NB-IoT中的广覆盖是指NB-IoT的基站信号基站覆盖范围围大么,有什么意义

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物联网崛起真的靠NB-IOT吗?
物联网崛起真的靠NB-IOT吗? && 近期市场将物联网列为热点板块,尤其是NB-IOT标准统一的新闻甚嚣尘上,仿佛物联网崛起就靠NB-IOT,各家券商纷纷推出大块头的报告,数说NB-IOT的各种好处,似乎得NB-IOT者得天下!作为一个通信专业的人,我不禁想问个问题,大家推荐之前都看过NB-IOT的协议吗,是否仔细对照过NB-IOT的技术协议特点得出其具备压倒性巨大优势的结论呢?好歹看看技术文档当个攻略吧! 本文想抛开投资的思路,纯粹从基本面出发讨论一下NB-IOT的应用空间以及我们眼中物联网发展的几个逻辑。 &&& NB-IOT的来源以及演进历史市场上的报告都说的很详细,我们不赘述,我只是从几个方面讨论一下NB-IOT的技术特点以及应用领域(特别说明:需要指出的是由于IOT标准尚未完全完成,以下讨论的指标很多都是来源于IOT工作组TR45.820的仿真数据,请留意是仿真数据): 从技术角度来看,NB-IOT的带宽和通信时延到底适用于那些服务? &先来看看基本的技术特点:
NB-IoT系统带宽仅200kHz,传输带宽为180kHz,两侧各保留10K的保护带宽。
物理层下行采用12个子载波,每个子载波间隔15kHz。
物理层编码、调制和传输模式相比于LTE均有不同程度的简化。
为降低终端功耗,减小终端处理的复杂度,下行不支持波束赋型与空分复用等较复杂的传输方式。
物理层上行除常规的15kHz子载波间隔外,还增加了3.75kHz的子载波间隔,支持用户上行使用单子载波传输,以提升上行传输的功率谱密度,增加覆盖能力。 首先,先看传输速率,从传输速率来看,NB-IOT是典型的窄带应用速率,那么就具备窄带通信的速率低,延时较长等基本特点。TR45.820中对速率的预期指标要求是上下行至少支持160kbps,目前NB-IoT速率预估的范围为下行小于250kbps,那么通信速率高于这个数值的应用领域无法适用。从速率角度来看,基本和当前国网智能电表中使用的窄带电力线载波芯片速率相当。
&&& 其次,关于时延,如果提供可靠的数据传输,需要引入重传机制,那么也会带来由于大量数据重传将导致时延增加。TR45.820中仿真测试了异常报告业务场景,在保证99%可靠性,不同耦合耗损环境下的时延。目前3GPPIoT设想允许时延约为10s,但实际可以支持更低时延,大概6s左右,如果时延要求高于此数值类型的通信网络也不适用。 &总结:NB-IOT适用于速率在250Kbps以下,时延容忍度大于10秒的场景。典型的窄带应用场景。 低功耗方面,真的可以使用十年吗? 低功耗方面,NB-IoT借助PSM(Power Saving Mode节电模式)和eDRX(Enhanced Discontinuous Reception延长的非连续接受)可实现更长待机。其中在PSM模式下,终端仍旧注册在网但信令不可达,从而使终端更长时间驻留在深睡眠以达到省电的目的,实际上是可以看成是深度睡眠状态。eDRX是Rel-13中新增的功能,进一步延长终端在空闲模式下的睡眠周期,减少接收单元不必要的启动,相对于PSM,大幅度提升了下行通信链路的可到达性。
&&&&数据来源:电子发烧友 我们在做通信算法解决方案的时候,通信解决方案一个基本原理是&没有免费的午餐&,总体资源一定的前提下,任何性能提升都是有代价的。从上面的分析不管是PSM还是eDRX,都可以看成是把深度睡眠时间的占比提升以降低功耗,实际上牺牲了实时性要求。 && 尤其需要指出的是,新闻中频繁报道,各大券商报告中频繁引用的十年寿命周期是怎么算出来。NB-IoT目标是对于典型的低速率、低频次业务模型,等容量电池寿命可达10年以上。对于这个十年的使用寿命,我们只看假设条件就可以了:根据TR45.820的仿真数据,在PSM和eDRX均部署的情况下,如果终端每天发送一次200byte报文,5瓦时电池寿命可达12.8年。 &请注意,PSM和eDRX全开,工作在最慵懒的状态下,每天仅仅发送一次200 byte的报文,这几乎是不工作的状态。我们简单的对比,如果每天发送十次200byte报文,寿命会下降到1.28年(严格讲是略大于1.28年,如果考虑PSM和eDRX耗电占空比)。 &结论:十年寿命这种假设前提下只是一个梦想,尤其这个数值还是在仿真下得出来的。实际点还是换个大一点的电池并准备3年左右换一次。 单小区接入5万个终端,这样的中心网络结构真的好吗? && 根据TR45.820中典型业务模型下的仿真测试数据,单小区可支持5万个NB-IoT终端接入。于是新闻里面就有了大覆盖范围的应用这一说。但是我们简单考虑一下,这种纯中心模式的网络管理方式,单中心支持5万个点就比当前分散式的网络结构好吗?从轮询周期来看,一个基站小区管理5万个终端,如果有业务需要都问一遍,那该需要多长的周期(我们不考虑无线信号碰撞问题,就那么一个一个来问)。 && 结论:技术的进步可以解决单小区覆盖度问题,但是像物联网这种高密度网络不一定适合采用中心管理模式,轮询一遍的时间成本可能都无法承受。物联网采用分层模式可能会效率更高。 && 以上是我们对NB-IOT技术的几个小的思考,很简单,但是我们觉得也很关键,不应该过度夸大NB-IOT的技术优势。 NB-IOT的应用场景 &&接下来我们看看NB-IOT的应用场景,先说说抄表市场。关于抄表,新闻和报告里都说了水表和气表,那么为什么没有说电表。原因很简单,国网已经基本完成了智能电表的改造,采用的是电力线载波技术(PLC技术)。关于无线抄表和电力线抄表哪个好,我只举一个简单的例子。北京曾经采用过某家公司的无线智能电表解决方案,采用的应该是Zigbee技术,也就是整个区域采用无线自组网进行智能电表远程抄表,遇到的问题是很多表由于信号覆盖的问题抄不到,用了一段时间以后电网公司无法忍受,又换成了双模的智能电表方案(所谓双模是智能电表+微功率无线),从而解决了抄不到表的问题。 也就是说,纯无线通信抄表由于覆盖问题,总会出现信号覆盖不到导致抄表失败的问题,有线+无线双模是更可靠的选择。到这里,不得不说两件事: 第一、智能电表行业已经被PLC占据,NB-IOT基本没有机会。而且当前的智能电表需求也已经过了只需要抄个表就可以的阶段,后面如果配合阶梯电价实现实时费控,那么必须采用宽带的电力线载波通信,大幅缩短遍历抄表所需的时间,否则是无法完成实时费控。也就是说,智能电表即将进入宽带时代,窄带已经不能满足行业需求。这个问题可能在很多行业都会有。 &第二、现有的水表和气表市场也面临着国网PLC和双模技术的竞争。国网在积极的推进电、水、热、气四表合一事项,未来NB-IOT到底在抄表市场能够分的多少市场份额实际上具备很大的未知数,而不是像有些报告里说的那样这块是NB-IOT的蓝海市场,至少不是蓝海。 &说了这么多,需要澄清一下,我们没有丝毫看低NB-IOT的意思,这一个技术标准的统一的确是物联网行业的一大成果,会大大加速某些行业的物联网升级和应用,但是需要理性对待行业空间和机会。 在我的眼里,我觉得NB-IOT会在两个领域发挥巨大作用:智慧城市和环保监测。 a-智慧城市: 智慧城市里面会有大量的细分领域应用,尤其是市政基础设施的监测监控实际上具备很大的空间,NB-IOT的技术特点以及运营商服务模式和市政基础设施监测市场具备天然的合作技术和适应性。 b-环保监测: &&&&我眼中的NB-IOT特别适合用在户外场景,大面积传感器覆盖,通信实时性要求不严格的场景。我能够想到的一个大市场就是环保监测,不管是大气、水、土壤、还是植被、灾害监测,我认为NB-IOT具备天然的技术优势和需求对接基础。类似于梅安森的环保物联网以及先河环保的网格化大气监测体系,有望获得更好的技术支持,迎来更大的市场空间。 以上是我们对NB-IOT的一些思考,那么接下来说说我们眼里的物联网发展的几个逻辑: A-入口逻辑淡化,融合通信成为物联网发展的基础支撑技术。 &我们认为此轮物联网发展的逻辑已经不再是单一入口价值,其实入口的逻辑在淡化,每一个终端都可以扮演入口的角色。我们认为物联网的技术也不是排他的,物联网大行业一定是多个市场繁荣的情况。从这个角度出发,谁的解决方案兼容多种通信协议,就覆盖了更多的潜在细分市场,融合通信是物联网繁荣的一种趋势,也一定是必然的趋势。从这个角度来看,东软载波的融合通信方案具备天然的优势。 B-场景智能是必须具备的能力。 &从NEST的没落我们可以看到,单一的硬件产品做的再好,也会因为无法提供完整的功能和完善的用户体验而逐渐没落,失去关注度。物联网不是新技术,当前的特点是产业已经完全认同了物联网的方向并且终端厂商例如家电、智能硬件厂商已经愿意为物联网升级买单,产品智能化提升需要按照完整的场景体验和场景智能让终端用户接受。简单讲,物联网时代用户接受的是一个生活场景里的一组智能产品而不是一个智能产品。另一方面,在一个完整的场景里,需要提供智能化的解决方案才能适应用户个性化的需求,场景智能化成为物联网推广中的一项必备功能。我们认为场景智能的一个重要基础是需要对场景中的底层数据实现深度覆盖和海量采集,之后再利用大数据和人工智能的技术定制用户体验。从这个角度来看,类似和而泰这种具备底层数据采集能力,具备云平台存储和智能化算法解决方案的公司会具备发展的条件,会在传统行业向物联网升级的道路上扮演平台服务商的角色。 C-从行业闭环的角度跟踪产业和寻找标的。 &我们的一个基本逻辑就是物联网是按照行业演进的,由于行业不同的属性和不同的技术成熟度,物联网会按照行业为边界实现逐步的产业覆盖,只有能够完成服务闭环的行业才会顺利完成物联网改造并在运营维护的模式下保持生命力。从这个角度出发,物联网的演进逻辑实际上是行业闭环升级演进逻辑。这就回到我们去年上半年主推的物联网细分行业逻辑,未来一定会诞生出一批具备行业优势,能够打造行业闭环的优秀公司,例如:多行业物联网解决方案&汉威电子,零售和价格物联网&合力泰,环保物联网&梅安森,社区物联网&捷顺科技。 &最后,我们需要指出,这一轮物联网的逻辑在于产业物联网升级积极性提高和硬件覆盖度提升,上游的芯片和传感器放量是确定事件,因此我们也看好上游的全志科技和苏州固锝等公司。
&&&&用一张图结束我们的文章:
&&&&数据来源:MAChina &&&&上面这张图是物联网连接数的一个预测,其中LPWA就是指的NB-IOT技术,可以看到NB-IOT和Cellular占比会提升,但是大部分还是短距离无线通信的天下。这张图比较符合我个人的预期。 &物联网大发展已经到来,我们应该把眼光盯着整体的增速斜率,而不是仅仅局限在为一种新技术唱赞歌! & 王建伟 2016年6月24日凌晨
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版权所有 (C) 宁波艾玛特仪表科技有限公司NB-IoT可以这么用!从三大行业看看NB-IoT的那些应用
文/ 杨碧玲 智慧产品圈 资深编辑
微信号:Rosanne_yang
NB-IoT自今年6月20日NB-IoT标准核心协议冻结,成为通信行业当下最大的热点,它将为物联网时代带来广覆盖、大连接、低功耗、低成本的网络解决方案。不过NB-IoT要成熟普及,首先必须要被应用市场所接纳。而对于应用端的企业来说,只有技术带来真正的价值与改变才能驱动他们积极跟进,那么了解这些企业对NB-IoT等广域物联技术有什么诉求就显得尤为重要。
本文从各具特色的三类行业来说说NB-IoT应用的那些事。
Nb-IoT让智能穿戴产品看到希望
NB-IoT适用于多种行业应用,其实除此之外,NB-IoT也可用于消费类电子中。上海欧孚通信技术有限公司就发布了一款NB-IoT智能穿戴设备。该公司CEO俞文杰表示,智能手表成为独立独立终端(带SIM卡)的需求明确,但是现有技术不乐观,未来的智能穿戴和物联网终端一定是Plug&Play(即插即用)的独立终端,今天的智能穿戴和跟踪器都是基于2G和3G,功耗是个大问题,而这些网络和芯片都是为手机的应用而定制的产品,手机的应用已经趋向更加高速、高带宽的LTE,给智能穿戴类的产品造成功耗大和芯片面积大等技术瓶颈。此外,2G,3G网络的逐步退出,使得智能穿戴独立终端发展之路更加迷茫。
智能穿戴对于通信技术的需求是低功耗、小尺寸、低速率和低成本,NB-IoT恰恰好都满足了这些需求,也是智能穿戴设备迫切需要的技术,此外,NB-IoT的深覆盖特点能让穿戴产品的天线做得更加简单,在穿戴产品小天线也可以取得很好的效果。
“NB-IoT技术让我们看到了希望,可以让智能手环智能手表等产品能够和手机一样独立使用,不依赖于手机,还有可能能持续使用30天以上的时间;而且除了穿戴在人身上的,定位和跟踪等更多应用场景的需求也是非常明确的。”俞文杰说道。
NB-IoT用于设备需要产生价值,才能被大家所接受,到底哪些设备能产生价值?俞文杰认为,和人打交道的消费电子产品和医疗产品、宠物、物体跟踪等等,可以加入情感因素在的这些应用是可以让用户投入消费、增加APU值的。这些产品的更新换代更好,进一步催进了NB-IoT的产品销量,最终让NB-IoT的成本快速降低,使得NB-IoT产品的开发更加容易。
NB-IoT助力传统企业物联化升级
在物联网的冲击下,传统企业迫切需要一种合适的手段实现产业转型升级。而广域物联技术对于传统企业的意义就体现在可实现各种设备的互联互通且由此催生各种丰富应用、提高企业效率和减低成本,助力转型升级。
桑德集团有限公司是中国著名的大型专业性环保、新能源企业。业务覆盖水务、固废处理、环卫、再生资源、新能源、生态农业等领域。该企业正以开放、物联、大数据、跨界为战略积极转型,不过在物联化的过程中遇到不少阻力。
桑德集团互联网创新中心技术总监詹杰表示,这种阻力来自几个方面,一是信号弱,桑德很多业务都在偏远地区,工况不好;也有很多器件布在地下,这些地方的信号相对都比较弱;
二是功耗大,例如其水务业务中的水表等仪器一般使用GPRS通信模块,因功耗较大,所以电池经常需要更滑;
三是定位问题,传统定位方式采用GPS,但是GPS容易受到建筑物体屏蔽,在很多工况基本是没有GPS信号的情况下通过基站来定位,但是基站定位相对没那么准确;
四是成本高,例如GPRS模块和天线成本都是20块,物联化连接的设备数量非常多,如果要实联100万台设备互联,可想而知成本是非常高的。
面对这些挑战,詹杰简洁明了地提出对NB-IoT的期望:“NB-IoT是一个很好的广域物联技术,希望NB-IoT可以信号强些、功耗小些、定位准些、成本低些,助力实现真正万物互联。”&
特殊行业应用期待NB-IoT带来关键性突破
如果说桑德等传统企业对NB-IoT寄予厚望,特殊应用行业也不例外。如应急管理中的现场监测往往需要使用各种传感器和包括卫星、雷达、GPSR通信技术实现监测与预警。新兴际华应急装备技术有限公司是副总经理姚翔表示,现场监测除了需要突破传感器技术以外,在通信技术上也需要进行突破。
应急管理中的现场监测对通信提出许多要求:系统稳定、传输可靠、监测设备上集成自组网模块,可以不依赖外部网络;在保证通信质量的前提下,支持的通信范围越大越好;可用干电池供电,好点了尽可能小;环境适应性好;便于维护,最好免维护。具有广覆盖、低功耗、低延迟性、稳定可靠的NB-IoT等新兴窄带物联技术可能会成为推动现场监测发展的关键性技术。
以用于实现湖泊、水库、河流等大面积水质监测的浮漂式水体监测系统为例,它以浮标为载体,集成适用于长期运行的免试剂水质监测传感器以测定水质参数指标,获取水质参数数据,并通过GPRS实现数据传输和远程控制。该系统有助于及时掌握地表水水体的水质状况,实现水质的连续监测预警。“其中的GPSR通信模块体积、功耗较大,使用NB-IoT则有望大大降低传输功耗和通信模块体积,实现整个目标检测系统的小型化、低功耗化,实现更广泛的分布式监测。”
姚翔说道。
当然NB-IoT还可应用于非常多的行业,包括智能交通如智能停车、智能路灯、智能汽车、水电煤热气和工业等智能抄表、监测报警系统、智能物流、农业和环境等等领域。万物互联是人类期待已久的改变,NB-IoT等低功耗大连接大覆盖物联技术的出现,或将会引起整个物联产业的转折和加速。
——杨碧玲
通信工程专业,曾任职手机软件工程师,因对媒体行业充满好奇而加入《智慧产品圈》,遂发现更广阔天地。从业四年,勉强资深,爱好有限,垂涎智慧行业新技术新产品新应用,关注人工智能、深度学习、数据算法、机器视觉、无线通信等高深领域。如需探讨或爆料,欢迎加微信:Rosanne_yang。
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 来源:头条/物联网那些事自从工信部下发政策文件,要建设150万个NB-IOT基站,并大力铺设NB-IOT网络的消息传开后,物联网业界顿时突然久旱遇甘露般无不欢呼鼓舞,到底什么NB-IOT基站,网络如何组成,数据如何传输,这些问题小编来一一解答:NB-IOT网络组成  NB-IOT网络包括NB-IOT终端,NB-IOT基站,NB-IOT分组核心网,IOT连接管理平台,和行业应用服务器。需要升级现网基站支持NB-IOT业务,部署NB-IOT业务专用的EPC(CloudEdge),需要新部署IOT连接管理平台。IOT连接管理平台的功能:提供对各种传感器、SIM卡的数据采集、管理功能,同时可以把数据开放给第三方应用系统,让各种应用能快速构建自己的物联网业务。  NB-IOT网络什么是NB-IOT基站  NB-IOT基站是移动通信中组成蜂窝小区的基本单元,主要完成移动通信网和UE之间的通信和管理功能。即通过运营商网络连接的NB-IOT 用户终端设备必须在基站信号的覆盖范围内才能进行通信。基站不是孤立存在的,属于网络架构中的一部分,是连接移动通信网和UE的桥梁。基站一般由机房、信号处理设备、室外的射频模块、收发信号的天线、GPS、各种传输线缆等组成。  NB-IOT基站  如何连接NB-IOT基站  通过以下协议来链接  COAP协议:MCU(NB设备)—NB模块(UE)--eNode—核心网—IOT平台—APP 服务器—手机终端app  UDP协议:MCU(NB设备)—NB模块(UE)--eNode—核心网—UDP 服务器—手机终端  数据如何传输  数据上报是物联网业务中最基础的一项,这里先把几个术语解释下。  南向设备:开发者自行开发的终端硬件设备(包含多个传感器和MCU)。  北向应用:开发者自行开发的服务端应用(基于华为OceanConnect物联网平台提供的RESTful接口)。  NB-IoT:这不用解释了吧,窄带物联网,华为等公司主推的物联网通讯用蜂巢网络。  NB-IoT芯片/模组:类似于3G/4G通信模组,将设备端数据打包发送到指定平台的硬件模块。  SoftRadio:用于模拟NB-IOT模组、基站、核心网的PC端软件,可用于在缺乏NB模组和NB实网环境时的设备对接调试。  OceanConnect:物联网全联接平台,南向设备和北向应用通过该平台交换数据和信令。  设备Profile文件:描述设备“是什么”、“能干什么”的json格式文件,上传到OceanConnect平台(上传时是zip包格式),设备绑定平台和提供服务的关键配置文件。  编解码插件:用来对NB设备上报的数据进行解码,同时对下发给NB设备的信令进行编码的插件,对接前需上传到OceanConnect平台。  终端设备将需要上报的数据通过NB-IoT网络发送到华为物联网平台,而后北向应用通过RESTful接口获取这些数据(或平台主动推送已订阅的数据)。  数据上报流程  流程:  1,南向设备采集数据、并将数据按自定义规则进行编码,例如:将温湿度实时数据编码&#x;  2,设备通过串口,以AT命令的形式,发送已编码数据到NB-IoT模组或SoftRadio模拟器。  3, NB-IoT芯片/模组或SoftRadio模拟器,接收到AT命令后,将payload后,自动封装为CoAP协议的消息,并发送给事先配置的物联网平台;  4, 物联网平台收到数据后,自动解析CoAP协议包,根据设备profile文件,找到匹配的编解码插件,对payload进行解析,解析为与设备profile中描述的service匹配的json数据,并存于平台之上;  5, 应用服务器通过北向数据查询接口(RESTful)获取平台上的数据;同时也可以提前调用订阅接口,对数据变化进行订阅,则之后所有的数据变化,平台都会通过POST消息,发送到制定的服务器。2017年是NB-loT的商用元年。EETOP深谙行业发展的需要,特精心策划以NB-IoT芯片及应用设计和测试为主的技术研讨会(北京)。目前,我们已经邀请华为、中国信息通信研究院泰尔终端实验室、摩拜以及《通信IC设计》作者李庆华等机构/单位的专家参会,并做主题演讲发言。会议日期: 7月24日     费用:免费    地点:北京(中关村附近,待定)会议初步议程安排(详细议程安排及演讲嘉宾信息,请持续留意EETOP关于该活动的报道)NB-IoT行业标准及测试认证 13:00-14:00NB-IoT关键环节设计原则及案例分析 14:00-15:30NB-IoT测试技术及测试设备 16:00-17:00讨论+抽奖 17:00-18:00   EETOP IOT 群EETOP微信群欢迎有参会意向者加入 EETOP 物联网群,可获得最新消息。加群方法: 先加 jack_eetop 为好友,发送如下信息:加群+IOT+单位长按二维码,加群主为好友,拉你入群参会报名点击文章末尾“阅读原文”,并认真填写报名信息。收到报名表格后,我们会在活动开始前1~2周左右给您发参会确认函。持确认函参会,将有机会获得大会相关会议资料及精美礼品。欢迎大家点击最下方阅读原文查看活动详情,报名参会。点击阅读原文,报名参会

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