窄带物联网（NB-IoT）： 打造超连接物联网的蜂窝技术
在物联网（IoT）的广阔领域中，LPWAN技术，特别是窄带物联网（NB-IoT）正崭露头角，成为连接万物的蜂窝技术基石。它旨在通过其独特的业务聚焦、低成本和低功耗特性，推动智能家居、穿戴设备等应用的普及。然而，面对标准化、安全性和运营成本的挑战，NB-IoT展现出了其与众不同的一面。
作为LPWAN技术的代表，NB-IoT的核心优势在于其长待机时间和高效的连接性能。它通过利用现有的蜂窝基础设施，为那些电池供电受限、基础设施投资需求大的设备，如水表，提供了标准化的解决方案。尽管在部署初期可能遇到终端成本上升和网络覆盖不均的问题，但NB-IoT的设计策略是增强室内覆盖，尤其针对那些传统通信难以触及的偏远区域。
技术特性鲜明： NB-IoT采用半双工设计，带宽仅为180kHz，仅支持FDD模式，且不支持高级的LTE功能，如MIMO和载波聚合。3GPP为其定义了三种部署模式，以适应不同的频谱条件。它的睡眠模式（eDRX和PSM）显著延长了设备的电池寿命，但这也要求芯片和平台设计的精简，以确保信号传输的清晰和稳定。
尽管与现有3GPP设备存在兼容性问题，NB-IoT仍保持着LTE的部分特性，如支持双向通信，下行链路采用OFDMA，上行链路则有SC-FDMA的变体。这使得大规模双向设备通信成为可能，但TDD模式则不在其支持范围内。
至关重要的测试环节： 在引入NB-IoT到实际应用之前，进行严格的设备功能测试和一致性验证至关重要，特别是在关键任务场景，例如工业自动化和智能城市项目，确保产品在各种条件下的性能和可靠性。
在这样的技术背景下，是德科技提供了全面的解决方案，他们专注于物联网体系结构的测试服务，包括智能家居设备、无线通信、网络和系统测试，帮助确保产品的卓越性能，满足市场对可靠、高效的窄带物联网技术的需求。
总的来说，尽管NB-IoT在部署过程中面临着一系列挑战，但其强大的连接能力和标准化优势，使其成为构建未来超连接物联网的不可或缺的技术之一。通过科学的测试和专业的服务，我们可以克服这些挑战，推动NB-IoT技术的广泛应用和可持续发展。
物联网无线技术LoRa、Wi-Fi、ZigBee、NB-IoT、蓝牙5.0技术盘点
LoRa
LoRa(长 距离)是由Semtech公司开发的一种技术，典型工作频率在美国是915MHz，在欧洲是868MHz，在亚洲是433MHz。LoRa的物理层 (PHY)使用了一种独特形式的带前向纠错(FEC)的调频啁啾扩频技术。这种扩频调制允许多个无线电设备使用相同的频段，只要每台设备采用不同的啁啾和 数据速率就可以了。其典型范围是2km至5km，最长距离可达15km，具体取决于所处的位置和天线特性。
LoRa芯片在整个产业链中处于基础核心地位，重要性不言而喻。值得注意的是，目前美国Semtech公司是LoRa芯片的核心供应商，掌握着LoRa底层技术的核心专利。而Semtech的客户主要有两种，一是获得Semtech LoRa芯片IP授权的半导体公司；二是直接采用Semtech芯片做SIP级芯片的厂商，包括微芯 科技 （Microchip）等。
Wi-Fi
Wi-Fi被广泛用于许多物联网应用案例，最常见的是作为从网关到连接互联网的路由器的链路。然而，它也被用于要求高速和中距离的主要无线链路。
大多数Wi-Fi版本工作在2.4GHz免许可频段，传输距离长达100米，具体取决于应用环境。流行的802.11n速度可达300Mb/s，而更新的、工作在5GHz ISM频段的802.11ac，速度甚至可以超过1.3Gb/s。
一 种被称为HaLow的适合物联网应用的新版Wi-Fi即将推出。这个版本的代号是802.11ah，在美国使用902MHz至928MHz的免许可频段， 其它国家使用1GHz以下的类似频段。虽然大多数Wi-Fi设备在理想条件下最大只能达到100米的覆盖范围，但HaLow在使用合适天线的情况下可以远达1km。
802.11ah 的调制技术是OFDM，它在1MHz信道中使用24个子载波，在更大带宽的信道中使用52个子载波。它可以是BPSK、QPSK或QAM，因此可以提供宽 范围的数据速率。在大多数情况下100kb/s到数Mb/s的速率足够用了——真正的目标是低功耗。Wi-Fi联盟透露，它将在2018年前完成 802.11ah的测试和认证计划。
针对物联网应用的另外一种新的Wi-Fi标准是802.11af。它旨在使用从54MHz到698MHz范围内的电视空白频段或未使用的电视频道。这些频道 很适合长距离和非视距传输。调制技术是采用BPSK、QPSK或QAM的OFDM。每个6MHz信道的最大数据速率大约为24Mb/s，不过在更低的 VHF电视频段有望实现更长的距离。
ZigBee
ZigBee，也称紫蜂，是一种低速短距离传输的无线网上协议，底层是采用IEEE 802.15.4标准规范的媒体访问层与物理层。主要特色有低速、低耗电、低成本、支持大量网上节点、支持多种网上拓扑、低复杂度、快速、可靠、安全。ZigBee是物联网的理想选择之一。
虽然ZigBee一般工作在2.4GHz ISM频段，但它也可以在902MHz到928MHz和868MHz频段中使用。在2.4GHz频段中数据速率是250kb/s。它可以用在点到点、星形和网格配置中，支持多达254个节点。与其它技术一样，安全性是通过AES-128加密来保证的。ZigBee的一个主要优势是有预先开发好的软件应用配 置文件供具体应用(包括物联网)使用。最终产品必须得到许可。
ZigBee技术所采用的自组织网是怎么回事？举一个简单的例子就可以说明这个问题，当一队伞兵空降后，每人持有一个ZigBee网络模块终端，降落到地面后，只要他们彼此间在网络模块的通信范围内，通过彼此自动寻找，很快就可以形成一个互联互通的ZigBee网络。而且，由于人员的移动，彼此间的联络还会发生变化。因而，模块还可以通过重新寻找通信对象，确定彼此间的联络，对原有网络进行刷新。这就是自组织网。
NB-IoT
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(LPWAN)。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。据说NB-IoT设备电池寿命可以提高至少10年，同时还能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖。
蓝牙5.0
蓝牙是一种无线传输技术，理论上能够在最远 100 米左右的设备之间进行短距离连线，但实际使用时大约只有 10 米。其最大特色在于能让轻易携带的移动通讯设备和电脑，在不借助电缆的情况下联网，并传输资料和讯息，目前普遍被应用在智能手机和智慧穿戴设备的连结以及智慧家庭、车用物联网等领域中。新到来的蓝牙 5.0 不仅可以向下相容旧版本产品，且能带来更高速、更远传输距离的优势。