今年來,互聯(lián)網(wǎng)終端的數(shù)量迅速逼近飽和。在新應(yīng)用的推動下,預(yù)計到2017年互聯(lián)網(wǎng)終端的數(shù)量將被物聯(lián)網(wǎng)終端超越,到2021年,物聯(lián)網(wǎng)終端數(shù)量將迅速達到互聯(lián)網(wǎng)終端的2倍以上,如圖1所示。
隨著物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的深入,預(yù)計全球物聯(lián)網(wǎng)終端年均復(fù)合增長率將達20%以上,如表1所示。根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)細分市場需求的不同,許多事物將通過毛細網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)連接,NB-IOT(Narrow Band Internet of Things,窄帶物聯(lián)網(wǎng))技術(shù)在這種業(yè)務(wù)場景下應(yīng)運而生,具備深//寬覆蓋、低功耗、低成本和大規(guī)模連接等突出特點,已成為電信運營商具有確定性的高增長業(yè)務(wù),有廣闊的商業(yè)價值。
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? ? ? ??技術(shù)進展
??????? 2014年5月,在GERAN組“FS_IoT_LC”的研究項目中,主要由3項技術(shù)被提出,分別是拓展覆蓋GSM技術(shù)、NB-CIoT技術(shù)和NB-LTE技術(shù)。其中,NB-CIoT由華為、高通和Neul聯(lián)合提出。做種,在2015年9月的RAN#69次全會上協(xié)商同意為NB-IoT技術(shù)。NB-IoT進展如表2,所示。
? ? ? ??2016年4月,NB-IoT物理層標準在3GPP R13凍結(jié),2016年6月,NB-IoT核心標準正式在3GPP R13凍結(jié)。2016年9月將完成性能部分的標準制定,預(yù)計到2016年12月,最后的一致性測試頁將凍結(jié),2017年NB-IoT將正式商用。
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? ? ? ??技術(shù)對比
?????? 物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)種類繁多,從傳輸距離上可以分為兩類。一類是短距離傳輸技術(shù),代表技術(shù)有ZigBee、WiFi、Bluetooth、Z-Wave,典型的應(yīng)用是智能家居;一類是LPWAN(Low-Power Wide-Area Network,廣域網(wǎng)通信技術(shù)),如LoRazepam、Cat-1和eMTC等,典型的應(yīng)用場景如智能抄表。與LPWAN家族的其他技術(shù)對比,NB-IoT具有突出特點。對比表如下:
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? ? ? ?NB-IoT應(yīng)用場景
從全球試點應(yīng)用經(jīng)驗看,目前NB-IoT垂直行業(yè)應(yīng)用主要聚焦于以下典型的幾種:
1、交通行業(yè):包括車載信息服務(wù)(防盜、導(dǎo)航、遠程診斷、信息娛樂等)、車載Wi-Fi、車載定位監(jiān)控、車載視頻監(jiān)控、電動自行車防盜應(yīng)用。
2、物流行業(yè):包括貨物跟蹤管理、物流車輛調(diào)度等應(yīng)用。
3、健康醫(yī)療:以可穿戴應(yīng)用為主,包括關(guān)愛定位(老人手表、兒童手表、寵物定位)、無線血壓計等應(yīng)用。
4、零售行業(yè):包括金融POS機、電子廣告牌、自動售貨機、移動貨柜等應(yīng)用。
5、抄表:包括電表、燃氣表、水表等遠程抄表應(yīng)用。
6、公共設(shè)施:包括市政設(shè)施監(jiān)控、氣象與環(huán)境監(jiān)測、城市燈光管理。
7、智能家居:包括家庭安防、家居自動控制等應(yīng)用。
8、智慧農(nóng)業(yè):包括種植、養(yǎng)殖業(yè)相關(guān)的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控應(yīng)用。
9、工業(yè)制造:包括智能工廠、智能產(chǎn)品(例如工程機械)后服務(wù)等應(yīng)用。
10、企業(yè)能耗管理:包括企業(yè)、園區(qū)、樓宇的能源管理、能耗監(jiān)控等。
11、企業(yè)安防:包括企業(yè)安防監(jiān)控、電梯監(jiān)控等。
? ? ??NB-IoT的商業(yè)模式
? ? ??目前全球主流運營商對于物聯(lián)網(wǎng)的商業(yè)模式依然延續(xù)流量收費模式,這種模式主要適配當前物聯(lián)網(wǎng)的Top應(yīng)用,如車聯(lián)網(wǎng)、智能穿戴和POS機等,是以流量消費為主的話務(wù)模型。低功耗廣覆蓋的應(yīng)用雖然有所涉及,但并沒有為其涉及特有的商業(yè)模式,如抄表或者資產(chǎn)跟蹤類應(yīng)用上報周期長,數(shù)據(jù)流量可能長期為零。傳統(tǒng)流量收費模式并不適用于低功耗廣覆蓋應(yīng)用。
? ? ??考慮到應(yīng)用開發(fā)者的多樣化(運營商、IT企業(yè)、設(shè)備制造商、初始創(chuàng)業(yè)團隊、個人開發(fā)者),以下嘗試對NB-IoT探索創(chuàng)新的、靈活的商業(yè)模式。
電信運營商網(wǎng)絡(luò)部署建議
頻譜部署建議
在覆蓋方面,低頻具有非常明顯的優(yōu)勢。全球許多電信運營商選擇低頻部署LTE網(wǎng)絡(luò),國內(nèi)電信運營商可以為后續(xù)在700M、800M、900M頻段上部署NB-IoT提供生態(tài)基礎(chǔ)。同時,低頻建網(wǎng)可以有效地降低站點數(shù)量,提升深度覆蓋。比如700M的建網(wǎng)頻率是廣電獨有的競爭優(yōu)勢,可以優(yōu)先選擇此頻段部署NB-IoT。
3GPP定義了NB-IoT的3種部署場景:獨立部署(Stamd-alone)、保護帶部署(Guard-band)和帶內(nèi)部署(In-band)。
獨立部署主要是利用現(xiàn)網(wǎng)的空閑頻譜或者新的頻譜部署NB-IoT;保護帶部署是利用現(xiàn)網(wǎng)的LTE網(wǎng)絡(luò)頻段的帶寬,最大化頻譜資源利用率。帶內(nèi)部署是利用現(xiàn)網(wǎng)LTE網(wǎng)絡(luò)頻段中的RB(Resource Block,資源塊)以部署NB-IoT。
在帶內(nèi)部署方面,NB-IoT頻譜緊臨LTE的RB。為了避免干擾,3GPP定義NB-IoT頻譜和相鄰LTE RB的PSD不應(yīng)該超過6dB。由于PSD的限制,在帶內(nèi)場景中NB-IoT的覆蓋相比其他場景更受限,故建議采用獨立部署或保護帶部署模式。NB-IoT的3種頻譜部署模式對比如表4所示。
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? ? ?網(wǎng)絡(luò)部署建議
NB-IOT的網(wǎng)絡(luò)部署包含芯片、模組或中斷,NB-IoT基站、NB-IoT核心網(wǎng)、IOT鏈接管理平臺等部分,如圖2所示。
NB-IoT的建設(shè)步驟
鑒于NB-IoT標準在2016年6月底凍結(jié),作為一個新標準、新技術(shù),建議分階段、有計劃、分步驟地進行實施。
第一階段,市場供給強于需求,樹立規(guī)模示范是核心。首先在需求強烈的重點城市進行規(guī)模試點和試商用。在試商用階段重點對NB-IoT無線、核心網(wǎng)絡(luò)性能進行測試,同時考察終端模組、芯片的商用性,平臺、上層應(yīng)用服務(wù)器的管理服務(wù)能力等,目標是實現(xiàn)電信運營商在NB-IoT初七階段對產(chǎn)業(yè)鏈的整合能力。
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結(jié)論:
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