NB-IoT（窄带物联网）的优势是什么

莋为一项应用于低速率业务中的技术，NB-IoT的优势不难想象：

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。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。举例来说受限于带宽，运营商给家庭中每个蕗由器仅开放8-16个接入口而一个家庭中往往有多部手机、笔记本、平板电脑，未来要想实现全屋智能家居系统构成是什么、上百种传感设備需要联网就成了一个棘手的难题而NB-IoT足以轻松满足未来智慧家庭中大量设备联网需求。

高覆盖：NB-IoT室内覆盖能力强比LTE提升20dB增益，相当于提升了100倍覆盖区域能力不仅可以满足农村这样的广覆盖需求，对于厂区、地下车库、井盖这类对深度覆盖有要求的应用同样适用以井蓋监测为例，过去GPRS的方式需要伸出一根天线车辆来往极易损坏，而NB-IoT只要部署得当就可以很好的解决这一难题。

低功耗：低功耗特性是粅联网应用一项重要指标特别对于一些不能经常更换电池的设备和场合，如安置于高山荒野偏远地区中的各类传感监测设备它们不可能像智能家居系统构成是什么手机一天一充电，长达几年的电池使用寿命是最本质的需求NB-IoT聚焦小数据量、小速率应用，因此NB-IoT设备功耗可鉯做到非常小设备续航时间可以从过去的几个月大幅提升到几年。

低成本：与LoRa相比NB-IoT无需重新建网，射频和天线基本上都是复用的以Φ国移动为例，900MHZ里面有一个比较宽的频带只需要清出来一部分2G的频段，就可以直接进行LTE和NB-IoT的同时部署低速率、低功耗、低带宽同样给NB-IoT芯片以及模块带来低成本优势。模块预期价格不超过5美元

为什么NB-IoT会出现？

据预测2016年全球将会使用64亿个物联网设备每天将有550万个设备连網，而“万物互联”实现的基础之一在于数据的传输不同的物联网业务对数据传输能力和实时性都有着不同要求。

根据传输速率的不同可将物联网业务进行高、中、低速的区分：

1. 高速率业务：主要使用3G、4G技术，例如车载物联网设备和监控摄像头 对应的业务特点要求实時的数据传输；

2. 中等速率业务：主要使用GPRS技术，例如居民小区或超市的储物柜使用频率高但并非实时使用，对网络传输速度的要求远不忣高速率业务；

3. 低速率业务：业界将低速率业务市场归纳为LPWAN（Low Power Wide Area Network）市场即低功耗广域网。目前还没有对应的蜂窝技术多数情况下通过GPRS技術勉力支撑，从而带来了成本高、影响低速率业务普及度低的问题

也就是说目前低速率业务市场急需开拓，而低速率业务市场其实是最夶的市场如建筑中的灭火器、科学研究中使用的各种监测器，此类设备在生活中出现的频次很低但汇集起来总数却很可观，这些数据嘚收集用于各类用途比如改善城市设备的配置等等。

而NB-IoT就是一种新的窄带蜂窝通信LPWAN(低功耗广域网)技术可以帮助我们解决这个问题。

NB-IoT 的產品需要哪些认证?

需要各个国家规定的入网许可证 SIM 卡与 IMEI 号码需要绑定。

中国的 NB-IoT 产业落地会不会走在全球的前列?

未来三年全球 M2M 物联网连接數高速增长 中国物联网连接数将保持全球第一， 极大 促进国内物联网上层应用蓬勃发展 截止到 2015 年年底，中国的物联网 M2M 连接数已经达到叻 7400 万占到全球物联 网 M2M 连接数的 23%，全球第一远超美国和欧洲国家。 中国人口基数大对智能家居系统构成是什么制造、智慧物流、智能镓居系统构成是什么交通等方面的需求不断增加，未来中国 物联网上层应用需求也将持续蓬勃发展创造巨大的商业价值。

中国的 NB-IoT 产业能否摆脱国外体系的依赖性?

未来 LTE 从高速和低速两个方向上向 5G 演进 满足物联网应用的多样化需求， 促进行 业上层应用蓬勃发展 NB-IoT 在物联网低速、低成本领域提供通信支持，满足不同细分市场的需求 在无人驾驶、VR、远程手术等复杂应用方面对传输带宽要求高、传输数据量极大並且 要求超低时延的应用场景，对网络技术提出了新需求只有到 5G 规模化部署才能实现这些 物联网复杂应用场景。 物联网产业的发展趋向於扁平化 中国的技术和市场将和全球产业链趋于同步， 最终实 现万物互联

垃圾桶具有数量多、分布广、环境差、分类实施难等特点。 浙江在试点智能家居系统构成是什么垃圾桶的应用新加坡和欧洲一些城市采用 NB-IoT 技术部署垃圾桶。 大多数的出发点是监测垃圾桶的满箱 輔助指导垃圾车的行驶路线， 以节省司机数量和 车辆油耗 目前来看，国外部分国家因为路线较长、人力较贵等因素通过 NB-IoT 来实现垃圾桶 嘚自动化管理。但国内较难实施

目前，水务公司为了让消防栓的浪费率从 30%降低到 10%在消防栓的大栓盖增加 GPRS 通信功能，便于对消防栓的偷漏水进行平台化管理 因功耗、信号覆盖和电池寿命的问题，迫切需要 NB-IoT 技术来解决现实的问题

智能家居系统构成是什么家居的不温不火主要是因为家庭网络覆盖问题，必须通过网关加上品牌因素、客 服因素、工程因素等导致尚未火爆便进入偃旗息鼓阶段。

NB-IoT 技术可摆脱家庭网关的依赖独立终端加上城市网络覆盖到位，会衍生出较好 的智能家居系统构成是什么家居产业 比较适合白色家电厂家对自身产品嘚全生命周期管理。

可穿戴智能家居系统构成是什么设备是否青睐 NB-IoT?

独立可穿戴设备迫切需要 NB-IoT 技术尤其是长期的慢病监测、老人小孩和宠粅的跟 踪管理，因其不依赖智能家居系统构成是什么手机可以几年不用充电，可以不丢失数据可以做到易抛型，可 以解决目前依赖 WiFi、藍牙通信手段的多种弊端

智能家居系统构成是什么建筑的能耗分项计量、环境监测、大型固定资产管理等，比较适合 NB-IoT 技术 各种表计、涳调、灯光、报警、温湿度、环境参数、地下空间、管道管廊等等， NB-IoT 可简化现有体系的复杂度

报警探测器是否青睐 NB-IoT?

家用报警探测器通常采用 9V 电池供电，多数属于本地报警联网式报警很难普及的因 素是供电以及安装位置。NB-IoT 技术可保证设备超过 5 年的工作时间并可提醒传感器失 效或者电池缺电，为家庭、社区、出租户等提供安全放心的便捷手段

智慧路灯属于市政工程，供电不是问题主要是资费。 目前主偠是路段管理也有单灯管理，采用 PLC+GPRS 方式通信因网关固定位置， 对信号覆盖要求高 综合性的智慧路灯，因需要 WiFi 覆盖采用 LTE 通信。 NB-IoT 的网絡覆盖优势加上资费的优势可渗透到单灯管理的系统中。

电梯物联网是否青睐 NB-IoT?

电梯的控制箱大多是在楼顶通过接入 CAN 总线来获取数据。囿采用 GPRS 单独通信 的模式也有采用 Zigbee+GPRS 的组网模式。 因电梯的独立性和高值特性 NB-IoT 的网络覆盖优势，可方便管理固定资产

高值物品跟踪通常采用 M2M+GNSS 的模式，主要用于集装箱锁、钱箱、疫苗箱等领 域为了保证 1~3 个月的工作时间，需要很大的电池供电 NB-IoT 技术可解决低功耗问题，但需偠建立在网络覆盖到位并且全球漫游接入。

农业物联网是否青睐 NB-IoT?

农业物联网通常采用 M2M、Zigbee、433MHz、WiFi、有线等方式主要问题集中 在网络覆盖、供电和成本方面。 NB-IoT 技术和传感器结合全密封外壳，低成本、散布在田野、水下、山林只要网 络覆盖到位，可辅助农业生产上升一个大囼阶 对于城郊和一些覆盖到位的区域， NB-IoT 可大大提升水产养殖、大棚、花卉等高附 加值的农业生产流通领域

目前很多大型厂区的无线信號覆盖很差， 有线通信方式实施困难或成本太高 要实现智 能制造的目标，必须保证关键设备和仪器仪表等进行物联网通信 NB-IoT 的网络覆盖能力，配合厂区的光纤网络、宽带网络等打造一套简单行之有效 的全网覆盖能力，这是实现智能家居系统构成是什么制造的基础

电力莏表的场景分为用户侧通信和配网通信系统。电力负荷监控系统频段采用 230 MHz +1.8GHz 的 TD-LTE 专网 用户电表的远程抄表采用过很多技术， 包括 GPRS、 3G、 LTE、 PLC、 Zigbee、 433MHz 等等抄表频率的目标是 15 分钟一次采集和上传，每天 96 个点以便实现电网的在线监 测控制。 中国等居住集中的地方主要是采用集中式抄表主要有电力光纤集抄和 GPRS 集抄(占 比超过 50%)，欧美等居住分散的地方主要采用独立抄表 由于电力抄表供电不是问题，数据量相对较大目前尚未体会到电力抄表利用 NB-IoT 的迫切需求。

预计 2016 年全球智能家居系统构成是什么水表安装数将上升到 3250 万只 占全部水表的比例将超过 30%。 目前 Φ国智能家居系统构成是什么水表安装比例仅为 15%， 预计从 2016 年起年均复合增长率超过 30% 水表的增量市场大多采用 M-Bus 总线通信。 水表的存量市场昰无线水表的机会 无线水表的施工简单，因功耗、信号覆盖和电池寿命的问题迫切需要 NB-IoT 技术来 解决现实的问题。

气表对安全性要求较高需要测试时间 1-2 年。 现阶段燃气表计开始大量使用 GPRS 通信，一周抄一次一年资费约 6 元人民币。 目前自动抄表成本高于人工成本，但燃气面临阶梯定价的问题 因功耗、信号覆盖和电池寿命的问题，迫切需要 NB-IoT 技术来解决现实的问题但前 提是解决安全性测试问题。

场库停车已经有很多技术手段的落地应用 各有特色， 目前的难题是通信网络覆盖问题 占道停车方便了车主停车， 但不利于道路通行 超大城市的占道停车位置呈现减少的趋 势。 占道停车通常是采用人工收费、POS 机收费、地磁车检器辅助收费等方式 NB-IoT 技术用于车检器，可以几年鈈用更换电池、网络覆盖到位、节省人工成本、减 少道路拥堵、培养良好的停车习惯等

垂直应用领域对 NB-IoT 的关注点在哪里?

NB-IoT 技术可满足对低功耗、长待机、深覆盖、大容量有所要求的低速率业务，更适 合静态业务、对时延低敏感、非连续移动、实时传输数据的业务场景 1、自主异常报告业务类型： 如烟雾报警探测器、设备工作异常等，上行极小数据量(十字节量级)周期多以年、月 为单位。 2、自主周期报告业务類型： 如公共事业的远程抄表、环境监测等上行较小数据量(百字节量级)，周期多以天、小 时为单位 3、远程控制指令业务类型：如设备遠程开启/关闭、设备触发发送上行报告，下行极小数据量(十字节量级)周期 多以天、小时为单位。 4、软件远程更新业务类型： 如软件补丁/哽新上行下行较大数据量需求(千字节量级)，周期多以天、小时为单位

低速率、低功耗、低带宽带来的是低成本优势。 低速率：意味着鈈需要大缓存所以可以缓存小、DSP 配置低; 低功耗：意味着 RF 设计要求低，小的 PA 就能实现; 低带宽：意味着不需要复杂的均衡算法…… 这些因素使得 NB-IoT 芯片可以做得很小因此成本就会降低。

以某家芯片为例NB-IoT 芯片集成了 BB、AP、Flash 和电池管理，并预留传感器集 成功能 其中 AP 包含三个 ARM-M0 内核， 每个 M0 内核分别负责应用、 安全、 通信功能 这样在方便进行功能管理的同时降低成本和功耗。

NB-IoT 对设备移动速率的范围是多少?

NB-IoT 是为适用于迻动性支持不强的应用场景(如智能家居系统构成是什么抄表、智能家居系统构成是什么停车等)同时简化 终端的复杂度、降低终端功耗。 NB-IoT 鈈支持连接态的移动性管理包括相关测量、测量报告、切换等。

NB-IoT 允许时延约为 10s但在最大耦合耗损环境中可以支持更低的时延，如 6s 左右

NB-IoT 垂直应用领域的部署成本是什么?

NB-IoT 垂直应用领域的部署成本包含硬件成本、网络成本、安装成本、服务成本。 若想实现应用领域的规模化必须降低部署成本。

NB-IoT 上下行传输速率是多少?

NB-IoT 为实现覆盖增强采用了重传(可达 200 次)和低阶调制等机制

NB-IoT 在没有覆盖增强的情况下，支持的语喑是 Push to Talk 在 20dB 覆盖增强的场景，只能支持类似 Voice Mail NB-IoT 不支持 VoLTE， 其对时延要求太高 高层协议栈需要 QoS 保障， 会增加成本

NB-IoT 的芯片为什么功耗低?

设备消耗的能量与数据量或速率有关， 单位时间内发出数据包的大小决定了功耗的大小 NB-IoT 引入了 eDRX 省电技术和 PSM 省电模式，进一步降低了功耗延长叻电池使 用时间。 NB-IoT 可以让设备时时在线但是通过减少不必要的信令和在 PSM 状态时不接受寻 呼信息来达到省电目的。在 PSM 模式下终端仍旧注冊在网，但信令不可达从而使终端更长时间驻留在深睡 眠以达到省电的目的。 eDRX 省电技术进一步延长终端在空闲模式下的睡眠周期 减少接收单元不必要的启动， 相对于 PSM大幅度提升了下行可达性。

NB-IoT 休眠唤醒模式是否影响电池寿命?

目前 NB-IoT 给出的工作时间是基于仿真数据提供未考虑电池本身因素和环境因素， 比如电池的自放电和老化问题、 高低温环境影响等 实际使用时需根据现实情况综合评估电 池供电时间。 NB-IoT 采用休眠唤醒的省电方案电池在睡眠期间被唤醒时会收到瞬时的强电流，这 将极大影响电池寿命 抄表类的应用通常采用锂亚硫酰氯(Li/SOCl2)電池配合超级电容。 消费类电子和其他应 用通常采用聚合物锂电池来供电

R13 不支持基站定位，但运营商网络可以做私有方案比如基于小區 ID 的定位，不会 影响终端只需要网络增加定位服务器以及与基站的联系即可。 R14 计划做定位增强支持 E-CID、UTDOA 或者 OTDOA，运营商希望的定位精度目 標是在 50 米以内如果从终端复杂度角度考虑，UTDOA 更好因为对终端几乎没有影响，并且在覆盖增 强情况下(地下室 164dB)UTDOA(上行)功耗更低;如果大部分場景不需要覆盖增强，从网 络容量角度来看OTDOA(下行)会更好。

NB-IoT 支持 3 种不同部署方式分别是独立部署、保护带部署、带内部署。 独立部署：鈳以利用单独的频带适合用于 GSM 频段的重耕。 保护带部署：可以利用 LTE 系统中边缘无用频带 带内部署：可以利用 LTE 载波中间的任何资源块。

NB-IoT 采用什么调制解调技术?

NB-IoT 基站的连接态用户数和激活用户数是多少?

NB-IoT 比 2G/3G/4G 有 50~100 倍的上行容量提升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 200KHz 频率下面， 根据仿真测试数据 单个基站小区可支持 5 万个 NB-IoT 终端接入。

NB-IoT 基站的覆盖范围是多少?

NB-IoT 比 LTE 和 GPRS 基站提升了 20dB 的增益期望能覆盖到地下车库、地下室、 地下管道等信号难以到达的地方。 根据仿真测试数据在独立部署模式下，NB-IoT 覆盖能力可达 164dB带内部署和保 护带蔀署还有待仿真测试。

目前FDD LTE 系统支持 NB-IoT 技术，目前 TDD LTE 系统不支持 NB-IoT 技术 NB-IoT 的物理层设计大部分沿用 LTE 系统技术，如上行采用 SC-FDMA下行采用 OFDM。高层协議设计沿用 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部署两种方式。

運营商对 2G/3G 网络的退网计划是什么?

中国联通有可能在 2018 年逐步关闭 2G 网络有些地方可能是关闭 3G 网络。 日本的移动运营商已全部关闭 2G 网络美国嘚 AT&T、澳大利亚的澳洲电讯(Telstra) 和澳都斯(Optus)已经宣布 2G 网络关停计划。 Telenor 计划于 2020 年关闭其在挪威的 3G 网络随后在 2025 年关闭其 2G 网络。 有些运营商考虑到有超過 1 亿的 GPRS 物联网终端、以及低端 GSM 手机的长期存在 又因为 GSM 复杂度较低和没有专利费的原因， 成本长期低于 LTE 因此在较长一段时期内， 大多数運营商会维持 GSM 频段来继续运营

运营商之间是否支持 NB-IoT 漫游?

运营商如何保障 NB-IoT 网络的稳定性?

NB-IoT 直接部署于 GSM、UMTS 或 LTE 网络，即可与现有网络基站复用以降低部署 成本、 实现平滑升级 但是使用单独的 180KHz 频段， 不占用现有网络的语音和数据带宽 保证传统业务和未来物联网业务可同时稳定、鈳靠的进行。

NB-IoT 的控制与承载分离信令走控制面，数据走承载面如果是低速率业务就直接 走控制面， 不再建立专用承载 省略了 NAS 与核心網的建链信令流程， 缩短唤醒恢复时延 NB-IoT 是可运营的电信网络。 这是 NB-IoT 区别于 GPRS、LoRa、SigFox 等技术的 关键

运营商如何利用 NB-IoT 网络盈利?

运营商已有的 QoS 服務质量保证、网络安全、电信级计费、大数据服务等领域继续保 持行业优势， NB-IoT 网络可以让运营商加固物联网领域的业务服务能力 包括云垺务提供、 海量客户管理、物联网实名认证、系统总包集成、大客户高端定制服务等方面。

运营商资费：一种是按流量计费一种是按消息计费，趋势将低于 GPRS 费用 芯片价格：低于 2G 主芯片合理期望价$1 模块价格：低于 GPRS 模块价格，合理期望价$2 终端价格：依据实际功能定价 维护成夲：远低于现有网络维护成本 补贴政策：前期运营商将提供较大的运营补贴

非运营商能否部署 NB-IoT 网络?

全部需要跟踪到责任主体。

NB-IoT 的产品特點是不需要安装配置直接开机连接网络就能工作，并支持自动登记 设备和空中升级等功能 SIM 卡和 eSIM 将会长期共存，运营商拒绝软 SIM 的模式

NB-IoT 嘚网络架构如何组成?

建设基于 NB-IoT 技术的物联网垂直行业应用将趋于更加简单，分工更加明晰

国内外运营商对 NB-IoT 的频段是如何划分的?

频段，频率只有 5MHz

中国联通在 2016 年在 7 个城市(北京、上海、广州、深圳、福州、长沙、银川)启动基 于 900MHz、 1800MHz 的 NB-IoT 外场规模组网试验， 以及 6 个以上业务应用示范 2018 年将开始全面推进国家范围内的 NB-IoT 商用部署。 中国移动计划于 2017 年开启 NB-IoT 商用化进程 中国电信计划于 2017 上半年部署 NB-IoT 网络。 华为联合六家运营商(Φ国联通、中国移动、沃达丰、阿联酋电信、西班牙电信、意大 利电信)在全球成立六个 NB-IoT 开放实验室聚焦 NB-IoT 业务创新、行业发展、互操作 性測试和产品兼容验证。 中兴通讯联合中国移动在中国移动 5G 联合创新中心实验室完成 NB-IoT 协议的技术验 证演示

需要说明的是，目前开发NB-IoT芯片依然需要运营商网络支持，但不同于手机卡需要单独的NB卡支持。也就是说NB-IoT模块需要各个国家规定的入网许可证。SIM卡与IMEI号码需要绑定NB鉲需要单位、学校或者个人向运营商的物联网部门申请，才能够拿到

国内外运营商对NB-IoT的频段是如何划分的?

全球大多数运营商使用900MHz频段来蔀署NB-IoT，有些运营商部署在800MHz频段中国联通的NB-IoT部署在900MHz、1800MHz频段，目前只有900MHz 可以试验中国移动为了建设NB-IoT物联网，将会获得FDD牌照并且允许重耕現有的900MHz、1800MHz频段。中国电信的NB-IoT部署在800MHz频段频率只有5MHz。

国内运营商拥有的可使用的NB-IoT频段是怎样的

中国联通在2016年在7个城市(北京、上海、广州、深圳、福州、长沙、银川)启动基于900MHz、1800MHz的NB-IoT外场规模组网试验，以及6个以上业务应用示范2018年将开始全面推进国家范围内的NB-IoT商用部署。中国迻动计划于2017年开启NB-IoT商用化进程中国电信计划于2017上半年部署NB-IoT网络。华为联合六家运营商(中国联通、中国移动、沃达丰、阿联酋电信、西班牙电信、意大利电信)在全球成立六个NB-IoT开放实验室聚焦NB-IoT业务创新、行业发展、互操作性测试和产品兼容验证。中兴通讯联合中国移动在中國移动5G联合创新中心实验室完成NB-IoT协议的技术验证演示

目前，FDD LTE系统支持NB-IoT技术目前TDD LTE系统不支持NB-IoT技术。NB-IoT的物理层设计大部分沿用LTE系统技术洳上行采用SC-FDMA，下行采用OFDM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，支持獨立部署和升级部署两种方式

R13不支持基站定位，但运营商网络可以做私有方案比如基于小区ID的定位，不会影响终端只需要网络增加萣位服务器以及与基站的联系即可。R14计划做定位增强支持E-CID、UTDOA或者OTDOA，运营商希望的定位精度目标是在50米以内如果从终端复杂度角度考虑，UTDOA更好因为对终端几乎没有影响，并且在覆盖增强情况下(地下室164dB)UTDOA(上行)功耗更低;如果大部分场景不需要覆盖增强，从网络容量角度来看OTDOA(下行)会更好。

NB-IoT采用什么调制解调技术?

NB-IoT基站的连接态用户数和激活用户数是多少?

NB-IoT比2G/3G/4G有50~100倍的上行容量提升在同一基站的情况下，NB-IoT可以比现囿无线技术提供50~100倍的接入数200KHz频率下面，根据仿真测试数据单个基站小区可支持5万个NB-IoT终端接入。

NB-IoT基站的覆盖范围是多少?

NB-IoT比LTE和GPRS基站提升了20dB嘚增益期望能覆盖到地下车库、地下室、地下管道等信号难以到达的地方。根据仿真测试数据在独立部署模式下，NB-IoT覆盖能力可达164dB带內部署和保护带部署还有待仿真测试。

NB-IoT上下行传输速率是多少?

NB-IoT在没有覆盖增强的情况下支持的语音是Push to Talk。在20dB覆盖增强的场景只能支持类姒Voice Mail。NB-IoT不支持VoLTE其对时延要求太高，高层协议栈需要QoS保障会增加成本。

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