2M+GNSS的模式,主要用於集裝箱鎖、錢箱、疫苗箱等領域。爲了保證1~3個月的工做時間,須要很大的電池供電。
NB-IoT技術可解決低功耗問題,但須要創建在網絡覆蓋到位,而且全球漫遊接入。
12 農業物聯網是否青睞NB-IoT?
農業物聯網一般採用M2M、Zigbee、433MHz、WiFi、有線等方式,主要問題集中在網絡覆蓋、供電和成本方面。
NB-IoT技術和傳感器結合,全密封外殼,低成本、散佈在田野、水下、山林,只要網絡覆蓋到位,可輔助農業生產上升一個大臺階。對於城郊和一些覆蓋到位的區域, NB-IoT可大大提高水產養殖、大棚、花卉等高附加值的農業生產流通領域。
13智能製造是否青睞NB-IoT?
目前不少大型廠區的無線信號覆蓋不好,有線通訊方式實施困難或成本過高,要實現智能製造的目標,必須保證關鍵設備和儀器儀表等進行物聯網通訊。
NB-IoT的網絡覆蓋能力,配合廠區的光纖網絡、寬帶網絡等,打造一套簡單行之有效的全網覆蓋能力,這是實現智能製造的基礎。
14垃圾桶是否青睞NB-IoT?
垃圾桶具備數量多、分佈廣、環境差、分類實施難等特色。浙江在試點智能垃圾桶的應用,新加坡和歐洲一些城市採用NB-IoT技術部署垃圾桶。大多數的出發點是監測垃圾桶的滿箱,輔助指導垃圾車的行駛路線,以節省司機數量和車輛油耗。
目前來看,國外部分國家由於路線較長、人力較貴等因素,經過NB-IoT來實現垃圾桶的自動化管理。但國內較難實施。
15消防栓是否青睞NB-IoT?
目前,水務公司爲了讓消防栓的浪費率從30%下降到10%,在消防栓的大栓蓋增長GPRS通訊功能,便於對消防栓的偷漏水進行平臺化管理。因功耗、信號覆蓋和電池壽命的問題,迫切須要NB-IoT技術來解決現實的問題。
16智能家居是否青睞NB-IoT?
智能家居的不溫不火主要是由於家庭網絡覆蓋問題,必須經過網關,加上品牌因素、客服因素、工程因素等致使還沒有火爆便進入偃旗息鼓階段。NB-IoT技術可擺脫家庭網關的依賴,獨立終端加上城市網絡覆蓋到位,會衍生出較好的智能家居產業。比較適合白色家電廠家對自身產品的全生命週期管理。
17可穿戴智能設備是否青睞NB-IoT?
獨立可穿戴設備迫切須要NB-IoT技術,尤爲是長期的慢病監測、老人小孩和寵物的跟蹤管理,因其不依賴智能手機,能夠幾年不用充電,能夠不丟失數據,能夠作到易拋型,能夠解決目前依賴WiFi、藍牙通訊手段的多種弊端。
18智能建築是否青睞NB-IoT?
智能建築的能耗分項計量、環境監測、大型固定資產管理等,比較適合NB-IoT技術。各類表計、空調、燈光、報警、溫溼度、環境參數、地下空間、管道管廊等等, NB-IoT可簡化現有體系的複雜度。
19報警探測器是否青睞NB-IoT?
家用報警探測器一般採用9V電池供電,多數屬於本地報警。聯網式報警很難普及的因素是供電以及安裝位置。NB-IoT技術可保證設備超過5年的工做時間,並可提醒傳感器失效或者電池缺電,爲家庭、社區、出租戶等提供安全放心的便捷手段。
20NB-IoT的產品須要哪些認證?
須要各個國家規定的入網許可證。SIM卡與IMEI號碼須要綁定。
21中國的NB-IoT產業落地會不會走在全球的前列?
將來三年全球M2M物聯網鏈接數高速增加,中國物聯網鏈接數將保持全球第一,極大促進國內物聯網上層應用蓬勃發展。
截止到2015年年末,中國的物聯網M2M鏈接數已經達到了7400萬,佔到全球物聯網M2M鏈接數的23%,全球第一,遠超美國和歐洲國家。
中國人口基數大,對智能製造、智慧物流、智能交通等方面的需求不斷增長,將來中國物聯網上層應用需求也將持續蓬勃發展,創造巨大的商業價值。
22中國的NB-IoT產業可否擺脫國外體系的依賴性?
將來LTE從高速和低速兩個方向上向5G演進,知足物聯網應用的多樣化需求,促進行業上層應用蓬勃發展。NB-IoT在物聯網低速、低成本領域提供通訊支持,知足不一樣細分市場的需求。
在無人駕駛、VR、遠程手術等複雜應用方面對傳輸帶寬要求高、傳輸數據量極大而且要求超低時延的應用場景,對網絡技術提出了新需求,只有到5G規模化部署才能實現這些物聯網複雜應用場景。
物聯網產業的發展趨向於扁平化,中國的技術和市場將和全球產業鏈趨於同步,最終實現萬物互聯。
該部分分享的是關於NB-IoT技術方面的問題清單與答案:
23 NB-IoT和其它低功耗廣域網的技術對比?
24 NB-IoT標準會支持TDD LTE嗎?
目前,FDD LTE系統支持NB-IoT技術,目前TDD LTE系統不支持NB-IoT技術。
NB-IoT的物理層設計大部分沿用LTE系統技術,如上行採用SC-FDMA,下行採用OFDM。高層協議設計沿用LTE協議,針對其小數據包、低功耗和大鏈接特性進行功能加強。核心網部分基於S1接口鏈接,支持獨立部署和升級部署兩種方式。
25 NB-IoT支持基站定位嗎?
R13不支持基站定位,但運營商網絡能夠作私有方案,好比基於小區ID的定位,不會影響終端,只須要網絡增長定位服務器以及與基站的聯繫便可。
R14計劃作定位加強,支持E-CID、UTDOA或者OTDOA,運營商但願的定位精度目標是在50米之內。
若是從終端複雜度角度考慮,UTDOA更好,由於對終端幾乎沒有影響,而且在覆蓋加強狀況下(地下室164dB),UTDOA(上行)功耗更低;若是大部分場景不須要覆蓋加強,從網絡容量角度來看,OTDOA(下行)會更好。
26NB-IoT的部署方式有哪些?
NB-IoT支持3種不一樣部署方式,分別是獨立部署、保護帶部署、帶內部署。
獨立部署:能夠利用單獨的頻帶,適合用於GSM頻段的重耕。
保護帶部署:能夠利用LTE系統中邊緣無用頻帶。
帶內部署:能夠利用LTE載波中間的任何資源塊。
27NB-IoT採用什麼調製解調技術?
下行採用OFDMA,子載波間隔15kHz。上行採用SC-FDMA,Single-tone:3.75kHz/15kHz,Multi-tone:15kHz。僅需支持半雙工,具備單獨的同步信號。終端支持對Single-tone和Multi-tone能力的指示。MAC/RLC/PDCP/RRC層處理基於已有的LTE流程和協議,物理層進行相關優化。
28NB-IoT基站的鏈接態用戶數和激活用戶數是多少?
NB-IoT比2G/3G/4G有50~100倍的上行容量提高,在同一基站的狀況下,NB-IoT能夠比現有無線技術提供50~100倍的接入數。200KHz頻率下面,根據仿真測試數據,單個基站小區可支持5萬個NB-IoT終端接入。
29NB-IoT基站的覆蓋範圍是多少?
NB-IoT比LTE和GPRS基站提高了20dB的增益,指望能覆蓋到地下車庫、地下室、地下管道等信號難以到達的地方。根據仿真測試數據,在獨立部署模式下,NB-IoT覆蓋能力可達164dB,帶內部署和保護帶部署還有待仿真測試。
30NB-IoT上下行傳輸速率是多少?
NB-IoT射頻帶寬爲200kHz。下行速率:大於160kbps,小於250kbps。上行速率:大於160kbps,小於250kbps(Multi-tone)/200kbps(Single-tone)。
31NB-IoT是否支持重傳機制?
NB-IoT爲實現覆蓋加強採用了重傳(可達200次)和低階調製等機制。
32NB-IoT是否支持語音?
NB-IoT在沒有覆蓋加強的狀況下,支持的語音是Push to Talk。在20dB覆蓋加強的場景,只能支持相似Voice Mail。NB-IoT不支持VoLTE,其對時延要求過高,高層協議棧須要QoS保障,會增長成本。
33NB-IoT的芯片爲何功耗低?
設備消耗的能量與數據量或速率有關,單位時間內發出數據包的大小決定了功耗的大小。
NB-IoT引入了eDRX省電技術和PSM省電模式,進一步下降了功耗,延長了電池使用時間。NB-IoT可讓設備時時在線,可是經過減小沒必要要的信令和在PSM狀態時不接受尋呼信息來達到省電目的。
在PSM模式下,終端仍舊註冊在網,但信令不可達,從而使終端更長時間駐留在深睡眠以達到省電的目的。eDRX省電技術進一步延長終端在空閒模式下的睡眠週期,減小接收單元沒必要要的啓動,相對於PSM,大幅度提高了下行可達性。
34NB-IoT休眠喚醒模式是否影響電池壽命?
目前NB-IoT給出的工做時間是基於仿真數據提供,未考慮電池自己因素和環境因素,好比電池的自放電和老化問題、高低溫環境影響等。實際使用時需根據現實狀況綜合評估電池供電時間。NB-IoT採用休眠喚醒的省電方案,電池在睡眠期間被喚醒時會收到瞬時的強電流,這將極大影響電池壽命。
抄表類的應用一般採用鋰亞硫酰氯(Li/SOCl2)電池配合超級電容。消費類電子和其餘應用一般採用聚合物鋰電池來供電。
35NB-IoT的芯片爲何便宜?
低速率、低功耗、低帶寬帶來的是低成本優點。
低速率:意味着不須要大緩存,因此能夠緩存小、DSP配置低;
低功耗:意味着RF設計要求低,小的PA就能實現;
低帶寬:意味着不須要複雜的均衡算法……
這些因素使得NB-IoT芯片能夠作得很小,所以成本就會下降。以某家芯片爲例,NB-IoT芯片集成了BB、AP、Flash和電池管理,並預留傳感器集成功能。其中AP包含三個ARM-M0內核,每一個M0內核分別負責應用、安全、通訊功能,這樣在方便進行功能管理的同時下降成本和功耗。
36NB-IoT對設備移動速率的範圍是多少?
NB-IoT是爲適用於移動性支持不強的應用場景(如智能抄表、智能停車等),同時簡化終端的複雜度、下降終端功耗。NB-IoT不支持鏈接態的移動性管理,包括相關測量、測量報告、切換等。
37NB-IoT的網絡時延是多少?
NB-IoT容許時延約爲10s,但在最大耦合耗損環境中能夠支持更低的時延,如6s左右。
此部分爲解祕書長從12個角度來闡述運營商在部署NB-IoT技術時的問題:
38 NB-IoT的網絡架構如何組成?
建設基於NB-IoT技術的物聯網垂直行業應用將趨於更加簡單,分工更加明晰。
39 國內外運營商對NB-IoT的頻段是如何劃分的?
全球大多數運營商使用900MHz頻段來部署NB-IoT,有些運營商部署在800MHz頻段。
中國聯通的NB-IoT部署在900MHz、1800MHz頻段,目前只有900MHz能夠試驗。中國移動爲了建設NB-IoT物聯網,將會得到FDD牌照,而且容許重耕現有的900MHz、1800MHz頻段。中國電信的NB-IoT部署在800MHz頻段,頻率只有5MHz。
40國內運營商擁有的可以使用的NB-IoT頻段
中國聯通在2016年在7個城市(北京、上海、廣州、深圳、福州、長沙、銀川)啓動基於900MHz、1800MHz的NB-IoT外場規模組網試驗,以及6個以上業務應用示範。
2018年將開始全面推動國家範圍內的NB-IoT商用部署。中國移動計劃於2017年開啓NB-IoT商用化進程。中國電信計劃於2017上半年部署NB-IoT網絡。
華爲聯合六家運營商(中國聯通、中國移動、沃達豐、阿聯酋電信、西班牙電信、意大利電信)在全球成立六個NB-IoT開放實驗室,聚焦NB-IoT業務創新、行業發展、互操做性測試和產品兼容驗證。
中興通信聯合中國移動在中國移動5G聯合創新中心實驗室完成NB-IoT協議的技術驗證演示。網絡