【正文】 　　運(yùn)營商如何保障NBIoT網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性?　　NBIoT直接部署于GSM、UMTS或LTE網(wǎng)絡(luò)，即可與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)基站復(fù)用以降低部署成本、實(shí)現(xiàn)平滑升級(jí)，但是使用單獨(dú)的180KHz頻段，不占用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的語音和數(shù)據(jù)帶寬，保證傳統(tǒng)業(yè)務(wù)和未來物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)可同時(shí)穩(wěn)定、可靠的進(jìn)行?！　鴥?nèi)運(yùn)營商擁有的可使用的NBIoT頻段　　　NBIoT網(wǎng)絡(luò)部署時(shí)間表?　　中國聯(lián)通在2016年在7個(gè)城市(北京、上海、廣州、深圳、福州、長沙、銀川)啟動(dòng)基于900MHz、1800MHz的NBIoT外場(chǎng)規(guī)模組網(wǎng)試驗(yàn)，以及6個(gè)以上業(yè)務(wù)應(yīng)用示范?！　〕眍惖膽?yīng)用通常采用鋰亞硫酰氯(Li/SOCl2)電池配合超級(jí)電容。根據(jù)仿真測(cè)試數(shù)據(jù)，在獨(dú)立部署模式下，NBIoT覆蓋能力可達(dá)164dB，帶內(nèi)部署和保護(hù)帶部署還有待仿真測(cè)試。　　NBIoT支持基站定位嗎?　　R13不支持基站定位，但運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)可以做私有方案，比如基于小區(qū)ID的定位，不會(huì)影響終端，只需要網(wǎng)絡(luò)增加定位服務(wù)器以及與基站的聯(lián)系即可?！　?bào)警探測(cè)器是否青睞NBIoT?　　家用報(bào)警探測(cè)器通常采用9V電池供電，多數(shù)屬于本地報(bào)警。對(duì)于城郊和一些覆蓋到位的區(qū)域， NBIoT可大大提升水產(chǎn)養(yǎng)殖、大棚、花卉等高附加值的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)流通領(lǐng)域。　　占道停車方便了車主停車，但不利于道路通行，超大城市的占道停車位置呈現(xiàn)減少的趨勢(shì)。未來，更多的NBIoT芯片廠商會(huì)介入，預(yù)計(jì)在2017年Q3進(jìn)入價(jià)格競爭狀態(tài)。　　　　但根據(jù)ElcoIoT的產(chǎn)品范圍中的 Spider67 Mobile 和標(biāo)準(zhǔn)IoT芯片級(jí)網(wǎng)關(guān)，可以推測(cè)出ElcoIoT的另一種服務(wù)，就是基于標(biāo)準(zhǔn)IoT芯片級(jí)網(wǎng)關(guān)技術(shù)，為設(shè)備或產(chǎn)品制造商提供產(chǎn)品IoT化的定制開發(fā)?！　?duì)于已有控制系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)，不僅需能夠提供靈活埋點(diǎn)和云端數(shù)據(jù)連接，同時(shí)應(yīng)能夠與現(xiàn)有的本地系統(tǒng)聯(lián)通并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)對(duì)接，這就要求IoT系統(tǒng)提供商，不僅僅能像傳統(tǒng)IoT服務(wù)那樣提供與通用工業(yè)系統(tǒng)對(duì)接的標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)關(guān)接口，同時(shí)有能力針對(duì)非標(biāo)或者特殊領(lǐng)域的系統(tǒng)進(jìn)行網(wǎng)關(guān)接口的訂制開發(fā)?！　×硗?，就目前看來，很多的“遠(yuǎn)程”“IoT”產(chǎn)品，基本上解決了從設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)到云端的數(shù)據(jù)傳輸和存儲(chǔ)的功能，但對(duì)于信息和數(shù)據(jù)的展示，尤其是在移動(dòng)端的展示和人機(jī)交互，盡管某些廠家的確提供了客戶端展示功能，但往往都是基于標(biāo)準(zhǔn)界面的頁面展示和基本功能交互，行業(yè)深度仍然不夠，當(dāng)然就更談不上什么大數(shù)據(jù)分析了。我們需要從全局角度出發(fā)，以極低的成本將物聯(lián)網(wǎng)模塊嵌入設(shè)備中”?！　‘a(chǎn)業(yè)鏈及運(yùn)營等影響成本的因素　　關(guān)于成本問題，我認(rèn)為還有另外兩個(gè)成本因素需要重點(diǎn)考慮，一是運(yùn)營商的建網(wǎng)成本，另外一個(gè)是產(chǎn)業(yè)鏈的成熟度。比如PHY層取消了PCFICH、PHICH等信道，上行取消了PUCCH和SRS。與其它技術(shù)一樣，安全性是通過AES128加密來保證的。它可以是BPSK、QPSK或QAM，因此可以提供寬范圍的數(shù)據(jù)速率。它同時(shí)使用了頻分多址(FDMA)和時(shí)分多址(TDMA)技術(shù)。當(dāng)運(yùn)營商重新劃分它們較早的2G頻譜時(shí)，它也能適配進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的GSM信道。LoRa的物理層(PHY)使用了一種獨(dú)特形式的帶前向糾錯(cuò)(FEC)的調(diào)頻啁啾擴(kuò)頻技術(shù)?！　　　?、低中數(shù)據(jù)速率和低功耗用例為目標(biāo)，是后文提到的幾種其它標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)?！　? 需要加密或認(rèn)證：對(duì)數(shù)據(jù)安全性有什么要求?　　? 功耗：電池壽命，能效，可能需要連接交流電。　　“兩者的應(yīng)用范圍其實(shí)也沒有太大區(qū)別，都是智能電表、水表抄表、智能農(nóng)業(yè)等低數(shù)據(jù)量的采集。例如深圳通感微電子有限公司成立了專門的項(xiàng)目組從事LoRa模塊、網(wǎng)關(guān)和整體方案的開發(fā)。如果把網(wǎng)關(guān)安裝在現(xiàn)有移動(dòng)通信基站的位置，發(fā)射功率20dBm(100mW)，那么在建筑密集的城市環(huán)境可以覆蓋2公里左右，而在密度較低的郊區(qū)，覆蓋范圍可達(dá)10公里?！　∵@兩種LPWAN技術(shù)都有覆蓋廣、連接多、速率低、成本低、功耗少等特點(diǎn)，都適合低功耗物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，都在積極擴(kuò)建自己的生態(tài)系統(tǒng)?！　：智能建筑　　對(duì)于建筑的改造，加入溫濕度、安全、有害氣體、水流監(jiān)測(cè)等傳感器并且定時(shí)的將監(jiān)測(cè)的信息上傳，方便了管理者的監(jiān)管同時(shí)更方便了用戶?！　×?、應(yīng)用舉例　　如之前提到的，沒有一種技術(shù)可以同時(shí)滿足IoT應(yīng)用的所有需求。NBIoT標(biāo)準(zhǔn)在16年6月公布，預(yù)計(jì)模塊將于17年上半年量產(chǎn)發(fā)布。據(jù)悉授權(quán)的SubGHz頻段的競拍，每MHz價(jià)格超過5億美金。處于500MHz和1GHz之間的頻段對(duì)于遠(yuǎn)距離通信是最優(yōu)的選擇，因?yàn)樘炀€的實(shí)際尺寸和效率是具有相當(dāng)優(yōu)勢(shì)的?！　∷詫?duì)于需要頻繁通信、較短的延遲或者較大數(shù)據(jù)量的應(yīng)用來說NBIoT或許是更好的選擇，而對(duì)于需要較低的成本、較高的電池壽命和通信并不頻繁的場(chǎng)景來說LoRa更好。LoRaWAN部署花費(fèi)更少，因?yàn)榭梢岳脗鹘y(tǒng)的信號(hào)塔、工業(yè)基站甚至是便攜式家庭網(wǎng)關(guān)來進(jìn)行。一些場(chǎng)景需要頻繁的通信并且確保良好的服務(wù)質(zhì)量(QoS)，這時(shí)NBIoT是較為合適的選擇。本文闡述了NBIoT和LoRa二者各自的特點(diǎn)和商業(yè)模式，相信二者在IoT市場(chǎng)上都將有一席之地?！　』谠摷夹g(shù)的網(wǎng)關(guān)/集中器支持多信道多數(shù)據(jù)速率的并行處理，系統(tǒng)容量大。不過就國內(nèi)來看，LoRa的應(yīng)用似乎并不多，目前可看到的公開應(yīng)用是國內(nèi)AUGTEK公司在京杭大運(yùn)河開展的LoRa網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，據(jù)悉目前已經(jīng)完成江蘇段的全線覆蓋?！眲⑽纳险f道?！　　　D：針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)(a)和M2M(b)應(yīng)用的典型無線連接場(chǎng)景　　在選擇無線技術(shù)時(shí)必須詳細(xì)考察許多設(shè)計(jì)因素：　　? 設(shè)備的數(shù)據(jù)速率：視頻流，測(cè)量每分鐘的溫度，或之間的其他參數(shù)?！　∪欢?，大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)仍然支持諸如WCDMA和CDMA2000等3G技術(shù)，其數(shù)據(jù)速率高達(dá)每秒幾兆比特。發(fā)送功率是10mW，它的距離可達(dá)100米?！　∵@種更加簡化的標(biāo)準(zhǔn)可以為聯(lián)網(wǎng)設(shè)備提供很低的功耗。具有完整簽權(quán)功能的128位AES加密是這種技術(shù)的一個(gè)關(guān)鍵特性。在美國使用902MHz至928MHz的免許可頻段，其它國家使用1GHz以下的類似頻段。　　ZigBee　　ZigBee是物聯(lián)網(wǎng)的理想選擇之一。但是，我們可以針對(duì)具體應(yīng)用很方便地找到一種最恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)來與之對(duì)應(yīng)。　　tips　　注意吳老司對(duì)上圖各層協(xié)議棧進(jìn)行說明的時(shí)候，所列出各層的順序，是遵循協(xié)議棧結(jié)構(gòu)的，事實(shí)上這樣的順序是咱們理解協(xié)議棧的一個(gè)基本套路，也是咱們?cè)趯W(xué)習(xí)任何一個(gè)通信協(xié)議棧的時(shí)候所建議的學(xué)習(xí)順序。此外，再后續(xù)講解NB的三種工作模式時(shí)，你會(huì)更清楚地看到NB是如何與LTE共呼吸同命運(yùn)的。　　首先，IoT的基礎(chǔ)之一，就是最后一個(gè)字母所代表的 “Things”，在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中的“萬物”當(dāng)然就是現(xiàn)場(chǎng)的傳感、設(shè)備和各類智能部件了，而目前這些工業(yè)設(shè)備 I/O 組件主要都是由各大自動(dòng)化產(chǎn)品公司提供的，同時(shí)這些產(chǎn)品設(shè)備之間的連接更多的是傾向于使用各自的自動(dòng)化系統(tǒng)總線。這一點(diǎn)我們倒是可以借鑒一下工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域系統(tǒng)應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)，在很多行業(yè)早期開始引入自動(dòng)化系統(tǒng)時(shí)，自動(dòng)化產(chǎn)品廠商基于自身產(chǎn)品系統(tǒng)架構(gòu)為行業(yè)用戶提供 Turn Key 的自動(dòng)化系統(tǒng)集成服務(wù)，成為自動(dòng)化系統(tǒng)提供商，而后來隨著行業(yè)應(yīng)用的成熟和發(fā)展，逐漸出現(xiàn)各個(gè)行業(yè)的基于各大自動(dòng)化產(chǎn)品架構(gòu)的系統(tǒng)集成商。這對(duì)于很多正在運(yùn)行使用中的設(shè)備進(jìn)行IoT升級(jí)是有著重大意義的，因?yàn)檫@基本不需要對(duì)設(shè)備原有系統(tǒng)進(jìn)行任何修改，也不會(huì)影響設(shè)備正常的生產(chǎn)運(yùn)行?！　≤浖h(yuǎn)程更新業(yè)務(wù)類型：如軟件補(bǔ)丁/更新，上行下行較大數(shù)據(jù)量需求(千字節(jié)量級(jí))，周期多以天、小時(shí)為單位?！　∧壳?，自動(dòng)抄表成本高于人工成本，但燃?xì)饷媾R階梯定價(jià)的問題?！　BIoT技術(shù)可解決低功耗問題，但需要建立在網(wǎng)絡(luò)覆蓋到位，并且全球漫游接入。　　可穿戴智能設(shè)備是否青睞NBIoT?　　獨(dú)立可穿戴設(shè)備迫切需要NBIoT技術(shù)，尤其是長期的慢病監(jiān)測(cè)、老人小孩和寵物的跟蹤管理，因其不依賴智能手機(jī)，可以幾年不用充電，可以不丟失數(shù)據(jù)，可以做到易拋型，可以解決目前依賴WiFi、藍(lán)牙通信手段的多種弊端?！　BIoT的物理層設(shè)計(jì)大部分沿用LTE系統(tǒng)技術(shù)，如上行采用SCFDMA，下行采用OFDM?！　BIoT基站的連接態(tài)用戶數(shù)和激活用戶數(shù)是多少?　　NBIoT比2G/3G/4G有50~100倍的上行容量提升，在同一基站的情況下，NBIoT可以比現(xiàn)有無線技術(shù)提供50~100倍的接入數(shù)。　　NBIoT休眠喚醒模式是否影響電池壽命?　　目前NBIoT給出的工作時(shí)間是基于仿真數(shù)據(jù)提供，未考慮電池本身因素和環(huán)境因素，比如電池的自放電和老化問題、高低溫環(huán)境影響等。　　中國聯(lián)通的NBIoT部署在900MHz、1800MHz頻段，目前只有900MHz 可以試驗(yàn)。Telenor計(jì)劃于2020年關(guān)閉其在挪威的3G網(wǎng)絡(luò)，隨后在2025年關(guān)閉其2G網(wǎng)絡(luò)。NBIoT是可運(yùn)營的電信網(wǎng)絡(luò)。中國電信計(jì)劃于2017上半年部署NBIoT網(wǎng)絡(luò)?！　〉退俾剩阂馕吨恍枰缶彺?，所以可以緩存小、DSP配置低。上行速率：大于160kbps，小于250kbps(Multitone)/200kbps(Singletone)。如果大部分場(chǎng)景不需要覆蓋增強(qiáng)，從網(wǎng)絡(luò)容量角度來看，OTDOA(下行)會(huì)更好?！　BIoT的產(chǎn)品需要哪些認(rèn)證?　　需要各個(gè)國家規(guī)定的入網(wǎng)許可證?！　±笆欠袂嗖ANBIoT?　　垃圾桶具有數(shù)量多、分布廣、環(huán)境差、分類實(shí)施難等特點(diǎn)?！　≈腔勐窡羰欠袂嗖ANBIoT?　　智慧路燈屬于市政工程，供電不是問題，主要是資費(fèi)?！　∮脩綦姳淼倪h(yuǎn)程抄表采用過很多技術(shù)，包括GPRS、3G、LTE、PLC、Zigbee、433MHz等等，抄表頻率的目標(biāo)是15分鐘一次采集和上傳，每天96個(gè)點(diǎn)，以便實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的在線監(jiān)測(cè)控制?！　　　〈送?，宜科在此次ElcoIoT的發(fā)布中對(duì)其安全技術(shù)的架構(gòu)做了比較詳細(xì)的介紹，如上圖所示，不僅在網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)采集和傳輸通道采取了多種安全措施，比如網(wǎng)關(guān)密匙、加密算法、設(shè)備認(rèn)證等等，同時(shí)在后臺(tái)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、乃至客戶端展示用的 API 數(shù)據(jù)接口也有很完備的數(shù)據(jù)安全部署。這樣就可以幫助用戶減少大量系統(tǒng)運(yùn)營和維護(hù)時(shí)間和成本。這其實(shí)對(duì)我們目前的制造企業(yè)來說，無論從成本、管理和技術(shù)能力等各方面來說，都是不小的挑戰(zhàn)。　　所以，盡管NBIoT市場(chǎng)前景廣闊，但火熱背后也存在著價(jià)格戰(zhàn)。不過，根據(jù)吳老司《NBIoT低成本之葵花寶典part1》中分析，問題沒有這么簡單。什么意思?說明數(shù)據(jù)傳輸中，在沒有得到NACK/ACK反饋之前終端都必須等著!親，這就完全顛覆了LTE中多進(jìn)程同時(shí)傳輸提升傳輸速率和效率的基本思想)?！　Wave　　ZWave是一種單一來源的私有無線技術(shù)?！　?。在安全方面支持AES128/256加密和簽權(quán)。SIGFOX工作在868MHz和902MHz的ISM頻段，但消耗很窄的帶寬或功耗?！　TE Cat 0/1　　LTE是長期演進(jìn)的縮寫，是目前第4代蜂窩技術(shù)。其它標(biāo)準(zhǔn)都是以此為基礎(chǔ)增加更多的層，從而提供增強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)功能和性能?！　? 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌盒切?，網(wǎng)狀，或其它拓?fù)洹?2種無線技術(shù)，誰將成為物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的“成王敗寇”？　　物聯(lián)網(wǎng)，萬物互聯(lián)。不過這些項(xiàng)目都是為國外而開發(fā)的，劉文上表示他們今年才在國內(nèi)開展一些項(xiàng)目。其定位精度可達(dá)5m(假設(shè)10km的范圍)。其接受靈敏度達(dá)到了驚人的148dbm，與業(yè)界其他先進(jìn)水平的subGHz芯片相比，最高的接收靈敏度改善了20db以上，這確保了網(wǎng)絡(luò)連接可靠性?！　：零售終端(POS)　　零售終端(POS)系統(tǒng)往往需要較頻繁和高質(zhì)量的通信，而且這些設(shè)備通常有專門供電的設(shè)備，所以對(duì)于較長的電池使用壽命沒有要求。由于電表是由電源供電的，所以并沒有超低功耗和長電池使用壽命的需求。但NBIoT產(chǎn)業(yè)鏈會(huì)受到頻段、運(yùn)營商等限制。　　　　三、電池壽命和下行延遲　　蜂窩網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的理念是最優(yōu)的頻段利用率，相應(yīng)的就犧牲了節(jié)點(diǎn)成本和電池壽命。這里會(huì)針對(duì)二者的區(qū)別進(jìn)行闡述，并且對(duì)各自適合的應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行說明。蜂窩的調(diào)制(OFDM或者FDMA)需要一個(gè)線性的發(fā)射器來產(chǎn)生調(diào)制信號(hào)，而一個(gè)線性的發(fā)射器需要的峰值電流比非線性調(diào)制多幾個(gè)數(shù)量級(jí)，越高的峰值電流會(huì)消耗電池更多的電量?，F(xiàn)在市場(chǎng)上的LoRa模塊價(jià)格一般在710美元，但是隨著技術(shù)的成熟度提高45美元并不是大問題。而且很多偏遠(yuǎn)的農(nóng)場(chǎng)或者耕地并沒有覆蓋蜂窩網(wǎng)絡(luò)，更不用說4G/LTE了，所以NBIoT并不如LoRa一樣適合于智慧農(nóng)業(yè)。同時(shí)LoRa有一個(gè)特點(diǎn)，在高速移動(dòng)時(shí)通信相對(duì)于NBIoT更穩(wěn)定。如圖2所示。據(jù)LoRa聯(lián)盟年初的數(shù)據(jù)是有9個(gè)國家開始建網(wǎng)，56個(gè)國家開始進(jìn)行試點(diǎn)。雖然NBIoT受到了運(yùn)營商的強(qiáng)力支