本月初,工信部公示了新一批“電信網碼號資源使用證書”頒發結果,三大運營商均獲得相關物聯網號段,吹響了物聯網深度商用的沖鋒號。近一兩年,隨著NB-IoT的興起,窄帶物聯網產業物聯網發展也進入快車道。然而,在窄帶物聯網家族里,另外一位成員eMTC的作用也不容忽視,兩項技術各有所長也互為補充,推動窄帶物聯網應用不斷成熟。
窄帶物聯網備受關注
近幾年,無線連接技術不斷演進和發展,正在變革著生活的方方面面,一個萬物互聯的世界正逐漸成為現實。其實,物聯網并不是一個新名詞,此前,已經有很多種物聯技術涌現,比如WiFi、藍牙、Zigbee等。那么為什么近一兩年以來,窄帶蜂窩物聯網在市場上備受關注呢?
一方面,之前的局域物聯網技術很難滿足特定用戶的需求,應用范圍有所限制,不能實現“在哪兒都能聯上網,隨時都能聯上網”的目標。另一方面,在萬物互聯的世界里還有海量應用對帶寬要求不高,他們對網絡的要求是窄帶、低功耗、廣域覆蓋、低成本、大連接,這些業務需要承載在更加定制化的網絡上以適合于它的發展。
窄帶蜂窩物聯網具有低功耗、強覆蓋以及低成本的優勢,結合運營商高安全性、高性能、高可靠性、電信級的服務能力,可以真正滿足廣大物聯網應用的需求,為用戶提供更可靠、隨時隨地上網的服務。作為窄帶物聯網家族的“雙子”NB-IoT和eMTC正好符合上述要求,他們面向極低甚至中低速率的物聯網應用,并且在全球獲得了廣泛的支持,在即將到來5G中,他們將會是非常重要的物聯網技術。
物聯網雙子各有所長
雖然同為窄帶物聯網,NB-IoT和eMTC分別有自己的特點和擅長的領域。
從網絡層面看,NB-IoT(Cat-NB1)具備覆蓋廣、多連接(單小區可支持10萬連接)、功耗低(電池壽命超過十年)、模塊成本低(每模塊不足5美元)等突出優勢。NB-IoT構建于蜂窩網絡,只消耗大約180KHz的帶寬,可直接部署于GSM網絡、UMTS網絡或LTE網絡。
eMTC(Cat-M1)的特點則是移動性好、定位精度高、成本低。它基于蜂窩網絡進行部署,其用戶設備通過支持1.4MHz的射頻和基帶帶寬,可以直接接入現有的LTE網絡,支持上下行最大1Mbps的峰值速率。
正是由于網絡的差異,NB-IoT和eMTC都有自己擅長的使用場景。NB-IoT對于時延相對沒有那么敏感,對成本要求相對高,同時適用于數據流量非常低的業務。它典型的應用場景就是遠程抄表,只需一個月上傳一次數據水的使用情況或者電的使用情況。此外,NB-IoT還能在低功耗、低數據吞吐量的領域大展拳腳,例如智能抄表、智能停車、智能家居、智能城市、智能生產等。
跟NB-IoT相比,eMTC對高可靠性以及關鍵任務型業務有更好的支持,更適合對時延相較敏感的使用場景,比如VoLTE、樓宇安防、可穿戴設備、醫療設備、智能追蹤、智能充電樁、共享單車管理、資產跟蹤及關鍵基礎設施等。
多模融合是大勢所趨
目前來看,我國NB-IoT的發展略微領先。工信部辦公廳不久前發布了《關于全面推進移動物聯網(NB-IoT)建設發展的通知》,我國三大運營商均在積極推進NB-IoT蜂窩物聯網產業,從標準、系統設備、芯片、模組到垂直行業等生態圈的眾多企業都參與其中。
在推進過程中,產業界也意識到,在LTE的基礎上,物聯網可以做到更廣泛的覆蓋、更多的使用場景,光是用單一的技術可能沒有辦法滿足所有可能出現的使用場景,eMTC跟NB-IoT各有不同的優缺點,可以把他們融合起來,形成多模解決方案。
從長遠來看,推動窄帶物聯網多模模式,有利于物聯網產業的發展。NB-IoT和eMTC都能延長電池的續航時間,降低復雜性并減少成本,能夠廣泛適應用戶需求。從商業效益來看,兩種技術可以支持全球頻段,能更好地實現物聯網規模效益,加速應用普及和降低使用成本。
2016年10月,中國移動聯合多家知名廠商進行了基于3GPP標準的NB-IoT和eMTC商用產品實驗室測試。今年5月,中國移動研究院我國的首個eMTC/NB-IoT/GSM多模外場測試工作,完成端到端的實驗室驗證,對NB-IoT和eMTC多模組在多個城市進行了一定規模的主網驗證,為商用進行準備。
中國聯通今年開始也在積極同步推進NB-IoT和eMTC技術試點。據了解,試點主要包括兩部分:一部分是內場實驗,依托于中國聯通物聯網開放實驗室,主要推進各類物聯網技術對接;另一部分是外場測試,在全國10多個城市同步推進測試工作。
在通信制造業,高通發布了MDM9206全球多模eMTC/NB-IoT/GSM物聯網解決方案,通過eMTC和NB-IoT在4G平臺上的發展和使用,逐步將其演進至5G NR的海量物聯網。