物聯網(IoT)解決方案擴展和改善了全球的日常業務運營。蜂窩窄帶物聯網(NB-IoT)網絡技術的創新通過以下方式拓寬了潛在的物聯網應用:

• 通過更智能地使用電池來降低設備能耗
• 擴展物聯網應用范圍
• 提高投資回報率(ROI)
• 降低成本

NB-IoT對能源效率和智能管理的影響是革命性的。讓我們來探索一下NB-IoT無線電技術，以及其如何工作和將實現的應用。

什么是NB-IoT

NB-IoT是蜂窩低功耗廣域網(LPWAN)技術標準。其部署在現有蜂窩LTE網絡或專用網絡上的資源塊(即網絡資源單位)上。NB-IoT可以成為將個人和企業連接到處理少量數據的設備的最佳解決方案。這些設備消耗的能量很低，因為它們有時是處于睡眠模式的。

其在室內覆蓋、能源消耗和維護方面的效率有助于物聯網設備的增加。專家估計，到2030年，物聯網設備將超過290億臺。

NB-IoT如何工作?

NB-IoT最初在3GPP的Release(Rel)13中指定。3GPP嚴格地將其作為非移動設備的連接解決方案引入。NB-IoT設備設計為在非常窄的180 kHz頻譜上運行，以降低硬件成本。

NB-IoT支持三種部署方式:

• 單機:在專用頻譜中使用單機載波
• 帶內:利用普通LTE載波內的資源塊
• 保護帶:利用LTE運營商保護帶內未使用的資源塊

3GPP Rel 14增強了NB-IoT的移動性，盡管沒有達到其他蜂窩技術的移動性。Rel 14還提高了數據速率性能:

• Rel 13(NB1):高達21 kbps的下行鏈路，62.5 kbps的上行鏈路
• Rel 14(NB2):高達120 kbps下行鏈路，160 kbps上行鏈路

NB-IoT有什么好處，為什么要使用?

擴大覆蓋范圍

隨著新的無線技術的出現，NB-IoT適合在哪里?Bluetooth?等短程無線電解決方案很有用，但帶寬太高。對于需要廣泛地理范圍的應用，它們的應用范圍不夠遠。LTE-M技術具有更廣泛的覆蓋能力，但成本更高。

NB-IoT是一種低比特率技術，是4G和5G技術不可或缺的一部分。其適用于需要廣域覆蓋的應用。NB-IoT的無線電和數據協議能夠覆蓋室內和地下深處。

延長電池壽命

更少的功耗帶來更大的設備可能性。無線電波形越簡單，消耗的能量就越少。NB-IoT的波形技術的簡單性和智能節電模式相結合，可降低能耗。

在遵循所有節能指導的情況下，NB-IoT調制解調器的電池壽命可長達10年以上。因此，企業更換電池的頻率將降低，從而降低維護和運營成本。

低成本的可靠技術

以更少的成本連接更多的設備，并具有更大的放置靈活性。該技術使用國際標準規定的許可頻譜。

NB-IoT網絡在全球大多數國家都可用。NB-IoT模塊成本更低，更易于集成到傳感器或設備中。支持它的蜂窩基礎設施可以連接許多設備，并節省安全和維護成本。

NB-IoT將影響企業的7種方式

NB-IoT將徹底改變依賴于難以到達地點的數據訪問的城市和企業，包括:

• 倉庫
• 地下車庫
• 多功能儲藏室
• 農村環境

當從專業物聯網提供商獲得連接時，便可以使用更易于訪問的控制來管理部署。

此外，其成本效益使其適用于現有的物聯網應用，這些應用由于以前過高的成本而沒有得到廣泛接受。

這些應用包括:

• 公用事業的智能計量，如煤氣和水
• 智能城市應用，包括路燈和停車計時器
• 智能建筑功能，如門禁和溫度控制
• 牲畜及寵物追蹤
• 智能廢物管理系統
• 可穿戴健康健身技術
• 資產跟蹤

從農業到醫療保健再到工業公用事業，預計NB-IoT將成為5G應用框架的一部分。預計NB-IoT和LTE-M將在5G網絡中共存多年。它們將是支持蜂窩LPWA用例的唯一技術。

NB-IoT與LTE-M:有何不同?

LTE-M是一個成熟的蜂窩標準。它支持完整的移動性，甚至基本語音(即LTE語音)，這兩種功能在NB-IoT中都不具備。LTE-M是一種低功耗標準。但是，它消耗更多的能量，因為它提供了更高的數據速率(Cat M1高達1mbps)，并實現了更完整的蜂窩協議。

不過，LTE-M可以采用省電模式(PSM)和擴展間斷接收(eDRX)，并為電池供電的物聯網設備提供多年解決方案。根據覆蓋場景的不同，NB-IoT應用必須容忍可達秒級的延遲，而LTE-M的延遲較低，只有幾十毫秒。