基于蜂窩的窄帶物聯(lián)網(wǎng)（NB—loT）技術(shù)性能及應(yīng)用

張權(quán)

摘 要 隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，智能城市、大數(shù)據(jù)時(shí)代的來(lái)臨，無(wú)線通信將實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物連接。很多企業(yè)預(yù)計(jì)在未來(lái)都將實(shí)現(xiàn)全球物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)達(dá)到千億級(jí)的時(shí)代，目前已經(jīng)出現(xiàn)了大量的物與物的連接，但是這些連接大多通過(guò)藍(lán)牙、WiFi等短距通信技術(shù)承載，并不是移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)。為了滿(mǎn)足不同物聯(lián)網(wǎng)的需求，根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)特征和移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)，窄帶業(yè)務(wù)應(yīng)用場(chǎng)景開(kāi)展了增強(qiáng)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)通信功能的技術(shù)研究以適應(yīng)蓬勃發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)需求。當(dāng)前我們需要的正是一些低速率但是又高品質(zhì)保障的物聯(lián)網(wǎng)，這樣不僅便利了生活，也促進(jìn)了通信技術(shù)的發(fā)展。本文就目前在窄帶物聯(lián)網(wǎng)方面的技術(shù)性能做了一些研究并對(duì)其應(yīng)用方面進(jìn)行了研究。

關(guān)鍵詞 NB–LoT窄帶物聯(lián)網(wǎng)；技術(shù)性能；應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào) TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6708（2017）197-0078-02

基于蜂窩的窄帶物聯(lián)網(wǎng)（Narrrow Band Internet of Things，NB–NoT）成為萬(wàn)物互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)重要分支，NB–LoT構(gòu)建于蜂窩網(wǎng)絡(luò)，只消耗大約180KHz的頻段，它可以直接用來(lái)部署GSM網(wǎng)絡(luò)、UMTS網(wǎng)絡(luò)或LTE網(wǎng)絡(luò)，以降低部署升本，實(shí)現(xiàn)平滑升級(jí)。NB–LoT聚焦于低功耗廣覆蓋（LPWA）物聯(lián)網(wǎng)（LoT）市場(chǎng)，是一種可以在全球范圍內(nèi)廣泛應(yīng)用的新興技術(shù)。具有覆蓋廣、連接多、速率低、成本低、功耗少、架構(gòu)優(yōu)等特點(diǎn)，可以用作多種垂直行業(yè)。目前我國(guó)很多無(wú)線通信、電信運(yùn)營(yíng)商都在開(kāi)展有關(guān)NB–LoT應(yīng)用和研究。因?yàn)榈退俾实恼瓗锫?lián)網(wǎng)更能適應(yīng)我們現(xiàn)在的生活、工作的需要，更能滿(mǎn)足我們對(duì)于通信的

需求。

1 NB-LoT低速率窄寬帶物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

（NB–LoT）窄帶物聯(lián)網(wǎng)由3GPP第三代全球合作伙伴提出，希望在以后的發(fā)展中，能夠更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)于NB–LoT組織架構(gòu)的合理配置。目前，蜂窩窄帶物聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)相比，具有更明顯的技術(shù)與性能優(yōu)勢(shì)，能夠在現(xiàn)在這個(gè)物質(zhì)飛速發(fā)展的時(shí)代下，更好的適應(yīng)多樣化的需求，同時(shí)在使用過(guò)程中，可以更好地達(dá)到數(shù)據(jù)信息的高效互動(dòng)。同時(shí)，在現(xiàn)代的應(yīng)用中，能夠更好地適應(yīng)時(shí)代的需求并且隨著時(shí)代的發(fā)展進(jìn)步而不斷發(fā)展進(jìn)步。滿(mǎn)足了對(duì)于現(xiàn)在超長(zhǎng)距離通信技術(shù)的需要，更好的發(fā)揮了作用。但是，當(dāng)前的4G網(wǎng)絡(luò)在物與物的連接上存在不足之處。與其他的藍(lán)牙、ZigBee等短距離通信技術(shù)相比，移動(dòng)蜂窩數(shù)據(jù)具有覆蓋廣、可移動(dòng)、大連接數(shù)等特性，能夠帶給用戶(hù)更多的方便，帶來(lái)更豐富的應(yīng)用

場(chǎng)景。

同時(shí)，由于現(xiàn)在更多的人開(kāi)始使用新的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，這種窄帶物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)就更加受到廣泛應(yīng)用。對(duì)于NB-LoT的現(xiàn)狀進(jìn)行有效的分析，能夠幫助技術(shù)人員對(duì)于窄帶物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行梳理與整合，不斷促進(jìn)窄帶物聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)步與發(fā)展，推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展。

2 NB-LoT低速率窄寬帶物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)功耗優(yōu)勢(shì)

因?yàn)楝F(xiàn)在更多的使用窄帶物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)，這種技術(shù)在很大程度上方便了人們的通信。同時(shí)，低速率的窄帶物聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)了更多的優(yōu)勢(shì)，不僅可以節(jié)約功耗，同時(shí)也便利了人們更加容易的使用移動(dòng)通信。而且，低速率的窄帶物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)可以節(jié)約一些額外的功耗，減少了不必要的用度。值得肯定的一點(diǎn)是，在蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)中，整體的使用方法也是較為容易的，這樣不僅方便了用戶(hù)，由于它的低耗能，也給運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)了充足的盈利空間。而且，在窄帶物聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)行中，它的通信功能還是受到了很大的優(yōu)化。在大數(shù)據(jù)的時(shí)代下，現(xiàn)在人們大都是追求更加節(jié)能而又便利，于是，低速率的窄帶物聯(lián)網(wǎng)就在很大程度上符合運(yùn)營(yíng)商以及用戶(hù)的需求，不僅為用戶(hù)提供了更加便捷的產(chǎn)品，也給運(yùn)營(yíng)商降低了NB-LoT設(shè)備更新?lián)Q代的難度。

同時(shí)，使用低速率的窄帶物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)也在很大程度上減少了一些雇傭人員的費(fèi)用以及大大減少了資源的浪費(fèi)，達(dá)到在通信過(guò)程中達(dá)到技術(shù)上的無(wú)縫接合。由于對(duì)于低速率窄帶物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行了進(jìn)行了優(yōu)勢(shì)分析，就更加讓人們認(rèn)識(shí)到NB-LoT的重要性，從而為窄帶物聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)步做出了巨大貢獻(xiàn)。

3 NB-LoT低速率窄寬帶物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)數(shù)據(jù)鏈接能力

與傳統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相比，NB-LoT蜂窩結(jié)構(gòu)的特殊性讓它具有更加明顯的優(yōu)越的連接能力，這樣就能夠達(dá)到更好的、更廣闊的用戶(hù)信息獲取需求。就比如說(shuō)現(xiàn)在，一個(gè)NB-LoT可以同時(shí)滿(mǎn)足10萬(wàn)個(gè)客戶(hù)端的在線連接，并且它也可以在一個(gè)相對(duì)飽和的狀態(tài)下，保持一個(gè)較低的延時(shí)率，進(jìn)一步提高用戶(hù)的滿(mǎn)意度。同時(shí)，由于目前的大數(shù)據(jù)的時(shí)代，對(duì)于數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)通信與連接就是一個(gè)關(guān)鍵所在，這就需要對(duì)于數(shù)據(jù)的分析要達(dá)到很高的要求，不僅僅是要做到對(duì)于通信技術(shù)的更新?lián)Q代，更要使數(shù)據(jù)鏈接能力做到與時(shí)

俱進(jìn)。

目前，我們正在進(jìn)入物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，這對(duì)于整個(gè)通信產(chǎn)業(yè)無(wú)疑是一個(gè)很好的機(jī)會(huì)，這一點(diǎn)在MWC2016展露無(wú)疑，不僅是設(shè)備商巨頭還是運(yùn)營(yíng)大咖，紛紛展示了不同垂直方案在完整的物聯(lián)網(wǎng)中的解決方案。而實(shí)現(xiàn)這一切，都離不開(kāi)無(wú)處不在的網(wǎng)絡(luò)連接，運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)在全球范圍內(nèi)是很廣泛的，因此在接入能力上具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。所以，對(duì)于將窄帶LET技術(shù)承載LoT連接，這就具有了更大的優(yōu)勢(shì)條件。同時(shí)，在利用NB-LoT進(jìn)行數(shù)據(jù)鏈接的時(shí)候，也是在進(jìn)行一種對(duì)于數(shù)據(jù)的新的連接，這樣就在很大程度上促進(jìn)了窄帶物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步。

4 NB-LoT低速率窄寬帶物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

在NB-LoT窄帶物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)組織構(gòu)架與商業(yè)模式的調(diào)整，NB-LoT獲得了長(zhǎng)足發(fā)展。尤其是以現(xiàn)在的云計(jì)算、大數(shù)據(jù)為核心的組織機(jī)構(gòu)，在實(shí)行的過(guò)程中，通過(guò)扁平化操作，實(shí)現(xiàn)了萬(wàn)物互聯(lián)。在很多方面產(chǎn)生了長(zhǎng)足的影響，例如：“電信運(yùn)營(yíng)方面：中國(guó)電信運(yùn)營(yíng)方面出現(xiàn)了最新成果：率先完成基于800MHz的NB-IoT網(wǎng)絡(luò)部署，全網(wǎng)31萬(wàn)基站實(shí)現(xiàn)同步升級(jí)，建成了全球最大的NB-IoT網(wǎng)絡(luò)。結(jié)合800M低頻段優(yōu)勢(shì)和NB的固有特性，NB的覆蓋大大優(yōu)于現(xiàn)有語(yǔ)音和4G網(wǎng)絡(luò)， 尤其適于實(shí)現(xiàn)車(chē)輛、路燈、停車(chē)位、井蓋、電表、水表、燃?xì)獗淼裙苍O(shè)施互聯(lián)互通，將大大降低智慧城市的通信建設(shè)成本，助力政府打造智慧

城市。

從行業(yè)發(fā)展空間來(lái)看，國(guó)信證券表示，根據(jù)Gartner預(yù)測(cè)，我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)方面的支出增長(zhǎng)了22%，傳統(tǒng)的3、4G網(wǎng)絡(luò)無(wú)法滿(mǎn)足人們的需求，大部分物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備仍然使用藍(lán)牙、WiFi等設(shè)備，僅有10%用于LoT應(yīng)用。但是隨著現(xiàn)在越來(lái)越重視NB-LoT標(biāo)準(zhǔn)工作的應(yīng)用，更有利于推動(dòng)NB-LoT技術(shù)的大規(guī)模商業(yè)化推廣，也為將來(lái)運(yùn)營(yíng)商的投資提供了新的經(jīng)濟(jì)增

長(zhǎng)點(diǎn)。

5 結(jié)論

低速率窄帶物聯(lián)網(wǎng)的通信技術(shù)與發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)都對(duì)窄帶物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展有積極作用。通過(guò)對(duì)NB-LoT發(fā)展脈絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)以及技術(shù)優(yōu)勢(shì)的全面探索，進(jìn)一步為以后智慧城市的發(fā)展以及城市建設(shè)開(kāi)發(fā)工作的進(jìn)行創(chuàng)造了極為有效的

條件。

正是由于NB-LoT的五大特點(diǎn)：大容量、廣覆蓋、低功耗、低成本和高穩(wěn)定性，就使得原來(lái)的物物數(shù)據(jù)鏈接突破原來(lái)的瓶頸，進(jìn)一步拓展物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用空間。盡管我們現(xiàn)在的窄帶物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)并沒(méi)有達(dá)到很高的水平，但是它已經(jīng)吸引了人們的注意，一些運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)開(kāi)始對(duì)于這方面投入了更多的研究。

“沒(méi)有比腳更長(zhǎng)的路，沒(méi)有比人更高的山”，對(duì)于這些新型通信技術(shù)的研究探索，離不開(kāi)大量的實(shí)踐與堅(jiān)持。相信在以后，低速率的窄帶物聯(lián)網(wǎng)一定會(huì)取得更好的成績(jī)，為用戶(hù)提供更加方便、快捷的服務(wù)。

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