自去年以來(lái)，共享單車在國(guó)內(nèi)各大城市全面開花，在為國(guó)人出行帶來(lái)便利的同時(shí)，也在無(wú)形中推動(dòng)了國(guó)內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的發(fā)展。今年2月下旬，ofo宣布與中國(guó)電信、華為達(dá)成全面合作，將共同研發(fā)基于新一代物聯(lián)網(wǎng)NB-loT技術(shù)的共享單車智能解決方案，打造全球首款物聯(lián)網(wǎng)共享單車。5月23日，高通也宣布計(jì)劃與中國(guó)移動(dòng)研究院及中國(guó)智能共享單車領(lǐng)先企業(yè)摩拜單車展開合作，啟動(dòng)中國(guó)首個(gè)eMTC/NB-IOT/GSM(LTE Cat M1/NB1和E-GPRS)多模外場(chǎng)測(cè)試。為何摩拜、ofo這兩家國(guó)內(nèi)最大的共享單車廠商都如此積極的采用新一代的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)呢?eMTC/NB-IoT到底有何優(yōu)勢(shì)?
據(jù)市場(chǎng)研究公司IDC預(yù)測(cè)，2020年全球物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)量將接近300億左右。物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)規(guī)模預(yù)期在2020年前將以每年16.9%的速度增長(zhǎng)，全球物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)到2020年將增長(zhǎng)至1.7萬(wàn)億美元。而其他業(yè)界廠商則預(yù)計(jì)，到2025年物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)量將在500億至1000億之間。顯然物聯(lián)網(wǎng)將是一個(gè)非常巨大的市場(chǎng)，同時(shí)也成為了眾多廠商的必爭(zhēng)之地。
對(duì)于通信設(shè)備廠商和電信運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)，相比基于Wi-Fi、藍(lán)牙、ZigBee等技術(shù)陣營(yíng)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，基于蜂窩技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)連接設(shè)備更具價(jià)值。根據(jù)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)Strategy Analytics的數(shù)據(jù)顯示，預(yù)計(jì)到2025年蜂窩物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)量將增至24億。
根據(jù)Machina Research的預(yù)測(cè)，到2025年，所有物聯(lián)網(wǎng)連接中的72%將使用Wi-Fi、藍(lán)牙、Zigbee這樣的短距離傳輸技術(shù)。蜂窩物聯(lián)網(wǎng)連接到2025年將達(dá)到220億個(gè)(2015年底這一數(shù)字為3.34億)，雖然屆時(shí)5G可能已經(jīng)大規(guī)模商用，但是其中大部分仍將基于LTE技術(shù)。
不同于智能手機(jī)等移動(dòng)終端設(shè)備，物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)對(duì)于移動(dòng)性、數(shù)據(jù)傳輸速度的要求都相對(duì)較低，所以之前應(yīng)用在物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的主要還是2G/3G網(wǎng)絡(luò)。不過(guò)很快，兩種窄帶LTE技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)eMTC以及NB-IoT將成為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用新的主流技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
特別是NB-IoT，早在2015年9月的RAN全會(huì)上，就已經(jīng)被3GPP確定為窄帶蜂窩物聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)。2016年6月16日，NB-IoT技術(shù)協(xié)議獲得了3GPP 無(wú)線接入網(wǎng)(RAN)技術(shù)規(guī)范組會(huì)議通過(guò)。從立項(xiàng)到協(xié)議凍結(jié)僅用時(shí)不到8個(gè)月，成為史上建立最快的3GPP標(biāo)準(zhǔn)之一。在9月完成性能標(biāo)準(zhǔn)制定和12月完成一致性測(cè)試后，NB-IoT即可進(jìn)入商用階段。
去年3月，3GPP也正式宣布eMTC相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并已經(jīng)在R13版本發(fā)布。同時(shí)，作為未來(lái)窄帶5G物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)，eMTC和NB-IoT會(huì)根據(jù)今后的技術(shù)、應(yīng)用場(chǎng)景等的發(fā)展隨著LTE協(xié)議共同演進(jìn)。
NB-IoT和eMTC作為物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域最具潛力的兩項(xiàng)技術(shù)，可適用于智能家居、共享單車、物流追蹤、智能抄表、智慧樓宇、智能穿戴、廣域物聯(lián)、工業(yè)物聯(lián)等典型應(yīng)用場(chǎng)景。
NB-IoT和eMTC
前面說(shuō)到，NB-IoT和eMTC都屬于窄帶LTE技術(shù)，這也意味著它們可以利用現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施和頻譜，不過(guò)相比現(xiàn)有的LTE網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，NB-IoT和eMTC在傳輸速率上都進(jìn)行了大大的降低。
NB-IoT使用的帶寬大約為200KHz，支持100Kbps以下速率傳輸?shù)土髁繑?shù)據(jù);而eMTC技術(shù)則使用的是1.4MHz帶寬，最高數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)1Mbps。
而這也使得終端和核心網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性進(jìn)一步降低，可實(shí)現(xiàn)更低功耗延長(zhǎng)續(xù)航時(shí)間，通過(guò)冗余傳輸實(shí)現(xiàn)更深覆蓋。完全符合目前物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備對(duì)于傳輸速率要求不高，低功耗、低成本的需求。
NB-IoT技術(shù)具有以下優(yōu)勢(shì)：(1)強(qiáng)連接：穿墻能力上比Cat.4 LTE提升20dB增益，在同一基站的情況下，NB-IoT可以比現(xiàn)有無(wú)線技術(shù)提供50-100倍的接入數(shù)。一個(gè)扇區(qū)能夠支持10萬(wàn)個(gè)連接，支持低延時(shí)敏感度、超低的設(shè)備成本、低設(shè)備功耗和優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu);(2)超低功耗：由于NB-IoT聚焦小數(shù)據(jù)量、低速率應(yīng)用，因此NB-IoT設(shè)備功耗可以做到非常小，設(shè)備續(xù)航時(shí)間可以從過(guò)去的幾個(gè)月大幅提升到幾年甚至十年以上;(3)深度覆蓋：能實(shí)現(xiàn)比GSM高20db的覆蓋增益，相當(dāng)于提升了100倍覆蓋區(qū)域能力;(4)低成本：NB-IoT構(gòu)建于蜂窩網(wǎng)絡(luò)，可直接部署于GSM網(wǎng)絡(luò)、UMTS網(wǎng)絡(luò)或LTE網(wǎng)絡(luò)，以降低部署成本、實(shí)現(xiàn)平滑升級(jí);同時(shí)低速率、低功耗、低帶寬同樣給NB-IoT芯片以及模塊帶來(lái)低成本優(yōu)勢(shì)。(5)安全性：繼承4G網(wǎng)絡(luò)安全能力，支持雙向鑒權(quán)以及空口嚴(yán)格加密，確保用戶數(shù)據(jù)的安全性;(6)穩(wěn)定可靠：能提供電信級(jí)的可靠性接入，有效支撐IoT應(yīng)用和智慧城市解決方案。