NB-IoT，物聯(lián)網(wǎng)的康莊大道

正如業(yè)界共識(shí)，物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代已經(jīng)到來。預(yù)計(jì)到2020年，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備將達(dá)到300億個(gè)，而到2025年，這一數(shù)據(jù)將升至700億。隨著物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈的逐步形成，其市場(chǎng)前景非常廣闊。分析報(bào)告預(yù)計(jì)物聯(lián)網(wǎng)的總附加值將在2020年達(dá)到1.8萬億美元。涵蓋個(gè)體、產(chǎn)業(yè)以及生態(tài)圈設(shè)計(jì)、各類應(yīng)用和解決方案如雨后春筍般涌現(xiàn)，推動(dòng)著物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的迅速壯大。這些應(yīng)用包括運(yùn)輸、農(nóng)業(yè)、環(huán)境觀測(cè)、工業(yè)、智能家居等多個(gè)方面，同時(shí)它也是一個(gè)端到端的應(yīng)用，包括芯片、終端、網(wǎng)絡(luò)、平臺(tái)及應(yīng)用軟件等多個(gè)方面。物聯(lián)網(wǎng)將是移動(dòng)生態(tài)圈的下一個(gè)發(fā)展方向，也是運(yùn)營(yíng)商的下一個(gè)主要收入增長(zhǎng)點(diǎn)。

在物聯(lián)網(wǎng)不斷發(fā)展的過程中，一些關(guān)鍵要素需要重點(diǎn)考慮。首先是接入設(shè)備的成本下降，才能使機(jī)器、智能水表、傳感器乃至日常的貨物和穿戴式設(shè)備都能接入到物聯(lián)網(wǎng)中。由此，物聯(lián)網(wǎng)中的設(shè)備連接數(shù)呈幾何級(jí)增長(zhǎng)，應(yīng)用范圍越來越廣。其次，為了和深埋于地下或者混凝土建筑物深處的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行有效通信，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的深度覆蓋和廣度覆蓋以及設(shè)備的電池使用壽命都提出了新的要求。因此，低功耗、廣覆蓋、低成本等成為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的判斷準(zhǔn)繩。要實(shí)現(xiàn)海量連接的物聯(lián)網(wǎng)有幾個(gè)關(guān)鍵的要素：海量的設(shè)備接入、深層的廣覆蓋、低功耗、低設(shè)備成本、快速部署。

NB-IoT是最好的LPWA技術(shù)

“萬物互聯(lián)”的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展催生了LPWA技術(shù)（Low Power Wide Area，低功耗廣域技術(shù)）的興起。LPWA技術(shù)具備如下特點(diǎn)：極低的終端功耗、優(yōu)化的數(shù)據(jù)傳輸（非連續(xù)、小包數(shù)傳）、極低的終端成本；增強(qiáng)的戶內(nèi)/戶外覆蓋率；安全連接和認(rèn)證；網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜?jiǎn)單且易于部署；網(wǎng)絡(luò)容量升級(jí)易擴(kuò)展。LPWA非常適合那些遠(yuǎn)距離傳輸、通信數(shù)據(jù)量很少、需電池供電長(zhǎng)久運(yùn)行的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。

現(xiàn)階段LPWA技術(shù)陣營(yíng)眾多，可以將符合上述技術(shù)特征的新型接入技術(shù)統(tǒng)稱為L(zhǎng)PWA。在這些新型接入技術(shù)中，主要包含兩大類。一類是基于移動(dòng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)頻段資源的CIoT（Cellular loT ），以eMTC、NB-IoT等為代表的3GPP技術(shù)，另一類是一些新興公司開發(fā)的工作于未授權(quán)頻譜上的專用技術(shù)，包括LoRa、Sigfox等。

LoRa和SigFox都屬于私有技術(shù)，使用的是非授權(quán)頻譜，因此容易受到干擾，QOS無法保證。跟NB-IoT相比，在系統(tǒng)安全性、抗干擾能力、終端價(jià)格、系統(tǒng)容量方面都處于明顯劣勢(shì)。而且如果部署LORa和SigFox網(wǎng)絡(luò)，勢(shì)必要新建整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，而對(duì)于NB-IoT，是可以在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行升級(jí)演進(jìn)，因此NB-IoT已經(jīng)成為主流運(yùn)營(yíng)商的選擇。

eMTC和NB-IoT都是3GPP提出的，基于現(xiàn)有移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，適合向未來演進(jìn)。這兩個(gè)技術(shù)在實(shí)用性、實(shí)際需求以及部署場(chǎng)景方面各有千秋，同時(shí)它們都能向未來技術(shù)演進(jìn)。eMTC適用于需要高吞吐量和高性能的應(yīng)用場(chǎng)景。而NB-IoT可以接入海量的低成本設(shè)備，尤其適用于低速率或者靜態(tài)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。從技術(shù)上看，NB-IoT和eMTC相比，具有容量大、成本低、覆蓋好，組網(wǎng)靈活等優(yōu)勢(shì)。GSMA LPUC項(xiàng)目研究表明，在eMTC和NB-IoT都能滿足的業(yè)務(wù)場(chǎng)景，考慮到終端成本和功耗等關(guān)鍵因素，NB-IoT比eMTC成效大50%，因此NB-IoT更適合LPWA的應(yīng)用。根據(jù)預(yù)測(cè)，到2020年，以NB-IoT為代表的低速率低時(shí)延業(yè)務(wù)將占據(jù)蜂窩物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)70%的份額，NB-IoT將成為蜂窩物聯(lián)網(wǎng)的康莊大道。

圖1 幾種主要的LPWA技術(shù)比較

中興通訊的NB-IoT解決方案和商用化進(jìn)程

NB-IoT憑借著廣覆蓋、低功耗、低成本和大連接的優(yōu)勢(shì)價(jià)值，獲得主流運(yùn)營(yíng)商和設(shè)備商的青睞。但是行業(yè)面臨的最大挑戰(zhàn)是——產(chǎn)業(yè)鏈的成熟度遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了當(dāng)前市場(chǎng)急迫的需求。中興通訊是業(yè)界領(lǐng)先的能提供涵蓋芯片、終端、無線、核心網(wǎng)，乃至業(yè)務(wù)平臺(tái)端到端解決方案的廠家，致力于推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈的快速發(fā)展。中興通訊不僅能夠提供平滑演進(jìn)的NB-IoT完整解決方案，通過對(duì)運(yùn)營(yíng)商無線網(wǎng)絡(luò)和核心網(wǎng)軟件升級(jí)，使得運(yùn)營(yíng)商在現(xiàn)有2G/3G/4G網(wǎng)絡(luò)上快速部署NB-IoT業(yè)務(wù)，節(jié)約時(shí)間和投資成本。此外還在產(chǎn)品功能完備上處于行業(yè)領(lǐng)先水平，比如能夠支持3.75KHz傳輸，上行覆蓋更好；支持控制面和用戶面兩種方式，速率調(diào)配更靈活。中興的IoT業(yè)務(wù)平臺(tái)基于開放的云平臺(tái)，能夠支持海量的連接，大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和分析服務(wù)，提供的業(yè)務(wù)包括智能停車、抄表及水質(zhì)檢測(cè)等。

中興通訊積極推進(jìn)NB-IoT的商用化進(jìn)程。早在去年五月份標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)前夕，中興通訊就攜手中國移動(dòng)進(jìn)行業(yè)界首個(gè)基于3GPP標(biāo)準(zhǔn)的NB-IoT實(shí)驗(yàn)室概念測(cè)試，8月份率先通過實(shí)驗(yàn)室測(cè)試。此后，中興迅速和國內(nèi)三大運(yùn)營(yíng)商簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議，開展規(guī)模NB-IoT實(shí)驗(yàn)網(wǎng)測(cè)試。在去年11月份的世界互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)上，中興通訊展示了基于預(yù)商用網(wǎng)絡(luò)部署NB-IoT技術(shù)的智能停車和水質(zhì)監(jiān)控業(yè)務(wù)。迄今為止，中興已經(jīng)率先完成國內(nèi)三家運(yùn)營(yíng)商全部外場(chǎng)測(cè)試，并且助力中國電信建成全球首個(gè)覆蓋最廣的商用NB-IoT網(wǎng)絡(luò)。在中國移動(dòng)近期公布的NB-IoT集采招標(biāo)中，中興通訊以優(yōu)異的技術(shù)實(shí)力贏得優(yōu)勢(shì)市場(chǎng)份額。此外，中興通訊在全球運(yùn)營(yíng)商合作上也是遍地開花，已經(jīng)開展的國際運(yùn)營(yíng)商包括南非MTN、日本軟銀、比利時(shí)Telenet、奧地利和記、白俄Velcom、泰國AIS、印尼Telkomsel、馬來DiGi、印度Airtel等。

展望2020年，NB-IoT技術(shù)將孵化成熟為無處不在的蜂窩物聯(lián)網(wǎng)覆蓋，NB-IoT的良好前景無限拓展了信息通訊的商用領(lǐng)域。中興通訊將與全球產(chǎn)業(yè)伙伴一起促進(jìn)和驗(yàn)證NB-IoT技術(shù)，推動(dòng)并見證NB-IoT技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的規(guī)模商用。