Skip to main content

窄带物联网:部署于其它技术无法接近的设备

NB-IoT_applications

物联网(IoT)让我们有希望看到一个信息更联通、更智能的世界,但同时也提出了一系列新的技术挑战,包括为哪个用例选择什么技术。

目前普及的无线通信方法包括Wi‑Fi蓝牙低功耗LTE,但对于那些装配在偏远地区或难以覆盖区域的设备,一种新兴技术的出现能够解决信号强度弱、覆盖范围有限等难题,即窄带物联网(NB‑IoT),又称LTE Cat。NB1是一种新型射频标准,满足低成本、长带电寿命等用例限制,还能在弱信号区提供可靠运行。

IoT在实际生活中的应用

窄带如今不只是一个概念,它早已以3GPP准标准形式出现在西班牙历史文化名城——巴伦西亚。在巴伦西亚,每一位用水用户都有一个水表来计量用水,目前水表安装数已超110万。水表读取是一项艰难的数据采集任务,需要大量的人工成本。当地公用事业公司 Aguas de Valencia 非常热衷于自动化水表读取,但由于蜂窝数据成本高昂,电耗高,需要不断更换电池以及室内信号弱,一直无力实现这一想法。了解到NB‑IoT后,他们采用 u‑blox 的NB‑IoT模块与 u‑blox、沃达丰和华为进行了试验,他们将NB‑IoT模块置于测试移动装置内,放在水表所在位置。水表往往安装在建筑内难以接近的地方,大多安装在地下室内,所处环境对任何无线信号都极具挑战。

NB‑IoT恰当的性能组合恰好是绝佳的解决方案。低频窄带信号测量距离长(数公里),具备出色的穿透特征,可穿透墙壁、地面和金属导管。射频模块成本效益佳,使用简单,耗电极低,在一些典型应用中电池寿命长达10年以上。NB‑IoT数据吞吐量相对较低,以数万位节/秒量测,适合众多低带宽IoT应用,如水表。u‑blox与技术伙伴沃达丰和华为合作成功完成了试验。

近期其他的 u‑blox NB‑IoT 伙伴计划案例包括两个智能停车试验——其中一个与德国电信和华为完成,另一个与中国联通网络的Fangle Technology。

全球首个NB‑IoT LTE Cat 模块NB1(3GPP Release 13)兼容模块为 u‑blox SARA‑N2 模块。尺寸仅为16 mm x 26 mm,优越的性能非常适合难以覆盖的应用,甚至是地下应用,设计不更换原电池的运行寿命为10~20年。下载数据速率最高可达27.2 kb/s,最大数据上传速率达62.5 kb/s。u‑blox的巢式设计结构使用户能迅速简便地从当前2G和3G模块移至NB‑IoT,同时确保各技术间的无缝机械可扩展性。

与传统的蜂窝射频技术相比,NB‑IoT除了确保较低的设备复杂度,提供超低功率运行,每个蜂窝电池还能支持50000~200000台设备,具体取决于用例。此外,通过采用3GPP许可的蜂窝网络频谱,NB‑IoT安全性和抗干扰能力更佳。

开始使用窄带物联网

u‑blox已进行了早期试验并验证了窄带物联网概念,涵盖了诸多应用案例。未来我们有望将NB‑IoT用于更多的新应用,包括实现建筑和家庭操作的自动化,路灯控制,确定垃圾桶清空时间,以及识别免费停车位等等。此外,大规模的NB‑IoT部署可以绑定到云分析平台,为各行业和应用提供有价值的见解。