NB-IoT 和 LTE-M 如何適用于物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)：蜂窩物聯(lián)網(wǎng)的特性

物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 將實(shí)現(xiàn)蜂窩通信技術(shù)應(yīng)用的大規(guī)模擴(kuò)展，從智能手機(jī)和平板電腦到各種應(yīng)用和連接設(shè)備，包括許多尚未發(fā)明出來的產(chǎn)品。

盡管許多物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用只需要短程無線連接，但未來相當(dāng)多的應(yīng)用將需要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程連接。例如，公用事業(yè)電表、監(jiān)控農(nóng)場(chǎng)的傳感器或在跨國(guó)路線中跟蹤卡車的遠(yuǎn)程通信模塊。

這就是蜂窩物聯(lián)網(wǎng)的用武之地，尤其是預(yù)計(jì)將主導(dǎo)市場(chǎng)的兩個(gè)蜂窩物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)：NB?IoT和LTE?M。我們來探討一下這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)、其潛在用途以及設(shè)備制造商希望增加蜂窩連接功能的一些實(shí)施選項(xiàng)。

為什么需要 NB?IoT 和 LTE?M

LTE?M (Long Term Evolution for Machines) （機(jī)器的長(zhǎng)期演進(jìn)）和 NB?IoT（窄帶物聯(lián)網(wǎng)）標(biāo)準(zhǔn)都由負(fù)責(zé) LTE 和 5G 的標(biāo)準(zhǔn)組織 3GPP 創(chuàng)建。這些標(biāo)準(zhǔn)讓運(yùn)營(yíng)商利用現(xiàn)有的蜂窩基礎(chǔ)設(shè)施來支持部署非常廣泛的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。因?yàn)檫@些蜂窩基礎(chǔ)設(shè)施在許可的頻段中運(yùn)行，所以是安全可靠的，并且可以提供有保障的服務(wù)質(zhì)量。.

LTE?M 和 NB?IoT 都屬于機(jī)器對(duì)機(jī)器 (M2M) 通信，亦稱為機(jī)器類型通信 (MTC)。它們有助于實(shí)現(xiàn)智慧城市、環(huán)境監(jiān)控、資產(chǎn)跟蹤等應(yīng)用。

當(dāng)然，運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)在車隊(duì)跟蹤等部分物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中使用較早的 2G 和 3G 網(wǎng)絡(luò)。但是，LTE?M 和 NB?IoT 有所不同，因?yàn)樗鼈冡槍?duì)在較長(zhǎng)時(shí)間段內(nèi)傳輸少量數(shù)據(jù)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備專門進(jìn)行了設(shè)計(jì)和優(yōu)化。所以，它們比其他蜂窩標(biāo)準(zhǔn)更加簡(jiǎn)單，開銷也更少。具備的特性包括：

超低功耗，設(shè)備的電池壽命可長(zhǎng)達(dá)十年。這就是為什么這些網(wǎng)絡(luò)有時(shí)候也被稱為低功耗廣域網(wǎng) (LPWAN)。

長(zhǎng)距離和非常廣泛的覆蓋范圍— 比 LTE 高出幾倍。.

低成本硬件，由于復(fù)雜性和經(jīng)濟(jì)規(guī)模所有降低。

每個(gè)基站設(shè)備多達(dá)100,000臺(tái)甚至以上，因?yàn)槊颗_(tái)設(shè)備的數(shù)據(jù)吞吐量要求非常低，且經(jīng)過優(yōu)化的軟件技術(shù)使基站能夠與大量物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行通信。

NB?IoT 和 LTE?M 是接替適用于現(xiàn)有應(yīng)用的早期蜂窩標(biāo)準(zhǔn)的自然之選，且它們還可推動(dòng)全新應(yīng)用的開發(fā)。試想一下，如果當(dāng)?shù)卣軌虼_定垃圾桶何時(shí)需要清空，識(shí)別免費(fèi)停車位，并自動(dòng)監(jiān)控環(huán)境和道路狀況。

下圖顯示了大規(guī)模 MTC 和關(guān)鍵 MTC 應(yīng)用支持的一些物聯(lián)網(wǎng)用例。大規(guī)模 MTC 依賴于 LPWAN 技術(shù)，包括 NB?IoT 和 LTE?M，而關(guān)鍵 MTC 則需要具備極低延遲和較高可靠性的實(shí)時(shí)通信。

LTE?M 與 NB?IoT 之間的差異

下表對(duì) LTE?M 和 NB?IoT 的特性進(jìn)行了比較。兩者之間的最大區(qū)別是帶寬和語音支持，不過出于實(shí)用的目的，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備開發(fā)人員的差異可能會(huì)比較小。NB?IoT 的功耗可能較低，且所需硬件可能不那么復(fù)雜。

蜂窩物聯(lián)網(wǎng)的推動(dòng)因素

NB?IoT 和 LTE?M 如此重要的最大原因可能是其巨大的行業(yè)推動(dòng)因素。據(jù) GSMA* 統(tǒng)計(jì)，截至 2018 年 7 月，運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)啟動(dòng)了 58 個(gè) NB?IoT 和 LTE?M 網(wǎng)絡(luò)，覆蓋全球大多數(shù)主要市場(chǎng)。

中國(guó)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了 NB?IoT 標(biāo)準(zhǔn)化, 從而創(chuàng)造了一個(gè)潛力巨大的市場(chǎng)，可能有助于推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)解決方案的發(fā)展。在美國(guó)，Verizon 和 AT&T 等運(yùn)營(yíng)商先啟動(dòng)了 LTE?M 網(wǎng)絡(luò)，但 NB?IoT 網(wǎng)絡(luò)也在計(jì)劃之中。

在許多情況下，運(yùn)營(yíng)商只需對(duì)其現(xiàn)有的基站進(jìn)行軟件更新，即可實(shí)現(xiàn)蜂窩物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。這意味著，它們能夠以較低成本非常迅速地實(shí)現(xiàn)廣泛的覆蓋面。

深入了解

窄帶物聯(lián)網(wǎng)簡(jiǎn)介(Rohde & Schwarz)

T-Mobile 在全國(guó)啟動(dòng) NB?IoT 網(wǎng)絡(luò)(FierceWireless)

Verizon 利用 Cat M1 網(wǎng)絡(luò)提供智能電網(wǎng)服務(wù) (FierceWireless)

針對(duì)物聯(lián)網(wǎng) 5G 的五大 RF 技術(shù)(Microwaves & RF)

對(duì)于設(shè)備制造商來說，至關(guān)重要的是什么？

未來幾年，將會(huì)有數(shù)以千計(jì)的公司進(jìn)行新產(chǎn)品設(shè)計(jì)，以抓住蜂窩物聯(lián)網(wǎng)帶來的發(fā)展機(jī)遇。以下是設(shè)備制造商的一些主要考慮因素：

考慮獲得連接至許可網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)商認(rèn)證所需的步驟至關(guān)重要。利用 RF 合作伙伴的專業(yè)知識(shí)有助于克服這項(xiàng)挑戰(zhàn)。

為支持 NB?IoT 和 LTE?M 網(wǎng)絡(luò)，將會(huì)實(shí)施強(qiáng)有力的激勵(lì)措施，以最大限度地提高潛在銷售量。幸運(yùn)的是，市場(chǎng)上開始出現(xiàn)雙模芯片組，從而使設(shè)備制造商能夠構(gòu)建適用于全球部署的單個(gè)產(chǎn)品。

許多物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備預(yù)計(jì)在現(xiàn)場(chǎng)可靠運(yùn)行長(zhǎng)達(dá)十年，且無需進(jìn)行任何維修。所以蜂窩物聯(lián)網(wǎng)組件必須非?？煽浚腋鼡Q部件必須能夠使用較長(zhǎng)時(shí)間。

Qorvo 為設(shè)備制造商提供的蜂窩物聯(lián)網(wǎng)選件組合

Qorvo 將其 RF 技術(shù)和專業(yè)知識(shí)應(yīng)用于各種蜂窩物聯(lián)網(wǎng)解決方案，包括適用于設(shè)備和基站物聯(lián)網(wǎng)連接的產(chǎn)品：

低功耗RF前端，使設(shè)備能夠支持 LTE?M 和 NB?IoT。

適用于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的雙模片上系統(tǒng)(SoC)。Qorvo 已與 Nordic Semiconductor 建立了合作伙伴關(guān)系，以開發(fā)出全面的雙模 NB?IoT 和 LTE?M 解決方案，旨在以盡可能簡(jiǎn)單的方式在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中集成蜂窩連接功能。

基站產(chǎn)品。Qorvo 提供一系列現(xiàn)成的高性能組件，包括放大器、開關(guān)和濾波器，以促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的快速部署。

我們已幫助許多公司獲得了運(yùn)營(yíng)商認(rèn)證，而且我們還向汽車、航空和國(guó)防等行業(yè)提供可靠性極高且壽命極長(zhǎng)的產(chǎn)品。

蜂窩物聯(lián)網(wǎng)：支持?jǐn)?shù)十億新的互連設(shè)備

NB?IoT 和 LTE?M 才剛剛起步。在接下來的幾年，這些低功耗蜂窩網(wǎng)絡(luò)將帶來大量的新應(yīng)用，連接數(shù)十億需要遠(yuǎn)程連接功能以及更長(zhǎng)電池壽命的設(shè)備。對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備制造商來說，確保產(chǎn)品支持這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)可最大限度地抓住發(fā)展機(jī)遇。

如欲了解有關(guān) Qorvo NB?IoT 和 LTE?M 解決方案的更多信息，請(qǐng)查看我們的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品組合。

審核編輯黃昊宇