NB-IOT窄带物联网技术
学号： 20152000356
姓名：xxxx
班级：xxxx
NB-IOT窄带物联网技术
NB-IOT（基于蜂窝网络的窄带物联网技术）是3GPP定义的CIoT技术标准。随着新技术标准的诞生，物联网的发展将更加迅速，并覆盖几乎所有的产业，带给运营商新的商业机会。NB-IoT作为万物互联网络的一个重要分支，日益受到业界关注。近年来，随着物联网的成熟，NB-IoT发展也日益迅猛。浙江省无锡市鸿山小镇建成全国首个NB-IoT商用网络，为NB-IoT规模化商用立下了一大里程碑
随着通信业“人口红利”终结，人与人之间的通信市场日益饱和，物联网百亿级M2M新连接，正成为各方竞逐的下一个万亿市场。其中，NB-IoT作为物联网的重要分支，让运营商的转型之路豁然开朗。随着2016年标准逐渐成型，2017年NB-IoT将迎来规模商用的重要节点。
什么是NB-IoT？即蜂窝窄带物联网。物联网的无线通信技术很多，NB-IoT成为万物互联网络的一个重要分支。这是物联网IoT领域一个新兴的技术，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，也被叫做低功耗广域网。
试用数据表明，窄带物联网具备四大优势。一是广覆盖、深度覆盖更好，相对相同条件下网络会有约20dB增益；二是大连接，单小区支持5-10万链接数；三是低成本，芯片成本大幅降低；四是功耗低，更低能耗，待机工作最长可达10年。
中国信息通信研究院专家称，NB-IoT将成为全球低功耗、大覆盖物联网的统一标准。事实上，近几年，非传统移动通信公司利用免许可频谱部署和运营IoT网的情况已经给移动通信带来一定冲击，传统移动通信行业要求厂商尽快提供能与免许可频谱非公开技术竞争的
方案。同时，3GPP针对LPWA市场设计了全新的独立窄带系统，已经基本完成NB-IoT 的主要技术要求，一系列原因共同促成了NB-IoT的火热。
日前，挪威Telia和华为在挪威奥斯陆发布北欧区域首个NB-IoT网络，将NB-IoT推上风口。浙江无锡首个NB-IoT商用网络的建成又将其推向高潮。
距离2016世界物联网博览会重头戏之一的《中国·无锡鸿山物联网小镇规划》发布不到2个月，无锡移动就已经率先完成了鸿山小镇NB-IoT网络的全覆盖。从无锡市政府获悉，全国首个NB-IoT窄带物联网商用网络日前在该市建成启用。
预计在2017年一季度，无锡全市网络将全面覆盖。届时，NB-IoT网络将在智能抄表、智能停车、智能追踪、智能家居以及智慧城市等多个领域发挥出更大作用，全面满足行业、公共、个人、家庭的物联网应用需求。
此次NB-IoT商用网络的建成是两方力量所促成。一方面源于中国移动OneNET物联网统一开放平台，以及中国移动在安全加密、云服务、大数据等方面的优势能力；另一方面则是鸿山小镇独有的吴文化特色和江南水乡风貌，内外因素共同助力鸿山小镇打造全球领先的NB-IoT专网，搭建鸿山小镇全球创客中心。
可以说，全国首个NB-IoT窄带物联网商用网络的建成，将有利于聚集产业生态资源，吸引高校、创客空间、行业专家、应用开发者和投资机构共同入驻，在智慧旅游、农业、交通、医疗、公共服务和环境等领域孵化出一系列成熟物联网应用，把鸿山小镇打造成集物联网技术研发、产业集聚、创客服务、应用示范的全球知名世界物联网小镇。
物联网的关键技术和应用场景：
有三个关键环节：1、万物互联，用传感器连接灯、表、连接智能家居，首先你要管理的对象，要用网络把它们连接起来；2、感知和获取，比如智能交通、智能路灯、智能抄表、智能穿戴这些应用，通过各种手段，从各种物体表面采集数据，最后传输到网络后台，数据进行保存和管理。3、人机交互，人对物体进行控制，web应用服务器有一个人机界面，连通手机端的界面，物联网采集的数据，利用web应用服务器、网关等对物体进行控制。物联网通讯是采用数据通讯的网络，数据通讯与语音通讯有很大区别，数据通讯对时延不敏感，对可靠性要求高。
上海联通协助建设的基于4.5G技术的窄带物联网智能停车项目则是最典型的应用案例。上海联通在新建成的上海国际旅游度假区建设了15个NB-IoT基站，覆盖了整个度假区，并在P1停车场共334个车位上全部安装了带有4.5G NB-IoT芯片和地磁感应芯片的车辆检测器。
华为和上海联通实施的上海迪斯尼智能停车项目，所有设备、资金和产品由华为出资，上海联通负责市场运营，包括后期维护和管理工作。华为和联通公司形成一种合作模式，从后期的运营收益中收取分成，这是一种稳定的收益，细水长流的方式。
物联网的技术分类
物联网的通信技术有很多，从传输距离上区分，可以分为两类：一类是短距离通信技术，代表技术有ZigBee、WiFi、Bluetooth、Z-Wave等，典型的应用场景如智能家居，另一类是广域网通讯技术，业界定义为LPWAN（Low-Power Wide-Area Network，低功率广域网技术），典型应用为智慧抄表。李文耀表示，NB-IoT主要应用于智能抄表，水表、电表、气表和热表。在北京某些地区，已经在做四表合一的试点。
LPWAN授权的频谱技术有NB-IoT，用了许可频段的好处是直接可以部署在运营商现有的2G/3G/4G网络，与现有网兼容。除此之外还有非许可频段的技术：一个叫Sigfox，一个叫LoRa。
NB-IoT射频带宽为200KHz。下行速率：大于160kbps，小于250kbps。上行速率：大于160kbps，小于250kbps（Mul TI-tone）/200kbps（Single-tone）。NB-IoT允许时延10秒。除了车联网出现NB-IOT的运营模式外，其他应用的商业模式还没有形成。提供车联网、平安城市，面对高速率的应用场景。
物联网的技术分类
物联网的通信技术有很多，从传输距离上区分，可以分为两类：一类是短距离通信技术，代表技术有ZigBee、WiFi、Bluetooth、Z-Wave等，典型的应用场景如智能家居，另一类是广域网通讯技术，业界定义为LPWAN（Low-Power Wide-Area Network，低功率广域网技术），典型应用为智慧抄表。李文耀表示，NB-IoT主要应用于智能抄表，水表、电表、气表和热表。在北京某些地区，已经在做四表合一的试点。
LPWAN授权的频谱技术有NB-IoT，用了许可频段的好处是直接可以部署在运营商现有的2G/3G/4G网络，与现有网兼容。除此之外还有非许可频段的技术：一个叫Sigfox，一个叫LoRa。
NB-IoT射频带宽为200KHz。下行速率：大于160kbps，小于250kbps。上行速率：大于160kbps，小于250kbps（Mul TI-tone）/200kbps（Single-tone）。NB-IoT允许时延10秒。除了车联网出现NB-IOT的运营模式外，其他应用的商业模式还没有形成。提供车联网、平安城市，面对高速率的应用场景。
为什么物联网会涉及到这么多通信技术？李文耀认为，就是物联网涉及到纷繁复杂的应用场景，不同应用场景有不同的需求，不同的需求就需要不同的技术，导致了无线通信技术多样化。
李文耀最后展示了蜂窝物联网多种接入融合组网方案图，核心点包括核心网、接入网和IOT平台，全国一张网，后面有大数据平台和物联网平台。
物联网（IoT）市场的迅速膨胀给面临用户增长瓶颈的电信业界带来新的方向与红利机会，而蜂窝窄带物联网（NB-IoT）则是打开这个市场的一把钥匙。
华为预测，到2025年全球将有1000亿个连接，其中大部分与物联网有关；另一项第三方预测则认为，到2020年IoT全部产业链价值有望达到3万亿欧元。但是直到今天，电信行业对物联网发展的参与程度都相当有限，仅有10%的物联网应用基于蜂窝网络。
“NB-IoT是蜂窝产业应对万物互联的首选。蜂窝网络覆盖辽阔，NB-IoT本身又较之现有物联网联接技术具备显著优势。”华为无线网络产品线首席战略官余泉告诉C114。来自全球移动通信系统协会（GSMA）的预测显示，NB-IoT的出现将极大促进蜂窝物联网产业发展，在2020年会达到30亿的联接；Machina亦预测，NB-IoT未来将覆盖25%的物联网连接。
他指出，NB-IoT要成功，必须有一个开放的产业平台支持；而2016年将是NB-IoT 产业非常关键的一年，标准、芯片、网络以及商用的应用场景都会成熟。
华为无线网络产品线首席战略官余泉
就在2016年世界移动通信大会（MWC 2016）前夕，全球首届NB-IoT产业全球峰会在巴塞罗那举行，汇聚了业界的最重磅企业和组织。GSMA联合华为、沃达丰、中国移动、中国联通等共同发起成立了NB-IoT Forum。
NB-IoT：蜂窝产业应对万物互联首选
以手机SIM卡计，移动用户规模已经超过全球人口，即渗透率超过100%。人口红利渐逝下，物联网有望成为运营商们新的增长来源，并且空间巨大。
传统行业亦拥有强烈的物联需求，以提升效率、实现数字化转型。各国都已纷纷制定了驱动计划，诸如德国“工业4.0”、美国“先进国家制造战略”、中国“互联网+”和“智能制造2025”，从中可以看到对物联网的巨大需求。
“从商业角度出发，蜂窝网络截至目前已经覆盖了全球90%以上的人口和50%以上的地理范围。”余泉指出，如果在现有蜂窝网络上能够提供一项足够有竞争力的技术，运营商很快就能从人的互联世界进入物的互联世界，就能将覆盖优势转化为实际收入。
他介绍说，NB-IoT相较现有物联网技术和传统蜂窝技术具备4个方面优势。首先在于覆盖，NB-IoT比传统GSM网络增益20dB，覆盖面积扩大10倍。第二海量联接，NB-IoT 每扇区可以提供10万个联接，目前全球约有500万个物理站点，假设全部部署NB-IoT、每站点三个扇区，那么可以接入的物联网终端数将高达4500亿个。
第三低功耗，NB-IoT功耗仅为GSM的1/10，终端模组使用AA电池可以独立工作10年而不用充电。第四低成本，模组成本有望降至5美元之内。而未来随着技术演进及市场发展带来的规模效应，功耗和成本还有望进一步降低。
在安全性和抗干扰上，基于授权频谱的NB-IoT亦优于基于非授权频谱的WiFi、蓝牙等，从空口上就已经进行了加密，3GPP也会讨论加密机制。
NB-IoT成功离不开开放平台
物联网应用将是一个长尾市场，且足够细分而参与者广泛，NB-IoT的成功离不开一个开放平台。
“从GSMA网站上可以看到，NB-IoT Forum的创始成员名单非常长，但是我更想强调的是有20家垂直行业玩家参加了峰会。我们要面对的垂直行业玩家可能有数千家，还有很多工作要做，但是这个转变是可喜的。”余泉告诉C114。
他认为，NB-IoT的生态系统应该是一个开放的体系，在标准制定的过程中、在应用推动过程中、在技术的实现上，都需要众多玩家一起做贡献：“蜂窝产业历史上几十年来都有着开放、合作这样的一个传统，才能够达到今天这样非常高的成就。我相信在NB-IoT也会重复这样的开放、合作，从而带来新的商业成功，同时对社会、对经济起到非常好的促进作用。”
华为常务董事、战略Marketing总裁徐文伟在另一场媒体圆桌中也强调，只有敞开自己、开放合作，才能开拓产业新格局：“所谓的开放，首先就是让大家往同一个方向走，这样的话产业才会做大。”
除了NB-IoT Forum，华为Open Lab也是一个重要的开放平台。Open Lab的目的是提供一个开放的合作平台，在此基础上促进产业生态链的健康发展，和合作伙伴进行集成验证、联合创新，实现产业链价值聚合，华为目前正在全球范围建设10个Open Lab。
“通过Open Lab，垂直行业的厂商就能够很轻松地在实际的网络环境中去验证他的技术、验证他的网络、验证他的商业模式。”余泉称，在Open Lab中，已经出现了许多用户案例，除了智能抄表、智能停车，还有垃圾处理、智能跟踪、智能物流等。
华为希望通过开放态度，吸引更多垂直行业玩家参与到NB-IoT Forum和Open Lab 工作中：“有句成语叫越俎代庖，让我们来想具体有哪些应用一定不会特别合适。而提供了
一个使能平台之后，他们都能够主动地去基于他们的业务做创新。”
华为副董事长、轮值CEO胡厚崑曾提出，在有其他竞争技术的情况下，开拓物联网市场时不我待，呼吁业界发力标准、成本及生态。
“2016年是NB-IoT的关键一年，因为产业都将在各方面取得较大进展。”余泉表示，预计NB-IoT标准将在今年6月的3GPP R13完成。
NB-IoT标准化的源头可以追溯至华为与沃达丰于2014年5月共同提出的NB-M2M。由这两家公司首倡的窄带蜂窝物联网概念一经提出即得到了业界的广泛认可，随后高通、爱立信等越来越多的行业巨头加入到这一方向的标准化研究中。为了促进标准的统一有利于产业发展，最终3GPP在2015年9月RAN全会达成一致，确立NB-IoT为窄带蜂窝物联网的唯一标准，并立项为Work Item开始协议撰写。
运营商方面，中国移动、中国联通以及沃达丰、德国电信、阿联酋电信、意大利电信、AT&T等全球顶尖运营商皆已围绕NB-IoT发布了各自的发展方略，并展开试点。
“我们看到有很多芯片厂家和模组厂家都计划在今年支持NB-IoT。就网络设备供应商来说，华为在今年下半年就会支持NB-IoT；根据其他网络设备供应商的路标，他们也会在今年支持。”余泉坦言，即便如此，运营商还是认为进度不够快。
而在用例层面，智能抄表、智能停车、智能跟踪等应用已经完成了验证，预计今年下半年就会有商用网络出现，2017年将进入规模部署阶段。
目录NB ‐IoT 的组建方式和优势一 物联网现状NB ‐IoT 与eMTC 物联网二 三 四NB ‐IoT 的经典应用—OFO 共享单车
物联网（IoT ）是目前发展十分快速的一个新兴行业 物联网技术在行业应用比例逐年提高物联网业务比例虽然还小，但增长迅速 一物联网现状
LPWA（Low Power Wide Area）类业务：物联网世界存在?量的传感类、控制类连接需求，这些连接速率要求很低，但对功耗和成本?常敏感，且分布很?、海量，现有3G/4G技术从成本上无法满?需求；目前2G虽然已在承担?部分对功耗要求相对不?的业务需求， 但明显还有?量需求无法满?，也不是长期发展的?案
目前在3GPP规范中有三种关于物联网的无线连接技术，一种是NB‐IoT(窄带物联网)，第二种是ECGSM，第三种是eMTC。ECGSM是基于GSM(2G)技术的。 由于GSM网络慢慢的退化，本文中不在讲解ECGSM。 物联网技术是低功耗广域网（LPWAN）的天下，NB‐IoT与eMTC同属低功耗广域 网技术，两者在技术上互有优劣。
NB ‐IoT ：窄带物联网（Narrow Band Internet of Things ） eMTC ：LTE ‐M ，即LTE ‐Machine ‐to ‐Machine ，是基于LTE 演进的物联网技术， 在R12中叫Low ‐Cost MTC ，在R13中被称为LTE enhanced MTC ，即eMTC ，旨在基于现有的LTE 载波满足物联网设备需求。 注：R12与R13区别请参考《LTE 小基站优化：3GPP 演进到R13》 当然我们只知道低功耗是NB ‐IoT 、eMTC 这两种窄带LPWA 技术的核心特点之一，那么他们是怎么做到低功耗的呢? PSM 、eDRX 可以说是NB ‐IoT 和eMTC 低功耗的左膀右臂。 二NB ‐IoT 与eMTC 物联网
是德科技 窄带物联网（NB-IoT）： 打造超连接物联网的蜂窝技术 应用指南
物联网设备和低功耗广域网技术介绍 物联网（IoT）已经开始走入现实，到 2020 年，预计将有数十亿的服务和设备实现随时随地互 联。智能家居、可穿戴设备、智慧城市、智慧医疗、智慧交通、智慧农业和智能仪表等等，各种 新应用层出不穷，推动新业务模式飞速发展。 为了支持物联网的进一步发展，移动行业开发了新的无线接入技术，其中包括低功耗广域网 （LPWAN）。这项技术能够更好地支持这些设备和其应用的特征和要求。 低功耗广域网问世已经有一段时间，但现有解决方案各行其是，标准化程度较低，并由此产生了 许多安全漏洞、可靠性问题。同时，因为无法很好地与现有基础设施兼容，潜在的运营成本也可 能较高。 本应用指南描述了在物联网市场应用这一新技术的基本驱动因素，并阐述了该技术发展到现在水 平的根本原因，同时还谈及了采用这个新应用时面临的各种挑战。应用指南还详细说明了快速、 安全地向市场推出窄带物联网（NB-IoT）应用的新方法。
新环境中的老问题 让我们以真实的水表为例，解释快速部署窄带物联网应用所面临的挑战。多年来，智能仪表公 司已经提供了各种解决方案，通过无线方式将水表与数据中心联网，从而实现自动读表功能。 数据包数据包 数据包 时间戳 仪表 ID 加仑/小时 时间戳仪表 ID 加仑/小时 定期报告 ???
新环境中的老问题（续） 这些水表的工作方式非常简单。设备持续测量用水量，同时创建包含基本信息的小数据包。这些小数据包会定期发送至中心，每隔几个小时仅发送几个字节。 但是，在大多数场景下智能仪表公司遇到的一个挑战是，水表通常无法使用交流电源（容易漏电），因此它们使用普通电池供电。 为此，设计人员现在设计出了专门的技术，以便解决这个要求苛刻的问题。但随之而来的问题是，这些公司需要部署自己的网络基础设施，保证其安全性，并进行日常维护等。上述工作要求巨额投入，给此应用的大规模普及设置了诸多障碍。当前的解决方案通常采用专有技术，需要投入巨资进行基础设施部署。有时，这些解决方案遵循的标准也不是正式标准，无法满足覆盖范围和功耗要求。 在大多数情况下，蜂窝网络作为回程使用，让所有设备连接至云。由于蜂窝低功耗广域网技术提供的解决方案重复利用了蜂窝基础设施，所以设备可以直接连接至运营商的网络。这样，运营商就能够采用更强大且标准化的技术，建立覆盖全国的网络，并可以提供丰富的增值服务，如移动服务、漫游、安全服务和身份验证服务。 3GPP 在 2014 年开始推动一项标准化任务，窄带物联网（NB-IoT）是这项工作的成果。作为3GPP 第 13 版标准的一个组成部分，窄带物联网技术规范的首个版本在 2016 年 6 月冻结并发布，旨在支持具有以下要求的类似应用： –优化在现有 LTE 空中接口之上的网络体系结构 –更佳的部署灵活性 –扩大的室内覆盖范围（与 GSM 相比 +20 dB） –支持数量庞大的双向通信设备（数据传输速率仅为几十 kbps） –低成本设备（单价低于 5 美元） –低功耗（电池使用寿命超过 10 年） 窄带物联网是一种新型无线接入技术，虽然与现有的 3GPP 设备不兼容，但是其继承了 LTE 的很多特征，例如频带、物理层基础、参数值定义和高层复用（NAS、RRC、RLC 和 MAC 过程）。但是，必须注意的是，因为其带宽减少到 180 kHz（加上防护频带为 200 kHz），所以需要创建与 LTE 不同的新物理信道和程序。 与其他物联网技术一样，此应用的终极目标就是更大的覆盖范围和更低的功耗。为了减少设备复杂性和成本，它不支持很多基础 LTE 功能，例如空间复用、载波聚合、演进的多媒体广播组播业务（eMBMS）和双连通性。也不支持高层服务，例如 IP 多媒体子系统（IMS）。
窄带物联网技术的现状、发展趋势和应用一、课程背景 物联网是新一代信息技术的重要组成部分，也是“信息化”时代的重要发展阶段。其英文名称是：“Internet of things（IoT）”。顾名思义，物联网就是物物相连的互联网。这有两层意思：其一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；其二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信，也就是物物相息。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术，广泛应用于网络的融合中，也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网是互联网的应用拓展，与其说物联网是网络，不如说物联网是业务和应用。因此，应用创新是物联网发展的核心，以用户体验为核心的创新2.0是物联网发展的灵魂。窄带物联网（Narrow Band Internet of Things, NB-IoT）是IoT领域一个新兴的技术，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，也被叫作低功耗广域网(LPWAN)。NB-IoT构建于蜂窝网络，只消耗大约180KHz的带宽，可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，以降低部署成本、实现平滑升级。NB-IoT支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接。因为NB-IoT 自身具备的低功耗、广覆盖、低成本、大容量等优势，使其可以广泛应用于多种垂直行业，如远程抄表、资产跟踪、智能停车、智慧农业等。 本课程通过讲师讲解、小组讨论、互动答疑、头脑风暴等授课方式，让您迅速了解物联网及窄带物联网的概念、发展、技术特点、发展前景，国际学研机构、科技巨头、运营商在物联网及窄带物联网的发展现状及战略布局。
深度解析LoRa与NB-IoT的区别 一、引言 物联网应用需要考虑许多因素，例如节点成本，网络成本，电池寿命，数据传输速率(吞吐率)，延迟，移动性，网络覆盖范围以及部署类型等。可以说没有一种技术可以满足IoT 所有的需求。NB-IoT和LoRa两种技术具有不同的技术和商业特性，所以在应用场景方面会有不同。这里会针对二者的区别进行阐述，并且对各自适合的应用场景进行说明。 二、频段，服务质量和成本 LoRa工作在1GHz以下的非授权频段，故在应用时不需要额外付费。NB-IoT和蜂窝通信使用1GHz以下的授权频段。处于500MHz和1GHz之间的频段对于远距离通信是最优的选择，因为天线的实际尺寸和效率是具有相当优势的。 LoRaWAN使用免费的非授权频段，并且是异步通信协议，对于电池供电和低成本是最佳的选择。LoRa 和LoRaWAN 协议，在处理干扰、网络重叠、可伸缩性等方面具有独特的特性，但却不能提供像蜂窝协议一样的服务质量(QoS)。据悉授权的Sub-GHz频段的竞拍，每MHz价格超过5亿美金。蜂窝网络和NB-IoT出于对服务质量(QoS)的考虑，并不能提供类似LoRa一样的电池寿命。由于QoS和高昂的频段使用费，需要确保QoS的应用场景推荐使用蜂窝网络和NB-IoT，而低成本和大量连接是首选项的话LoRa是不错的选择，如下图。 三、电池寿命和下行延迟 蜂窝网络设计的理念是最优的频段利用率，相应的就牺牲了节点成本和电池寿命。相反，LoRaWAN节点是为了低成本和长电池寿命而生，在频段利用率方面有一定的欠缺。
关于电池寿命方面有两个重要的因素需要考虑，节点的电流消耗(峰值电流和平均电流)以及协议内容。LoRaWAN是一种异步的基于ALOHA的协议，也就是说节点可以根据具体应用场景需求进行或长或短的睡眠，而蜂窝等同步协议的节点必须定期地联网。例如，现在市面上的手机工作时每1.5s必须与网络进行同步。在NB-IoT中，这种同步变少但是仍然在定期进行，这样就额外的消耗了电池的电量。 在蜂窝网络中调制是充分利用频段的有效手段，但是从节点的角度这并不是有效的。蜂窝的调制(OFDM或者FDMA)需要一个线性的发射器来产生调制信号，而一个线性的发射器需要的峰值电流比非线性调制多几个数量级，越高的峰值电流会消耗电池更多的电量。 但同步的通信协议在较短的下行延迟方面具有优势，同时NB-IoT可以为需要大量数据吞吐量的应用提供快速的数据传输速率。而LoRaWAN的Class B 通过定期地(编程实现)唤醒终端以收取下行消息而缩短了下行通信的延迟。 所以对于需要频繁通信、较短的延迟或者较大数据量的应用来说NB-IoT或许是更好的选择，而对于需要较低的成本、较高的电池寿命和通信并不频繁的场景来说LoRa更好。 四、网络覆盖和部署时间表 节点工作的本质需求是网络的覆盖，对于NB-IoT来说一个明显的优势是可以通过升级现有的网络设施来提供网络部署，但是这种升级仅限于某些特定的4G/LTE基站，并且花费较高。并且这种升级仅适于已经具有4G/LTE覆盖的城区，对于偏远或者郊区等没有4G 覆盖的来说并不合适。NB-IoT标准在16年6月公布，预计模块将于17年上半年量产发
NB-IOT窄带物联网技术
学号：：xxxx 班级：xxxx
NB-IOT窄带物联网技术 NB-IOT（基于蜂窝网络的窄带物联网技术）是3GPP定义的CIoT技术标准。随着新技术标准的诞生，物联网的发展将更加迅速，并覆盖几乎所有的产业，带给运营商新的商业机会。NB-IoT作为万物互联网络的一个重要分支，日益受到业界关注。近年来，随着物联网的成熟，NB-IoT发展也日益迅猛。省市鸿山小镇建成全国首个NB-IoT商用网络，为NB-IoT 规模化商用立下了一大里程碑 随着通信业“人口红利”终结，人与人之间的通信市场日益饱和，物联网百亿级M2M新连接，正成为各方竞逐的下一个万亿市场。其中，NB-IoT作为物联网的重要分支，让运营商的转型之路豁然开朗。随着2016年标准逐渐成型，2017年NB-IoT将迎来规模商用的重要节点。 什么是NB-IoT？即蜂窝窄带物联网。物联网的无线通信技术很多，NB-IoT成为万物互联网络的一个重要分支。这是物联网IoT领域一个新兴的技术，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，也被叫做低功耗广域网。 试用数据表明，窄带物联网具备四大优势。一是广覆盖、深度覆盖更好，相对相同条件下网络会有约20dB增益；二是接，单小区支持5-10万数；三是低成本，芯片成本大幅降低；四是功耗低，更低能耗，待机工作最长可达10年。 中国信息通信研究院专家称，NB-IoT将成为全球低功耗、大覆盖物联网的统一标准。
事实上，近几年，非传统移动通信公司利用免许可频谱部署和运营IoT网的情况已经给移动通信带来一定冲击，传统移动通信行业要求厂商尽快提供能与免许可频谱非公开技术竞争的方案。同时，3GPP针对LPWA市场设计了全新的独立窄带系统，已经基本完成NB-IoT 的主要技术要求，一系列原因共同促成了NB-IoT的火热。 日前，挪威Telia和华为在挪威奥斯陆发布北欧区域首个NB-IoT网络，将NB-IoT推上风口。首个NB-IoT商用网络的建成又将其推向高潮。 距离2016世界物联网博览会重头戏之一的《中国·鸿山物联网小镇规划》发布不到2个月，移动就已经率先完成了鸿山小镇NB-IoT网络的全覆盖。从市政府获悉，全国首个NB-IoT窄带物联网商用网络日前在该市建成启用。 预计在2017年一季度，全市网络将全面覆盖。届时，NB-IoT网络将在智能抄表、智能停车、智能追踪、智能家居以及智慧城市等多个领域发挥出更大作用，全面满足行业、公共、个人、家庭的物联网应用需求。 此次NB-IoT商用网络的建成是两方力量所促成。一方面源于中国移动OneNET物联网统一开放平台，以及中国移动在安全加密、云服务、大数据等方面的优势能力；另一方面则是鸿山小镇独有的吴文化特色和江南水乡风貌，外因素共同助力鸿山小镇打造全球领先的NB-IoT专网，搭建鸿山小镇全球创客中心。 可以说，全国首个NB-IoT窄带物联网商用网络的建成，将有利于聚集产业生态资源，吸引高校、创客空间、行业专家、应用开发者和投资机构共同入驻，在智慧旅游、农业、交通、医疗、公共服务和环境等领域孵化出一系列成熟物联网应用，把鸿山小镇打造成集物联网技术研发、产业集聚、创客服务、应用示的全球知名世界物联网小镇。
NB-IoT指窄带物联网(Narrow Band-Internet of Things)技术。6月16日，NB-IoT技术协议获得了全球第三代合作伙伴计划（3GPP）无线接入网（RAN）技术规范组会议通过。从立项到协议冻结仅用时不到8个月，成为史上建立最快的3GPP标准之一。在9月完成性能标准制定和12月完成一致性测试后，NB-IoT 即可进入商用阶段。 NB-IoT的具体应用场景包括： 公共事业应用场景、工业领域、农业领域、消费领域等。 公共事业应用场景，即民生工程、智慧城市（水表、智能停车、智能路灯、煤气管网系统、监控、环保、水文、垃圾管理等等）。 NB-IoT技术比较适合固定的应用场景。 NB-IoT位置定位精度要求不高，仅能达到50-100米。 所以在移动定位领域没有优势，在固定的城市基础设施、民生工程场景下具有广泛的应用前景。 NB-IoT在工业领域，工厂也需要一整套基础设施（流水线、安全、能源、消防）需要大量的传感器和数据采集的物联网应用。 随着农业领域，集约化、高附加值化、规模化的发展趋势，农业的基础设施在规模化的过程中也非常依赖传感器采集数据（温度、湿度、空气等指标）NB-IoT提供了廉价的通信模式。 消费领域：家电可以装配NB-IoT模块、共享单车也可以通过NB-IoT来实现。 穿戴设备、远程医疗诊断也都是应用场景。 类似于“互联网+”的“物联网+”催生出很多机会和企业。 谈到应用的规模，互联网是人与人的连接（手机电脑）， 物联网是人与物、物与物的连接。 这个连接数是人与人连接数的十倍、几十倍，因为每一个终端和设备都连接。 有些机构预测物联网的连接数可以达到100亿，所以市场空间非常大，是百亿级别的连接数空间。 工信部也给出了物联网发展目标。到2020年公众物联网连接数达到17个亿，最新的文件中还明确了6亿的NB-IoT连接目标。 由于NB-IoT流量价值低，若没有上升到国家产业高度上来，运营商不会坚持推动NB-IoT。 工信部文件的发布，坚定了运营商推动NB-IoT基站建设的决心。 工信部文件对于产业链上下游是重大利好，有了运营商做NB-IoT基站的备书，这对产业上下游的芯片、模组、终端厂商是明确信号。政府作为助推手，可使城市引入NB-IoT 产业带动GDP，能够迅速带动NB-IoT应用规模化的方式是补贴，政府在公共事业领域可能会投入大笔资金投入NB-IoT建设，预计在千亿级别。政府也会抛弃粗放型出资思路，利用PPP模式实现财政支出。
窄带物联网技术优化建设研究 发表时间：2018-11-22T18:03:15.257Z 来源：《防护工程》2018年第22期作者：刘远文 [导读] 随着物联网的飞速发展，窄带物联网技术（NB-IOT）因功耗低、覆盖广的优点，越来越受到人们的关注。 公诚管理咨询有限公司第三分公司广东东莞 523000 摘要：随着物联网的飞速发展，窄带物联网技术（NB-IOT）因功耗低、覆盖广的优点，越来越受到人们的关注。文章就窄带物联网的无线网络优化建设的方法展开研究，以期为窄带物联网的建设提供参考。 关键词：窄带物联网；规划优化；工程优化；运维优化 物联网是新一代科学技术的高度融合和实际应用，是我国战略性新兴产业的重要组成部分。窄带物联网NB-IoT是新一代物联网通信协议，以其低功耗、广覆盖等技术优势，成为当下炙手可热的物联网通信技术，受到众多电信运营商的青睐，成为运营商关注的焦点。 1.窄带物联网的优化方法 1.1 技术原理 窄带物联网的覆盖优化可以从规划优化、工程优化和运维优化3 个方面进行。规划优化主要考虑前期需求分析、规模估算、站点选择和规划仿真，同时还需考虑清频测试；工程优化主要考虑单点建设完成后，通过DT/CQT 等方式，结合天馈调整，RF 优化和参数优化来提升网络覆盖；运维优化是指在工程优化结束后，商用的情况下，对网络覆盖进行RF 优化和参数优化来提升网络覆盖。三种优化针对的阶段不同，侧重点也不同，采用的优化手段也有区别[1]。 1.2 技术方案 1.2.1 规划优化 窄带物联网基于物联网业务需求，确定规划的目标，制定频率规划、覆盖规划、参数和传输需求规划等方面内容，建立工程建设方案等。大部分的规划内容可以参考现有GSM 或者LTE 网络进行。窄带物联网带宽180kHz，因此在同样的频段下，比现有GSM900 或者LTE 网络覆盖更强，增益最大可达20dBm，覆盖提升100 倍；另外窄带物联网基于现有网络进行承载，减少投入成本，部署方式主要有以下3种。 （1）带内：部署在现有网络带宽内，在现有设备上功率增强，需要占用现有网络资源。 （2）带外有间隔：部署在现有网络带宽外，并且和现有网络有频率间隔，功率独立配置，可以不依赖现有网络。 （3）带外无间隔：部署在现有网络带宽外，和现有网络无频率间隔，在现有设备上功率增强，不需要占用现有网络资源。规划好频率、参数以及建设方案后，就可以开始按照建设方案执行，然后进行工程优化[2]。 1.2.2 工程优化 工程优化在建设完成后，主设备建设的问题可考虑在现有设备上升级或者新建主设备，在整个系统中，天馈系统会显得非常重要，在天线选择时要坚持性能优先原则，同时考虑施工难易程度。按照NB-IOT 业务能力，射频能力和覆盖能力进行验证测试，包括单站场景下，业务能力、性能验证和覆盖范围验证；多站场景下，业务能力，覆盖范围和干扰性能验证等。从测试的结果，对比规划的参数设置，做个性化的修改，满足业务需求，覆盖要求等，即完成工程优化。工程优化完成后交付使用，NBIOT基站入网使用，接入商用用户，即开始运维优化。 1.2.3 运维优化 一旦接入商业用户，就进入运维优化阶段，网络优化调整从覆盖优化，干扰邻区等优化转移到侧重保证用户服务质量等方面。NB-IOT 网络并不需要时时保持连接，需求量也较小，故采集NB 终端上报的MR 数据，做类似234G MR 覆盖评估难以实现。对此，本文重点研究了一套窄带物联网的运维优化方法及策略。 1.3 优化策略 在2G、3G、4G 时代，衡量网络覆盖好坏的手段除了遍历测试外还有MR 覆盖率评估体系，MR 分析功能通过分析和汇总移动台上报的测试小区的上下行电平、上下行质量、Tadv（Timing Advance）分布和链路平衡信息，根据这些信息直观地了解载频及小区的覆盖、质量等情况。通过系统处理和直观展现无线链路信息能够协助解决网络中大量的隐性故障问题。NB-IOT 网络不具备这个功能，但可通过借鉴MR 模式来分析NB-IOT 的网络覆盖情况[3]。 协议规定，目前仅FDD-LTE 系统支持NB-IOT技术。高层协议设计沿用LTE 协议，针对其小数据包、低功耗和大连接特性进行功能增强。核心网部分基于S1 接口连接，支持独立部署和升级两种方式。 因此NB-IOT 技术可理解为一种简化版的FDDLTE技术。针对物联网的部署特点，现有接入技术不满足深度覆盖需求，需比同等条件部署的GSM/LTE 网络场强增强20dB 的要求。通过上下行物理信道格式，调制规范的重新定义，使得上下行控制信息和业务信息可以在更窄的带宽中发送，从而在相同发射功率下的PSD（power spectrum density）获得的增益更大。因此，通过建立类比模型，在现有网络升级基础上的NB-IOT 网络的覆盖情况可以用现有网络覆盖抬升20dB 来反馈NB 网络的覆盖效果。MR 由从UE/NodeB/RNC 的上报的周期测量报告或者是触发切换的事件报告中提取的信息组成，这些测量报告携带了上下行无线链路的相关信息，包括RSCP、ISCP、BLER 和发射功率等，这些信息为网络问题定位、网络覆盖分析和邻区优化等提供无线依据。 目前主要包括23 种测量，分为专用测量和公共测量，从测量主体可以分为：UE 测量、NodeB 测量和RNC 测量。其中，UE 测量的有12 项，NodeB测量的有9 项，RNC 测量的有2 项。在这些测量中，重点关注：RSRP、RSRQ 和TaDv（Timing advance）等三类，可用于评估LTE 小区的覆盖情况。根据不同场强区间分布比例，可判断该小区的大致覆盖范围；用于检查小区覆盖盲点/ 弱覆盖区域；通过源小区和邻区RSRP 可进行导频污染分析。 （1）参考信号接收质量（RSRQ）。E-UTRA 载波接收信号场强指示（E-UTRA Carrier RSSI），为UE 从所有资源块源上观察到的总接收功率（W）的线性平均，包括公共信道服务和非服务小区信号，相邻信道干扰，热噪声等。RSRQ 是信号强度和干扰相结合的效果
NB-IOT窄带物联网技术 学号： 20152000356 姓名：xxxx 班级：xxxx
NB-IOT窄带物联网技术 NB-IOT（基于蜂窝网络的窄带物联网技术）是3GPP定义的CIoT技术标准。随着新技术标准的诞生，物联网的发展将更加迅速，并覆盖几乎所有的产业，带给运营商新的商业机会。NB-IoT作为万物互联网络的一个重要分支，日益受到业界关注。近年来，随着物联网的成熟，NB-IoT发展也日益迅猛。浙江省无锡市鸿山小镇建成全国首个NB-IoT商用网络，为NB-IoT规模化商用立下了一大里程碑 随着通信业“人口红利”终结，人与人之间的通信市场日益饱和，物联网百亿级M2M新连接，正成为各方竞逐的下一个万亿市场。其中，NB-IoT作为物联网的重要分支，让运营商的转型之路豁然开朗。随着2016年标准逐渐成型，2017年NB-IoT将迎来规模商用的重要节点。 什么是NB-IoT？即蜂窝窄带物联网。物联网的无线通信技术很多，NB-IoT成为万物互联网络的一个重要分支。这是物联网IoT领域一个新兴的技术，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，也被叫做低功耗广域网。 试用数据表明，窄带物联网具备四大优势。一是广覆盖、深度覆盖更好，相对相同条件下网络会有约20dB增益；二是大连接，单小区支持5-10万链接数；三是低成本，芯片成本大幅降低；四是功耗低，更低能耗，待机工作最长可达10年。 中国信息通信研究院专家称，NB-IoT将成为全球低功耗、大覆盖物联网的统一标准。事实上，近几年，非传统移动通信公司利用免许可频谱部署和运营IoT网的情况已经给移动通信带来一定冲击，传统移动通信行业要求厂商尽快提供能与免许可频谱非公开技术竞争的
窄带物联网技术的优点及应用场景介绍 窄带物联网（NB-IoT）技术被广泛应用到农业、工业、政府和生活当中，那么窄带物联网（NB-IoT）技术的架构图是什么？ 一、NB-IoT技术构架图 典型的窄带物联网架构为三层，分别是感知层、网络层、应用层。 感知层：由各种传感器构成，包括温湿度传感器、二维码标签、RFID标签和读写器、摄像头、红外线、GPS等感知终端。感知层是物联网识别物体、采集信息的来源。如果将NB-IoT比喻成为人的话，感知层就是眼睛、鼻子、耳朵、皮肤等感觉器官。 网络层：由各种网络，包括互联网、广电网、网络管理系统和云计算平台等组成，是整个物联网的中枢，负责传递和处理感知层获取的信息。窄带物联网网络层相当于人的神经系统，传输各种信号。 应用层：是物联网和用户的接口，它与行业需求结合，实现物联网的智能应用。物联网的应用层相当于人的大脑，负责分析和处理各种数据。 二、NB-IoT有哪些优点 1、低功耗：由上图可以看出NB-IoT模块可以工作在3种状态，以便节约功耗。在PSM 模式下最大耗流为5uA，在IDLE模式下大约为6mA。根据TR45.820的仿真数据，5Wh 的电池每天发送200bytes的数据，预计可使用12.8年。故可用于开发置于高山荒野偏远地区的设备。 2、强链接：在同一基站的情况下，NB-IoT可以比现有无线技术提供50-100倍的接入数。这就意味着我们可以在一个不太大的空间，放置更多设备而互相又不会有干扰。 3、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。对于地下车库、井盖这些需要安装数据采集装置的地方，NB-IoT更加适用于使用3G/4G无线模块或433MHz的无线装置的场合。
[广州捷宝电子科技股份有限公司] | 股票代码：839165 |https://www.doczj.com/doc/a217850515.html, 三个NB-IoT（窄带物联网）的应用案例研究 摘要：窄带物联网(NB-IoT)是一种基于 3GPP标准的低功耗广域(LPWA，low power wide area)技术，旨在实现广泛 的新型物联网(IoT)设备和服务。窄带物联网(NB-IoT)由3GPP批准，3GPP是致力于开发未来一代无线技术的电信标准机构，窄带物联网(NB-IoT)将很快由全球运营商部署。 图1、窄带物联网(NB-IoT)是一种基于3GPP标准的蜂窝物联网技术 窄带物联网(NB-IoT)是一种基于3GPP标准的低功耗广域(LPWA，low power wide area)技术，旨在实现广泛的新型物联网(IoT)设备和服务。窄带物联网(NB-IoT)由3GPP批准，3GPP是致力于开发未来一代无线技术的电信标准机构，窄带物联网(NB-IoT)将很快由全球运营商部署。 该技术的开发是为了在广泛的地理位置和深入城市基础设施中的大规模部署的分布式设备中实现高效的通信和长电池寿命。下面是三个窄带物联网(NB-IoT)应用案例的研究。 德国电信(德国) 德国电信运营商德国电信(DT)在其位于波恩总部的园区内测试了支持LPWA的智能停车服务。每个停车位配有超声波传感器，可以检测停车位是否被占用。然后，传感器使用LPWA连接，通过网络网关将数据传输到云上的服务器中，然后云服务器将信息合并，并通过智能手机应用程序将其提供给到达园区的司机。
[广州捷宝电子科技股份有限公司] | 股票代码：839165 |https://www.doczj.com/doc/a217850515.html, 世界各地的公用事业电力公司正在安装智能电表，可以实时监控客户的电能或者水资源的使用情况，降低成本，并帮助平衡供需。但是，连接安装在建筑物内，地下室或者人工孔盖内的电表可能是昂贵的和 困难的。移动运营商沃达丰和西班牙水务集团Aguas de Valencia正在探索新的 LPWA技术来如何应对 这一挑战。 西班牙城镇Moncada的试验结果表明，LPWA网络可以连接到现有无线解决方案到达范围之外的公用电力事业领域的智能电表。沃达丰正在Moncada镇测试一张LPWA网络，它正在使用LPWA连接技术来连接由自来水公司Aguas de Valencia运行的智能水表。参与试验的许多仪表都安装在缺乏常规蜂窝覆盖的地方，如地下室或人工孔盖下方。 Aguas de Valencia正在寻找一种可以快速有效部署的标准化解决方案。 Aguas de Valencia的智能计量和智能读取经理VíctorGonzález说：“到目前为止，抄表技术是专有的，需要安装我们自己的基础设施，因此昂贵而且建设周期长”。 为此，Aguas de Valencia已经与沃达丰进行了窄带物联网(NB-IoT)试验。在这个从2015年11月开始的试验中沃达丰和华为已经升级了六个基站，以支持使用900Mhz频谱的NB-IoT。运营商还实施了NB-IoT技术，连接42个配备了瑞士公司u-blox(https://https://www.doczj.com/doc/a217850515.html,/en/willkommen-bei-u-blox)提供的模块的智能水表。 图4、西班牙沃达丰今年推出了首款商用NB-IoT产品
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/a217850515.html, 基于蜂窝的窄带物联网（NB—loT）技术性能及应用 作者：张权 来源：《科技传播》2017年第20期 摘要随着现代科学技术的发展进步，智能城市、大数据时代的来临，无线通信将实现万物连接。很多企业预计在未来都将实现全球物联网连接数达到千亿级的时代，目前已经出现了大量的物与物的连接，但是这些连接大多通过蓝牙、WiFi等短距通信技术承载，并不是移动 运营商网络。为了满足不同物联网的需求，根据物联网业务特征和移动通信网络特点，窄带业务应用场景开展了增强移动网络通信功能的技术研究以适应蓬勃发展的物联网业务需求。当前我们需要的正是一些低速率但是又高品质保障的物联网，这样不仅便利了生活，也促进了通信技术的发展。本文就目前在窄带物联网方面的技术性能做了一些研究并对其应用方面进行了研究。 关键词 NB–LoT窄带物联网；技术性能；应用 中图分类号 TP3 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2017）197-0078-02 基于蜂窝的窄带物联网（Narrrow Band Internet of Things，NB–NoT）成为万物互联网络的一个重要分支，NB–LoT构建于蜂窝网络，只消耗大约180KHz的频段，它可以直接用来部署GSM网络、UMTS网络或LTE网络，以降低部署升本，实现平滑升级。NB–LoT聚焦于低功耗广覆盖（LPWA）物联网（LoT）市场，是一种可以在全球范围内广泛应用的新兴技术。具有覆盖广、连接多、速率低、成本低、功耗少、架构优等特点，可以用作多种垂直行业。目前我国很多无线通信、电信运营商都在开展有关NB–LoT应用和研究。因为低速率的窄带物联网更能适应我们现在的生活、工作的需要，更能满足我们对于通信的 需求。 1 NB-LoT低速率窄宽带物联网通信技术发展现状 （NB–LoT）窄带物联网由3GPP第三代全球合作伙伴提出，希望在以后的发展中，能够更好地实现对于NB–LoT组织架构的合理配置。目前，蜂窝窄带物联网与传统的物联网相比，具有更明显的技术与性能优势，能够在现在这个物质飞速发展的时代下，更好的适应多样化的需求，同时在使用过程中，可以更好地达到数据信息的高效互动。同时，在现代的应用中，能够更好地适应时代的需求并且随着时代的发展进步而不断发展进步。满足了对于现在超长距离通信技术的需要，更好的发挥了作用。但是，当前的4G网络在物与物的连接上存在不足之处。与其他的蓝牙、ZigBee等短距离通信技术相比，移动蜂窝数据具有覆盖广、可移动、大 连接数等特性，能够带给用户更多的方便，带来更丰富的应用