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NB-IOT关键技术有哪些 NB-IOT应用领域分析

时间：2019-01-11

  一、什么是NB-IOT？

  基于蜂窝的窄带物联网(Narrow Band Internet of Things, NB-IoT)成为万物互联网络的一个重要分支。NB-IoT构建于蜂窝网络，只消耗大约180KHz的带宽，可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，以降低部署成本、实现平滑升级。NB-IoT是IoT领域一个新兴的技术，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，也被叫作低功耗广域网(LPWA)。NB-IoT支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接。

  二、NB-IoT关键技术有哪些

  NB-IoT有三种运营模式，一种是独立的在运营商的网络外面重做;第二种是在LTE的保护带上，实际上它主要的原理是上行是采用OFDMA，前后保留10kHz的保护带，它有两种子载波间隔，一种是3.75kHz的，另一种是间隔15kHz的;第三种是带内模式：可利用LTE载波中间的任何资源块。以下是它的几个大特点：

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  1、广覆盖

  NB-IoT技术能实现比GSM好20dB以上的覆盖增益，覆盖面积扩大100倍，在地下车库、地下管道也能覆盖到。

  上行工具谱密度增益17dB(NB-IoT的200mw/3.75kHz相比2G/3G/LTE的200mw/180kHz)

  2-16倍的重传机制增益3-12dB(付出时延代价，10s，但业务允许)

  编译码增益3-4dB

  2、大连接

  NB-IoT单扇区支持5万个连接，比现往高50倍(2G/3G/4G分别是14/128/1200)，目前全球有约500万个物理站点，假设全部署NB-IoT，每站点三扇区可接入的物联网终端数将达4500亿个。

  窄带技术：上行等效功率36信道*23dBm，提升信道容量

  减少空口信令开销，提升频谱效率

  基站优化：独立的准入拥塞控制与终端上下文信息存储

  核心网优化：终端上下文存储与下行数据缓存

  3、低功耗

  NB-IoT终端如每天发送一次200Byte报文，AA电池待机时间10年

  单次的速传时间缩短了

  终端99%的时间都工作在节能模式(PSM)，这个节能模式和手机的节能模式不一样，终端仍然注册在网，但信令不可达。终端处于深度睡眠，99%的时间终端的功耗只有15微瓦。它的睡眠的时间比较长，能减少终端监听网络的频度。

  因为物联网不像手机那么位置变化那么快，所以移动性的管理可以简化。

  4、低成本

  目前单个模块做出来的成本不会超过5美元，目标是要做到1美元左右。

  180kHz窄带，降低芯片复杂度;

  简化协议栈(500Byte)，减少片内Flash/RAM;

  5、低采样率

  单天线、半双工，射频成本低;

  峰均比低，单片SOC内置23dBm发射功率的功效。


  三、NB-IoT应用场景介绍

  制造行业：管道管廊、油田物联网、风力发电、光伏发电、智能变电站、环境监测。

  路灯智能管理系统：监控中心是整个路灯监控系统操作、维护、处理、统计、分析和监管的中心。

  建筑系统：电梯物联网、能耗分项计量、中央空调监管、水箱监控、环境报警。

  物流行业：冷链物流、智能集装箱锁、贵重物品跟踪、快递物流。智慧物流能大大降低制造业、物流业等各行业的成本，实打实地提高企业的利润，生产商、批发商、零售商三方通过智慧物流相互协作，信息共享，物流企业便能更节省成本。

  智能安防：智能摄像头、智能报警器、智能门锁、电动自行车防盗、人防工程。

  终上所诉，NB-IOT的关键技术主要是广覆盖、大连接、低功率、低成本、低采样率。NB-IOT应用场景多样化，应用行业广泛，以上只是一部分介绍。了解更多物联网通信资讯，关注太阳成物联。

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