物联网 > > 物联网问答 > 什么是窄带物联网

什么是窄带物联网

来源:https://www.wlworld.com.cn 时间:2024-09-03 编辑:admin 手机版

一、什么是窄带物联网

窄带物联网是指,带宽比较低的传输,这样的传输可以节约能源,电使用毁竖电池的寿命,长,这种带宽只适合传输简单的控制信号,不适合做岩物,大数据,比如音乐和视频信号粗余液。

说起NB-IOT标准,其前身是LTE-M,2015年9月,国际电联正式对外公布了物联网标准,将LTE-M更名为告耐NB-IOT(窄带物联网)

LTE-M是3GPP组织在LTE

Release

13版本中推出的,其低功耗、低传输速率和高覆盖率三项特点符合低功耗物联网需求,而这一标准可理解为基于3GPP组织Release

12版中制定的Cat.0标准。其实,与之前的Cat.1~Cat.10相比,Release

12版中Cat.0的设计并非用以划归到衡量传统蜂窝网络,而是为了物联网神友游而生。

Cat.X说的就是UE-Category,分开来看,UE是用户设备(user

equipment),Category英文是分类、类别的意思,所以很直观地,Cat.X这个值就是用来衡量用户终端设备无线性能的,说白了就是用来划分终端速率(等级)的。根据3GPP

Release定义,UE-Category被分为1~10共10个等级,其中Cat.1~Cat.5在R8组,Cat.6~Cat.8在R10组,Cat.9~Cat.10在R11组。Cat.0则是指向广阔的物联网市场,实现更低功耗、更低成本物联网设备连接到LTE网络。支持更低Category,对可穿戴设备、智慧家庭和智慧电表等物联网应用非常游销关键。

移动通信正在从人与人的连接,向人与物以及物与物的连接迈进,然而当前的4G网络在物与物的连接能力上不足,正是在这样的背景下NB-IOT孕育而生。基于蜂窝的窄带物联网(Narrow Band Internet of Things, NB-IoT)俨然已成为万物互联网络的一个重要分支,作为 IoT领一个新兴的技术,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 网清毕络、UMTS 网络或 LTE 网络,以降低部答雹芹署成本、实现平滑肆腔升级。

NB-IoT 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),支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接。

NB-IOT俗称4.5G,除了具有高达1Gbps的峰值速率,还意味着基于蜂窝物联网的更多连接数,支持M2M连接以及更低时延,以及超低的功耗。

二、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。

三、什么是窄带物联网,与物联网的区别是什么,主要用在哪些方面

物联网(IoT)已经开始走入现实,到 2020 年,预计将有数十亿的服务和设备实现随时随地互联。智能家居、可穿戴设备、智慧城市、智慧医疗、智慧交通、智慧农业和智能仪表等等,各种新应用层出不穷,推动新业务模式飞速发展。

为了支持物联网的进一步发展,移动行业开发了新的无线接入技术,其中包括低功耗广域网(LPWAN)。这项技术能够更好地支持这些设备和其应用的特征和要求。

3GPP 在 2014 年开始推动一项标准化任务,窄带物联网(NB-IoT)是这项工作的成果。作为 3GPP 第 13 版标准的一个组成部分,窄带物联网技术规范的首个版本在 2016 年 6 月冻结并发布,旨在支持具有以下要求的类似应用:

– 优化在现有 LTE 空中接口之上的网络体系结构

– 更佳的部署灵活性

– 扩大的室内覆盖范围(与 GSM 相比 +20 dB)

– 支持数量庞大的双向通信设备(数据传输速率仅为几十 kbps)

– 低成本设备(单价低于 5 美元)

– 低功耗(电池使用寿命超过 10 年)

窄带物联网是一种新型无线接入技术,虽然与现有的 3GPP 设备不兼容,但是其继承了 LTE 的很多特征,例如频带、物理层基础、参数值定义和高层复用(NAS、RRC、RLC 和 MAC 过程)。但是,必须注意的是,因为其带宽减少到 180 kHz(加上防护频带为 200 kHz),所以需要创建与 LTE 不同的新物理信道和程序。

与其他物联网技术一样,此应用的终极目标就是更大的覆盖范围和更低的功耗。为了减少橡轮设备复杂性和成本,它不支持很多基础 LTE 功能,例如空间复用、载波聚合、演进的多媒体广播组播业务(eMBMS)和双连通性。也不支持高层服务,例如 IP 多媒体子系统(IMS)。

在现有 LTE 空中接口之上优化的网络体系结构

虽然窄带物联网与现有 3GPP 设备不兼容,但它仍然继承了很多 LTE 特征,例如物理层基础和高层体系结构。

唯一实现标准化的双工模式是频分双工(FDD);因此,上行链路和下行链路使用不同的频率。目前,窄带物联网没有时分双工(TDD)版本,而 3GPP 在短期内也没有计划定义该版本。

为了减少设备复杂性和成本,3GPP 制定了三个主要的设计决策。首先,窄带物联网遵照半双工设计,这样就无需使用昂贵的双工器滤波器来分离发射和接收链路;您可以使用开关代替。其次,不支持 MIMO,特别是空间多路复用技术,因此用户设备(UE)仅需要实施一个接收机链路。最后,非常重要的一点是,信道带宽仅为 180 kHz,这减少了整体平台成本。

总之,窄带物联网 NB IoT 是一项新兴的 3GPP 窄带无线技术,其优点是可以充分利用现有的蜂窝基础设施。这项新技术将促使物联网实现长足增长,在不同领域催生各类物联网应用。

窄带物联网设计挑战

窄带物联网设备和系统要求经过严格的测试,以确保高度的可靠性梁汪信,避免意外故障。下列是窄带物联网面陵链对的一些设计挑战:

物联网是新一代信息技术的重要组成部分,也是“信息化”时代的重要发展阶段。其英文名称是:“Internet of things(IoT)”。顾名思义,物联网就是物物相连的互联网。这有两层意思:其一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;其二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信,也就是物物相息。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术,斗亏搜广泛应用于网络的融合中,也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网是互联网的应用拓展,与其说物联网是网络,不如说物联网是业务和应用。因此,应用创新是物联网发展的核心,以用户体验为核心的创新2.0是物联网发展的灵魂。

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。据说空带NB-IoT设备电池寿命可以提高至至少10年,同时还能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖。

 窄带物联网是物联网领域的一个新兴技术,我们目前看到的物联网技术应用,基本上都是窄带物联网,因为它耗能少,传输快,可以达到的效果也很好。 

物联网把新一代IT技术充分运用在各行各业之中,具体地说,就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管空历道等各种物体中,然后将“物联网”与现有的互联网整合起来,实现人类社会与物理系统的整合,在这个整合的网络当中,存在能力超级强大的中心计算机群,能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制,在此基础上,人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活,达到“智慧”状态,提高资源利用率和生产力水平,改善人与自然间的关系。

物联网用途广泛,遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、环境监测、路灯照明管控、景观照明管控、楼宇照明管控、广场照明管控、老人护理、个人健康、花卉栽培、水系监测、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等多个领域。

NB-IoT 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),支持待机时间长、对网络连接要求激厅禅较高设备的高效连接。据说 NB-IoT 设备电池寿命可以提高至至少 10 年,同时还能提供明尘非常全面的室内伏唯蜂窝数据连接覆盖。

移动通信正在从人与人的连接,向人与物以及物与物的连接迈进,然而当前的4G网络在物与物的连接能力上答雹芹不足,正是在这样的背景下NB-IOT孕育而生。

NB-IOT俗称4.5G,肆腔除了具有高达1Gbps的峰值速率,还意味着基于蜂窝物联网的更多连接数,支持M2M连接以及更低时延,以及超低的清毕功耗。

最近更新

物联网问答排行榜精选