常见的几大物联网通讯技术优缺点说明

物联网是当前所有通讯技术与计算机、互联网的结合，物联网主要是实现物与物之间，人与物之间，动物与物之间的相互连接沟通及环境与信息状态的实时共享以及智能化的收集、处理、传递、执行，也就是说只要涉及到信息技术的应用，都可以纳入物联网的范畴。在物联网的普及过程中，无线技术将扮演着越来越重要的角色，笔者通过常见的几种LPWAN无线通讯技术(NB-IoT/eMTC/LoRa)对比，探讨物联网大势下的无线技术各自的特点和应用场景。

 

一、NB-IoT NB-IOT全称为Narrow Band-Internet of Things，窄带物联网，NB-IOT属于物联网范畴的一种技术。是由华为主导，并已成为3GPP标准的LPWA技术。NB-IOT基于现有蜂窝网络的技术，可以通过升级现网来快速支持行业市场需求，成为GUL网络上的第四种模式。同时，NB-IOT还具有覆盖广(能覆盖到地下)、电池寿命长(超过十年)、成本低(每个模块不足5美元)、容量大(单个小区能支持10万连接)四大能力。

 

技术优势

 

NB-IoT具备四大特点：一是广覆盖，将提供改进的室内覆盖，在同样的频段下，NB-IoT比现有的网络增益20dB，相当于提升了100倍覆盖区域的能力;

 

二是具备支撑海量连接的能力，NB-IoT一个扇区能够支持10万个连接，支持低延时敏感度、超低的设备成本、低设备功耗和优化的网络架构;

 

三是更低功耗，NB-IoT终端模块的待机时间可长达10年;

 

四是更低的模块成本，企业预期的单个接连模块不超过5美元。

 

NB-IOT聚焦于低功耗广覆盖(LPWA)物联网(IOT)市场，是一种可在全球范围内广泛应用的新兴技术。其具有覆盖广、连接多、速率低、成本低、功耗低、架构优等特点。NB-IOT使用License频段，可采取带内、保护带或独立载波三种部署方式，与现有网络共存。

 

应用场景

 

NB-IOT最常应用于智能水表、智能停车、宠物智能跟踪三大典型应用场景，在NB-IOT的后期规划中，还会涉及到智能自行车、智能烟雾检测器、智能垃圾桶、智能路、智能售货机等方面。

 

面临的挑战

 

第一，互操作和一致性问题。2015年，NB-IoT的主要成员，包括沃达丰、爱立信、Telefonica和GSMA开展了面向NB-IoT设备的简单的互操作和一致性认证试验。沃达丰还在英国纽伯里建立了专用NB-IoT实验室，2016年下半年在德国杜塞尔多夫继续开放进一步的实验室研究。

 

第二，部署和长期支持。NB-IoT部署的最大问题是时间和成本，根据沃达丰的估计，85%的企业基站可支持NB-IoT，只需进行软件的升级，但对基站陈旧的网络运营商，则需对硬件进行升级。这将导致NB-IoT网络建设的成本增加和时间消耗。另一个问题是全球M2M漫游。理论上，运营商需支持三种标准，分别是：CAT-M，EC-GSM，NB-IoT，以及GPRS。此外，端点需要OTA升级，以提供安全性和其它升级。

 

第三，应用和商业模式。为了建立NB-IoT应用和商业模式，移动通信行业需要尽快建立合作伙伴生态圈。例如：德国电信已在柏林和波兰的克拉科夫建立了NB-IoT原型枢纽，这些枢纽被纳入孵化器中，为开发者提供快速学习的环境，激励新的商业模式思考、缩短产品市场化的时间。

 

第四，与LPWAN(低功耗广域物联网)技术的竞争。LoRa和Sigfox已被证明是重要的发展技术，其中，Sigfox已在24个国家投入使用，LoRa继续在一些国家、专网和社区网建设中使用。由于NB-IoT在近期内不会大规模部署，其它技术竞争者仍有机会确定自己的市场定位。

 

目前，NB-IoT的市场普及在各国间存在差异。在许多国家，潜在的运营商可能面临来自非移动LPWAN网的强有力竞争。例如，在荷兰，KPN已建立了国家LoRa网，在这种情况下，它可能不太会采用NB-IoT。

 

第五，确定正确的市场进入战略。LPWAN的应用具有在非常规的间隔中发送小数据有效载荷的特性。潜在的用户可能需要更多低价值的服务。在这种情况下，NB-IoT运营商需要开发相应的战略，应对这样的市场需求。主要策略包括：建立市场与品牌间的平衡;扩大市场占有率，不仅限于传统的M2M业务;在低端市场避免成本价格战，侧重于可控制价格溢价的应用;探索新商业模式以创造价值，加强垂直行业合作。