NB-IoT技術(shù)如火如荼的產(chǎn)業(yè)鏈

搞懂NB-IoT技術(shù)以及NB-IoT產(chǎn)業(yè)鏈2017-07-1708:591NB-IoT適合的垂直應(yīng)用場景有哪些?2NB-IoT垂直應(yīng)用領(lǐng)域的部署成本是什么?NB-IoT垂直應(yīng)用領(lǐng)域的部署成本包含硬件成本、網(wǎng)絡(luò)成本、安裝成本、服務(wù)成本。若想實現(xiàn)應(yīng)用領(lǐng)域的規(guī)?；?，必須降低部署成本。3垂直應(yīng)用領(lǐng)域?qū)B-IoT的關(guān)注點在哪里?NB-IoT技術(shù)可滿足對低功耗、長待機、深覆蓋、大容量有所要求的低速率業(yè)務(wù)，更適合靜態(tài)業(yè)務(wù)、對時延低敏感、非連續(xù)移動、實時傳輸數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)場景。自主異常報告業(yè)務(wù)類型：如煙霧報警探測器、設(shè)備工作異常等，上行極小數(shù)據(jù)量(十字節(jié)量級)，周期多以年、月為單位。自主周期報告業(yè)務(wù)類型：如公共事業(yè)的遠程抄表、環(huán)境監(jiān)測等，上行較小數(shù)據(jù)量(百字節(jié)量級)，周期多以天、小時為單位。遠程控制指令業(yè)務(wù)類型：如設(shè)備遠程開啟/關(guān)閉、設(shè)備觸發(fā)發(fā)送上行報告，下行極小數(shù)據(jù)量(十字節(jié)量級)，周期多以天、小時為單位。軟件遠程更新業(yè)務(wù)類型：如軟件補丁/更新，上行下行較大數(shù)據(jù)量需求(千字節(jié)量級)，周期多以天、小時為單位。4NB-IoT的芯片廠家有哪些?華為海思、Qualcomm、Intel、RDA、簡約納、MTK、TI、SEQUANS、MARVELL、NODRIC、中興微等。NB-IoT芯片商主要來自GSM/LTEModem公司，也有類似WiFi/BT的MCU公司。未來，更多的NB-IoT芯片廠商會介入，預(yù)計在2017年Q3進入價格競爭狀態(tài)。5電力抄表是否青睞NB-IoT?電力抄表的場景分為用戶側(cè)通信和配網(wǎng)通信系統(tǒng)。電力負荷監(jiān)控系統(tǒng)頻段采用230MHz+1.8GHz的TD-LTE專網(wǎng)。用戶電表的遠程抄表采用過很多技術(shù)，包括GPRS、3G、LTE、PLC、Zigbee、433MHz等等，抄表頻率的目標是15分鐘一次采集和上傳，每天96個點，以便實現(xiàn)電網(wǎng)的在線監(jiān)測控制。中國等居住集中的地方主要是采用集中式抄表，主要有電力光纖集抄和GPRS集抄(占比超過50%)，歐美等居住分散的地方主要采用獨立抄表。由于電力抄表供電不是問題，數(shù)據(jù)量相對較大，目前尚未體會到電力抄表利用NB-IoT的迫切需求。6水表抄表是否青睞NB-IoT?預(yù)計2016年全球智能水表安裝數(shù)將上升到3250萬只，占全部水表的比例將超過30%。目前，中國智能水表安裝比例僅為15%，預(yù)計從2016年起年均復(fù)合增長率超過30%。水表的增量市場大多采用M-Bus總線通信。水表的存量市場是無線水表的機會。無線水表的施工簡單，因功耗、信號覆蓋和電池壽命的問題，迫切需要NB-IoT技術(shù)來解決現(xiàn)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，需要測試時間1-2年?，F(xiàn)階段，燃氣表計開始大量使用GPRS通信，一周抄一次，一年資費約6元人民幣。目前，自動抄表成本高于人工成本，但燃氣面臨階梯定價的問題。因功耗、信號覆蓋和電池壽命的問題，迫切需要NB-IoT技術(shù)來解決現(xiàn)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(jīng)有很多技術(shù)手段的落地應(yīng)用，各有特色，目前的難題是通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋問題。占道停車方便了車主停車，但不利于道路通行，超大城市的占道停車位置呈現(xiàn)減少的趨勢。占道停車通常是采用人工收費、POS機收費、地磁車檢器輔助收費等方式。NB-IoT技術(shù)用于車檢器，可以幾年不用更換電池、網(wǎng)絡(luò)覆蓋到位、節(jié)省人工成本、減少道路擁堵、培養(yǎng)良好的停車習(xí)慣等。9智慧路燈是否青睞NB-IoT?智慧路燈屬于市政工程，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，采用PLC+GPRS方式通信，因網(wǎng)關(guān)固定位置，對信號覆蓋要求高。綜合性的智慧路燈，因需要WiFi覆蓋，采用LTE通信。NB-IoT的網(wǎng)絡(luò)覆蓋優(yōu)勢加上資費的優(yōu)勢，可滲透到單燈管理的系統(tǒng)中。10電梯物聯(lián)網(wǎng)是否青睞NB-IoT?電梯的控制箱大多是在樓頂，通過接入CAN總線來獲取數(shù)據(jù)。有采用GPRS單獨通信的模式，也有采用Zigbee+GPRS的組網(wǎng)模式。因電梯的獨立性和高值特性，NB-IoT的網(wǎng)絡(luò)覆蓋優(yōu)勢，可方便管理固定資產(chǎn)。11智慧物流是否青睞NB-IoT?高值物品跟蹤通常采用M2M+GNSS的模式，主要用于集裝箱鎖、錢箱、疫苗箱等領(lǐng)域。為了保證1~3個月的工作時間，需要很大的電池供電。NB-IoT技術(shù)可解決低功耗問題，但需要建立在網(wǎng)絡(luò)覆蓋到位，并且全球漫游接入。12農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是否青睞NB-IoT?農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)通常采用M2M、Zigbee、433MHz、WiFi、有線等方式，主要問題集中在網(wǎng)絡(luò)覆蓋、供電和成本方面。NB-IoT技術(shù)和傳感器結(jié)合，全密封外殼，低成本、散布在田野、水下、山林，只要網(wǎng)絡(luò)覆蓋到位，可輔助農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上升一個大臺階。對于城郊和一些覆蓋到位的區(qū)域，NB-IoT可大大提升水產(chǎn)養(yǎng)殖、大棚、花卉等高附加值的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)流通領(lǐng)域。13智能制造是否青睞NB-IoT?目前很多大型廠區(qū)的無線信號覆蓋很差，有線通信方式實施困難或成本太高，要實現(xiàn)智能制造的目標，必須保證關(guān)鍵設(shè)備和儀器儀表等進行物聯(lián)網(wǎng)通信。NB-IoT的網(wǎng)絡(luò)覆蓋能力，配合廠區(qū)的光纖網(wǎng)絡(luò)、寬帶網(wǎng)絡(luò)等，打造一套簡單行之有效的全網(wǎng)覆蓋能力，這是實現(xiàn)智能制造的基礎(chǔ)。14垃圾桶是否青睞NB-IoT?垃圾桶具有數(shù)量多、分布廣、環(huán)境差、分類實施難等特點。浙江在試點智能垃圾桶的應(yīng)用，新加坡和歐洲一些城市采用NB-IoT技術(shù)部署垃圾桶。大多數(shù)的出發(fā)點是監(jiān)測垃圾桶的滿箱，輔助指導(dǎo)垃圾車的行駛路線，以節(jié)省司機數(shù)量和車輛油耗。目前來看，國外部分國家因為路線較長、人力較貴等因素，通過NB-IoT來實現(xiàn)垃圾桶的自動化管理。但國內(nèi)較難實施。15消防栓是否青睞NB-IoT?目前，水務(wù)公司為了讓消防栓的浪費率從30%降低到10%，在消防栓的大栓蓋增加GPRS通信功能，便于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，迫切需要NB-IoT技術(shù)來解決現(xiàn)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因為家庭網(wǎng)絡(luò)覆蓋問題，必須通過網(wǎng)關(guān)，加上品牌因素、客服因素、工程因素等導(dǎo)致尚未火爆便進入偃旗息鼓階段。NB-IoT技術(shù)可擺脫家庭網(wǎng)關(guān)的依賴，獨立終端加上城市網(wǎng)絡(luò)覆蓋到位，會衍生出較好的智能家居產(chǎn)業(yè)。比較適合白色家電廠家對自身產(chǎn)品的全生命周期管理。17可穿戴智能設(shè)備是否青睞NB-IoT?獨立可穿戴設(shè)備迫切需要NB-IoT技術(shù)，尤其是長期的慢病監(jiān)測、老人小孩和寵物的跟蹤管理，因其不依賴智能手機，可以幾年不用充電，可以不丟失數(shù)據(jù)，可以做到易拋型，可以解決目前依賴WiFi、藍牙通信手段的多種弊端。18智能建筑是否青睞NB-IoT?智能建筑的能耗分項計量、環(huán)境監(jiān)測、大型固定資產(chǎn)管理等，比較適合NB-IoT技術(shù)。各種表計、空調(diào)、燈光、報警、溫濕度、環(huán)境參數(shù)、地下空間、管道管廊等等，NB-IoT可簡化現(xiàn)有體系的復(fù)雜度。19報警探測器是否青睞NB-IoT?家用報警探測器通常采用9V電池供電，多數(shù)屬于本地報警。聯(lián)網(wǎng)式報警很難普及的因素是供電以及安裝位置。NB-IoT技術(shù)可保證設(shè)備超過5年的工作時間，并可提醒傳感器失效或者電池缺電，為家庭、社區(qū)、出租戶等提供安全放心的便捷手段。20NB-IoT的產(chǎn)品需要哪些認證?需要各個國家規(guī)定的入網(wǎng)許可證。SIM卡與IMEI號碼需要綁定。21中國的NB-IoT產(chǎn)業(yè)落地會不會走在全球的前列?未來三年全球M2M物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)高速增長，中國物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)將保持全球第一，極大促進國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)上層應(yīng)用蓬勃發(fā)展。截止到2015年年底，中國的物聯(lián)網(wǎng)M2M連接數(shù)已經(jīng)達到了7400萬，占到全球物聯(lián)網(wǎng)M2M連接數(shù)的23%，全球第一，遠超美國和歐洲國家。中國人口基數(shù)大，對智能制造、智慧物流、智能交通等方面的需求不斷增加，未來中國物聯(lián)網(wǎng)上層應(yīng)用需求也將持續(xù)蓬勃發(fā)展，創(chuàng)造巨大的商業(yè)價值。22中國的NB-IoT產(chǎn)業(yè)能否擺脫國外體系的依賴性?未來LTE從高速和低速兩個方向上向5G演進，滿足物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的多樣化需求，促進行業(yè)上層應(yīng)用蓬勃發(fā)展。NB-IoT在物聯(lián)網(wǎng)低速、低成本領(lǐng)域提供通信支持，滿足不同細分市場的需求。在無人駕駛、VR、遠程手術(shù)等復(fù)雜應(yīng)用方面對傳輸帶寬要求高、傳輸數(shù)據(jù)量極大并且要求超低時延的應(yīng)用場景，對網(wǎng)絡(luò)技術(shù)提出了新需求，只有到5G規(guī)?；渴鸩拍軐崿F(xiàn)這些物聯(lián)網(wǎng)復(fù)雜應(yīng)用場景。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨向于扁平化，中國的技術(shù)和市場將和全球產(chǎn)業(yè)鏈趨于同步，最終實現(xiàn)萬物互聯(lián)。該部分分享的是關(guān)于NB-IoT技術(shù)方面的問題清單與答案：23NB-IoT和其它低功耗廣域網(wǎng)的技術(shù)對比?24NB-IoT標準會支持TDDLTE嗎?目前，F(xiàn)DDLTE系統(tǒng)支持NB-IoT技術(shù)，目前TDDLTE系統(tǒng)不支持NB-IoT技術(shù)。NB-IoT的物理層設(shè)計大部分沿用LTE系統(tǒng)技術(shù)，如上行采用SC-FDMA，下行采用OFDM。高層協(xié)議設(shè)計沿用LTE協(xié)議，針對其小數(shù)據(jù)包、低功耗和大連接特性進行功能增強。核心網(wǎng)部分基于S1接口連接，支持獨立部署和升級部署兩種方式。25NB-IoT支持基站定位嗎?R13不支持基站定位，但運營商網(wǎng)絡(luò)可以做私有方案，比如基于小區(qū)ID的定位，不會影響終端，只需要網(wǎng)絡(luò)增加定位服務(wù)器以及與基站的聯(lián)系即可。R14計劃做定位增強，支持E-CID、UTDOA或者OTDOA，運營商希望的定位精度目標是在50米以內(nèi)。如果從終端復(fù)雜度角度考慮，UTDOA更好，因為對終端幾乎沒有影響，并且在覆蓋增強情況下(地下室164dB)，UTDOA(上行)功耗更低;如果大部分場景不需要覆蓋增強，從網(wǎng)絡(luò)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種不同部署方式，分別是獨立部署、保護帶部署、帶內(nèi)部署。獨立部署：可以利用單獨的頻帶，適合用于GSM頻段的重耕。保護帶部署：可以利用LTE系統(tǒng)中邊緣無用頻帶。帶內(nèi)部署：可以利用LTE載波中間的任何資源塊。27NB-IoT采用什么調(diào)制解調(diào)技術(shù)?下行采用OFDMA，子載波間隔15kHz。上行采用SC-FDMA，Single-tone：3.75kHz/15kHz，Multi-tone：15kHz。僅需支持半雙工，具有單獨的同步信號。終端支持對Single-tone和Multi-tone能力的指示。MAC/RLC/PDCP/RRC層處理基于已有的LTE流程和協(xié)議，物理層進行相關(guān)優(yōu)化。28NB-IoT基站的連接態(tài)用戶數(shù)和激活用戶數(shù)是多少?NB-IoT比2G/3G/4G有50~100倍的上行容量提升，在同一基站的情況下，NB-IoT可以比現(xiàn)有無線技術(shù)提供50~100倍的接入數(shù)。200KHz頻率下面，根據(jù)仿真測試數(shù)據(jù)，單個基站小區(qū)可支持5萬個NB-IoT終端接入。29NB-IoT基站的覆蓋范圍是多少?NB-IoT比LTE和GPRS基站提升了20dB的增益，期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(jù)仿真測試數(shù)據(jù)，在獨立部署模式下，NB-IoT覆蓋能力可達164dB，帶內(nèi)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射頻帶寬為200kHz。下行速率：大于160kbps，小于250kbps。上行速率：大于160kbps，小于250kbps(Multi-tone)/200kbps(Single-tone)。31NB-IoT是否支持重傳機制?NB-IoT為實現(xiàn)覆蓋增強采用了重傳(可達200次)和低階調(diào)制等機制。32NB-IoT是否支持語音?NB-IoT在沒有覆蓋增強的情況下，支持的語音是PushtoTalk。在20dB覆蓋增強的場景，只能支持類似VoiceMail。NB-IoT不支持VoLTE，其對時延要求太高，高層協(xié)議棧需要QoS保障，會增加成本。33NB-IoT的芯片為什么功耗低?設(shè)備消耗的能量與數(shù)據(jù)量或速率有關(guān)，單位時間內(nèi)發(fā)出數(shù)據(jù)包的大小決定了功耗的大小。NB-IoT引入了eDRX省電技術(shù)和PSM省電模式，進一步降低了功耗，延長了電池使用時間。NB-IoT可以讓設(shè)備時時在線，但是通過減少不必要的信令和在PSM狀態(tài)時不接受尋呼信息來達到省電目的。在PSM模式下，終端仍舊注冊在網(wǎng)，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(shù)進一步延長終端在空閑模式下的睡眠周期，減少接收單元不必要的啟動，相對于PSM，大幅度提升了下行可達性。34NB-IoT休眠喚醒模式是否影響電池壽命?目前NB-IoT給出的工作時間是基于仿真數(shù)據(jù)提供，未考慮電池本身因素和環(huán)境因素，比如電池的自放電和老化問題、高低溫環(huán)境影響等。實際使用時需根據(jù)現(xiàn)實情況綜合評估電池供電時間。NB-IoT采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(yīng)用通常采用鋰亞硫酰氯(Li/SOCl2)電池配合超級電容。消費類電子和其他應(yīng)用通常采用聚合物鋰電池來供電。35NB-IoT的芯片為什么便宜?低速率、低功耗、低帶寬帶來的是低成本優(yōu)勢。低速率：意味著不需要大緩存，所以可以緩存小、DSP配置低;低功耗：意味著RF設(shè)計要求低，小的PA就能實現(xiàn);低帶寬：意味著不需要復(fù)雜的均衡算法……這些因素使得NB-IoT芯片可以做得很小，因此成本就會降低。以某家芯片為例，NB-IoT芯片集成了BB、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ARM-M0內(nèi)核，每個M0內(nèi)核分別負責(zé)應(yīng)用、安全、通信功能，這樣在方便進行功能管理的同時降低成本和功耗。36NB-IoT對設(shè)備移動速率的范圍是多少?NB-IoT是為適用于移動性支持不強的應(yīng)用場景(如智能抄表、智能停車等)，同時簡化終端的復(fù)雜度、降低終端功耗。NB-IoT不支持連接態(tài)的移動性管理，包括相關(guān)測量、測量報告、切換等。37NB-IoT的網(wǎng)絡(luò)時延是多少?NB-IoT允許時延約為10s，但在最大耦合耗損環(huán)境中