OneMO模組說(shuō)：NB-IoT定位技術(shù)應(yīng)用雜談

NB-IoT市場(chǎng)發(fā)展正在勢(shì)頭

通信正在從人與人的連接向人與物、物與物的連接邁進(jìn)，萬(wàn)物互聯(lián)是必然趨勢(shì)。車聯(lián)網(wǎng)、智慧醫(yī)療、智能家居等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用將產(chǎn)生海量連接，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)人與人之間的通信需求。2G蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)具備廣覆蓋、可移動(dòng)以及大連接的特性，能夠帶來(lái)豐富的應(yīng)用場(chǎng)景，成為前些年物聯(lián)網(wǎng)的主要連接技術(shù)。NB-IoT（Narrow Band Internet of Things）作為L(zhǎng)TE演進(jìn)型技術(shù)，除了具有更高的峰值速率，還意味著更多的連接數(shù)，支持海量M2M連接以及更低時(shí)延，將助推物聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用快速普及。

NB-IoT成為物聯(lián)網(wǎng)中的一個(gè)重要分支，具備四大特點(diǎn)：

● 廣覆蓋，相比現(xiàn)有GSM和LTE基站，一個(gè)NB-IoT基站可以提高20dB信號(hào)覆蓋；

● 海量連接，NB-IoT一個(gè)扇區(qū)200kHz的帶寬可以最多支持超5萬(wàn)連接；

● 更低功耗，NB-IoT終端模塊待機(jī)時(shí)間可長(zhǎng)達(dá)10年；

● 高安全性，運(yùn)營(yíng)商授權(quán)頻段，安全可保證。

據(jù)權(quán)威機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，2020年物聯(lián)網(wǎng)將實(shí)現(xiàn)數(shù)百億的連接量和萬(wàn)億美元的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。NB-IoT有廣闊的應(yīng)用市場(chǎng)。

NB-IoT定位服務(wù)需求遍及物聯(lián)網(wǎng)高價(jià)值應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用天然與位置服務(wù)強(qiáng)相關(guān)。終端采集的各種信息中，位置信息屬于極其重要的一項(xiàng)。許多應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)都以位置信息為基礎(chǔ)，尤其是一些高價(jià)值應(yīng)用領(lǐng)域。例如，企業(yè)追蹤貴重資產(chǎn)，物流記錄貨物的運(yùn)行軌跡，市政監(jiān)測(cè)井蓋位置、公共設(shè)施是否安好于預(yù)定位置，畜牧場(chǎng)需要知道馬牛羊是否丟失……隨著物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，各種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)定位的需求也急劇上升。

傳統(tǒng)定位方案難以滿足現(xiàn)代場(chǎng)景的定位需求。傳統(tǒng)GPRS+GPS的2G定位方案存在終端續(xù)航能力差、定位精度受氣候影響等問(wèn)題；基站定位則定位精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。NB-IoT+GNSS定位方案則在終端續(xù)航、定位精度等方面擁有更強(qiáng)的能力。

智能畜牧行業(yè)中，牧馬一般在幾十公里的牧場(chǎng)內(nèi)放養(yǎng)2年，牧民需要知道牧馬的活動(dòng)情況。傳統(tǒng)2G定位方案，2G能耗較高，終端續(xù)航能力差，難以達(dá)到2年使用壽命，而且受限于氣候，在衛(wèi)星可見(jiàn)度差的時(shí)候無(wú)法定位。采用傳統(tǒng)基站定位方案，終端續(xù)航能力一定程度上得到解決，但又存在精度誤差大的問(wèn)題，難以精確定位到馬的位置。

再以市政智能井蓋管理為例，傳統(tǒng)基站定位方案，則同一基站下的井蓋都被定位到基站位置，難以展示該區(qū)域內(nèi)井蓋的真實(shí)分布，如果井蓋被盜移尚未超出基站范圍，則無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)和定位；2G定位方案存在終端續(xù)航能力問(wèn)題，天氣和環(huán)境（建筑）對(duì)衛(wèi)星信號(hào)的遮擋也會(huì)嚴(yán)重影響到定位的精度。

而在物流追蹤行業(yè)中，傳統(tǒng)的基站定位方案只能看到車隊(duì)位置是在相鄰基站之間跳躍；2G定位方案，則會(huì)由于覆蓋深度不足，導(dǎo)致路況環(huán)境（山林隧道）對(duì)衛(wèi)星信號(hào)遮擋而影響到定位的精度。

中國(guó)移動(dòng)首款NB-IoT+GNSS超低功耗定位模組N10SG

模組作為物聯(lián)網(wǎng)通信的入口，自然處在行業(yè)發(fā)展的重要位置。中國(guó)移動(dòng)2019年9月初發(fā)布了首款NB-IoT+GNSS超低功耗定位模組——N10SG。

N10SG采用MTK方案，支持B5/B8頻段NB-IoT通信，提供豐富的外部接口，兼容主流網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧（CoAP/MQTT/HTTP/DNS/SNTP/TCP/UDP/IPv4/IPv6等），同時(shí)支持中國(guó)移動(dòng)OneNET平臺(tái)及中國(guó)電信IoT平臺(tái)。

搭載定位芯片，默認(rèn)支持GPS、BDS雙系統(tǒng)衛(wèi)星定位，捕獲靈敏度可達(dá)到-147dBm，同時(shí)支持AGNSS輔助定位服務(wù)，能夠在衛(wèi)星信號(hào)不理想的情況下提供快速、精準(zhǔn)的定位服務(wù)。內(nèi)置GNSS射頻電路集成LNA、SAW，簡(jiǎn)化終端用戶外圍電路設(shè)計(jì)，節(jié)省其研發(fā)及物料成本。

N10SG在兼具豐富功能的同時(shí)，仍實(shí)現(xiàn)了超低功耗及超小尺寸設(shè)計(jì)，大小僅為18mm×16mm×2.4mm，與M5311系列管腳兼容，能讓NB定位類客戶的實(shí)現(xiàn)低成本功能移植，相比于NB-IoT模組+GNSS定位芯片的終端方案，節(jié)省了PCB布板面積，可滿足金融資產(chǎn)定位、低速車輛定位等行業(yè)低功耗、異形態(tài)的需求，同時(shí)也可在體征檢測(cè)、個(gè)人追蹤等穿戴行業(yè)嶄露頭角。

NB-IoT+GNSS為無(wú)源定位終端提供了優(yōu)秀的解決方案，使長(zhǎng)待機(jī)的定位服務(wù)成為可能。相信不久的將來(lái)，在NB-IoT+GNSS技術(shù)的不斷普及下，會(huì)有更多智能穿戴、物流跟蹤產(chǎn)品出現(xiàn)，同時(shí)也會(huì)激發(fā)更豐富的定位功能需求。中國(guó)移動(dòng)OneMO希望與更多定位追蹤行業(yè)的伙伴合作，共同借助科技的力量加快定位追蹤行業(yè)的智能化進(jìn)程，挖掘更多行業(yè)需求，打造更多標(biāo)桿項(xiàng)目！

參考文獻(xiàn)：《NB-IoT網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用》張嵩（中興通訊）