NB-IoT，你以為是Niubility Internet of Thing?不不不，NB-IoT是指窄帶物聯(lián)網(Narrow Band -Internet of Things)技術。

　　一、為什么NB-IoT會出現(xiàn)?

　　據預測，2016年全球將會使用64億個物聯(lián)網設備每天將有550萬個設備連網，而“萬物互聯(lián)”實現(xiàn)的基礎之一在于數(shù)據的傳輸，不同的物聯(lián)網業(yè)務對數(shù)據傳輸能力和實時性都有著不同要求。

　　根據傳輸速率的不同，可將物聯(lián)網業(yè)務進行高、中、低速的區(qū)分：

　　高速率業(yè)務：主要使用3G、4G技術，例如車載物聯(lián)網設備和監(jiān)控攝像頭， 對應的業(yè)務特點要求實時的數(shù)據傳輸;

　　中等速率業(yè)務：主要使用GPRS技術，例如居民小區(qū)或超市的儲物柜，使用頻率高但并非實時使用，對網絡傳輸速度的要求遠不及高速率業(yè)務;

　　低速率業(yè)務：業(yè)界將低速率業(yè)務市場歸納為LPWAN(Low Power Wide Area Network)市場，即低功耗廣域網。目前還沒有對應的蜂窩技術，多數(shù)情況下通過GPRS技術勉力支撐，從而帶來了成本高、影響低速率業(yè)務普及度低的問題。

　　也就是說目前低速率業(yè)務市場急需開拓，而低速率業(yè)務市場其實是最大的市場，如建筑中的滅火器、科學研究中使用的各種監(jiān)測器，此類設備在生活中出現(xiàn)的頻次很低，但匯集起來總數(shù)卻很可觀，這些數(shù)據的收集用于各類用途，比如改善城市設備的配置等等。

　　而NB-IoT就是一種新的窄帶蜂窩通信LPWAN(低功耗廣域網)技術，可以幫助我們解決這個問題。

　　二、NB-IoT的優(yōu)勢是什么?

　　作為一項應用于低速率業(yè)務中的技術，NB-IoT的優(yōu)勢不難想象：

　　強鏈接：在同一基站的情況下，NB-IoT可以比現(xiàn)有無線技術提供50-100倍的接入數(shù)。一個扇區(qū)能夠支持10萬個連接，支持低延時敏感度、超低的設備成本、低設備功耗和優(yōu)化的網絡架構。舉例來說，受限于帶寬，運營商給家庭中每個路由器僅開放8-16個接入口，而一個家庭中往往有多部手機、筆記本、平板電腦，未來要想實現(xiàn)全屋智能、上百種傳感設備需要聯(lián)網就成了一個棘手的難題。而NB-IoT足以輕松滿足未來智慧家庭中大量設備聯(lián)網需求。

　　高覆蓋：NB-IoT室內覆蓋能力強，比LTE提升20dB增益，相當于提升了100倍覆蓋區(qū)域能力。不僅可以滿足農村這樣的廣覆蓋需求，對于廠區(qū)、地下車庫、井蓋這類對深度覆蓋有要求的應用同樣適用。以井蓋監(jiān)測為例，過去GPRS的方式需要伸出一根天線，車輛來往極易損壞，而NB-IoT只要部署得當，就可以很好的解決這一難題。

　　低功耗：低功耗特性是物聯(lián)網應用一項重要指標，特別對于一些不能經常更換電池的設備和場合，如安置于高山荒野偏遠地區(qū)中的各類傳感監(jiān)測設備，它們不可能像智能手機一天一充電，長達幾年的電池使用壽命是最本質的需求。NB-IoT聚焦小數(shù)據量、小速率應用，因此NB-IoT設備功耗可以做到非常小，設備續(xù)航時間可以從過去的幾個月大幅提升到幾年。

　　低成本：與LoRa相比，NB-IoT無需重新建網，射頻和天線基本上都是復用的。以中國移動為例，900MHZ里面有一個比較寬的頻帶，只需要清出來一部分2G的頻段，就可以直接進行LTE和NB-IoT的同時部署。低速率、低功耗、低帶寬同樣給NB-IoT芯片以及模塊帶來低成本優(yōu)勢。模塊預期價格不超過5美元。

　　不過，NB-IoT仍有著自身的局限性。在成本方面，NB-IoT模組成本未來有望降至5美元之內，但目前支持藍牙、Thread、ZigBee三種標準的芯片價格僅在2美元左右，僅支持其中一種標準的芯片價格不到1美元。巨大的價格差距無疑將讓企業(yè)部署NB-IoT產生顧慮。

　　此外，大部分物聯(lián)網場景如智能門鎖、數(shù)據監(jiān)測等并不需要實時無線聯(lián)網，僅需近場通信或者通過有線方式便可完成。若更換NB-IoT，是否物有所值?

　　三、NB-IoT的產業(yè)鏈

　　相對于傳統(tǒng)產業(yè)，物聯(lián)網的產業(yè)生態(tài)比較龐大，需要從縱向產業(yè)鏈和橫向技術標準兩個維度多個環(huán)節(jié)進行分析。

　　對于低功耗廣域網絡，從縱向來看，目前已形成從“底層芯片—模組—終端—運營商—應用”的完整產業(yè)鏈。

　　而其中，芯片在NB-IoT整個產業(yè)鏈中處于基礎核心地位，現(xiàn)在幾乎所有主流的芯片和模組廠商都有明確的NB-IoT支持計劃。

　　華為收購公司Neul的芯片實現(xiàn)的比較早，已有測試樣片;

　　高通的芯片預計會在2016年四季度階段發(fā)布，而且高通的芯片是NB-IoT和eMTC雙模的芯片;

　　Intel的芯片預計今年四季度會提供第一批的芯片，但是主要是以測試為主，商用芯片也是在明年年初發(fā)布;

　　MTK的芯片也在研發(fā)當中，明年上半年會發(fā)布;

　　中興微、大唐的芯片也都在研發(fā)當中。

　　下面我們就選取華為和高通兩家來具體聊聊。

　　1、 華為

　　作為NB-IoT的積極參與者華為而言，NB-IoT是一個大戰(zhàn)略，據說華為所有的部門都積極參與其中。

　　其實早在2014年，華為就斥資2500萬美元收購了英國領先的蜂窩物聯(lián)網芯片和解決方案提供商Neul，還計劃以Neul為中心，打造一個全球級物聯(lián)網。

　　不出所料，在標準公布后，Neul即將在本月底火速推出NB-IoT商用芯片，這將會是業(yè)內第一款正式商用的NB-IoT芯片，而且其芯片價格向短距離通信芯片價格靠近。

　　據悉，華為推出的NB-IoT芯片在硬幣大小的尺寸內集成了BB和AP、Flash和電池管理，并預留傳感器集成功能。其中AP包含三個ARM-M0內核，每個M0內核分別負責應用、安全、通信功能，這樣在方便進行功能管理的同時降低成本和功耗，后續(xù)推出的芯片還將會集成Soft SIM，進一步降低成本。

　　另外，在九月底提供第一批芯片之后，華為還將會和ublox、移遠合作提供第一批的商用模組，商用模組大概是在10月中旬或下旬發(fā)布。第一批提供的量并不大，明年年初將大規(guī)模商用。

　　除了芯片以外，華為在NB-IoT領域的布局可謂是全方位覆蓋式的。

　　在今年的世界移動大會物聯(lián)網峰會上，華為正式面向全球發(fā)布了端到端NB-IoT解決方案，主要包括：Huawei Lite OS與NB-IoT芯片使能的智能化終端方案、平滑演進到NB-IoT的eNodeB基站、可支持Core in a Box或NFV切片靈活部署的IoT Packet Core、基于云化架構并具有大數(shù)據能力的IoT聯(lián)接管理平臺等，滿足了運營商IoT業(yè)務低功耗廣域覆蓋的核心需求。

　　另外在上個月舉辦的第二屆中國NB-IoT產業(yè)聯(lián)盟高峰論壇上，華為的NB-IoT項目負責人許海平更是表示了華為正在建設的開放實驗室將更好地為NB-IoT端到端業(yè)務服務?！皬慕衲觊_始，華為在全球設立了七個開放實驗室，現(xiàn)已開放了兩個，一個是沃達豐，另外一個是華為的上研所。開放實驗室主要是搭建整套的端到端NB-IoT環(huán)境，提供NB-IoT的芯片和模組，和一些關系比較密切的合作廠商一起來做端到端的對接，包括芯片模組的集成、后端的聯(lián)接管理平臺、業(yè)務服務器的對接等。沃達豐的開放實驗室主要是針對的歐洲的合作廠商，上海的實驗室主要是針對中國區(qū)的，九月份還將在韓國成立一個open lab，意大利等國家也會相繼推進?！?/p>

　　2、高通

　　高通認為在未來5年里，從物聯(lián)網的角度來說，LTE依然是發(fā)展基礎。3GPP Release 13下引入的NB-IoT將繼續(xù)隨著3GPP的發(fā)展而演進，大規(guī)模物聯(lián)網(Massive IoT)所需的低成本、低功耗等將依靠LTE NB-IoT技術從蜂窩連接的方面推動其發(fā)展，為物聯(lián)網5G技術發(fā)展打好基礎。

　　高通今年年初推了的MDM 9×07，支持Cat 4，最高支持150Mbps;另外一個是MDM 92071，支持Cat 1的標準;還有去年10月推出的MDM 9206，支持CatM1，后期通過軟件升級可以支持NB-IoT。模塊OEM廠商預計將于2017年初發(fā)布基于MDM 9206、支持Cat M1的模塊，而對于Cat NB1的支持預計在此之后不久，通過軟件升級的方式實現(xiàn)。

　　另外，在目前的Release 13中，NB-IoT不支持VoLTE，不過在未來的Release 14中，高通就會嘗試增加語音功能的支持。隨著NBIoT不斷演進，高通希望它能為適用于5G的物聯(lián)網標準打下基礎。

　　講完了芯片廠商，下面來講講運營商。

　　從去年開始，包括中國、韓國、歐洲、中東、北美的多家主流運營商已經開展了基于pre-standard 的NB-IoT技術的試點，并開啟了端到端的技術和業(yè)務驗證。

　　1、中國電信

　　中國電信正在積極跟進NB-IoT技術發(fā)展，并正式立項對NB-IoT關鍵技術、終端和業(yè)務開展研發(fā)。在具體部署方案上，將基于全覆蓋的800M LTE網絡部署NB-IoT;基站同時支持LTE和NB-IoT與800MLTE基站共享基帶、射頻及天饋資源。同時，為了規(guī)避可能的頻率干擾，并考慮LTE800后續(xù)演進的靈活性，優(yōu)先考慮獨立工作模式。

　　另外，在今年7月召開的“2016年天翼智能終端交易博覽會”上，中國電信聯(lián)合高通、華為、中興、英特爾、博世、SAP、IBM、愛立信、深創(chuàng)投、中科院上海微系統(tǒng)所、北郵和東南大學12家單位,共同發(fā)起成立“天翼物聯(lián)產業(yè)聯(lián)盟”。

　　2、中國移動

　　對于中國移動來說，其公眾物聯(lián)網平臺自2014年11月底正式商用,截至今年6月,用戶已超過2700萬。目前，中國移動正加快推進全球統(tǒng)一標準窄帶物聯(lián)網產業(yè)成熟和物聯(lián)網應用創(chuàng)新，構建物聯(lián)網開放實驗室，促進芯片和模組成熟發(fā)展，打造一張低成本、低功耗、廣覆蓋、高可靠的公共物聯(lián)網，力爭2017年實現(xiàn)商用。為了建設NB-IoT物聯(lián)網，預計在2016年年底至2017年年中，中移動將會獲得FDD牌照，并且允許重耕現(xiàn)有的900MHz、1800MHz頻段。

　　3、中國聯(lián)通

　　中國聯(lián)通在2015年7月，建成并開放全球第一個NB-IoT新技術示范點;2016年上半年上海迪斯尼物聯(lián)網啟動商用; 2015年-2016年開展了NB-IoT業(yè)務試點及試驗，目前正推進重點城市(北京、上海、廣州、深圳、銀川、長沙、福州)的NB-IoT商用部署，計劃在2017年實現(xiàn)規(guī)模商用，2018年則將開始全面推進國家范圍內的商用部署。

　　中國聯(lián)通部署在900MHz、1800MHz頻段，用于NB-IoT和VoLTE。在900 MHz采用DSSS動態(tài)頻譜解決方案，在1800MHz連續(xù)覆蓋區(qū)域，部署5MHz帶寬的LTE，在沒有1800MHz連續(xù)覆蓋的區(qū)域，帶寬自動縮窄到 3MHz，但中心頻點保持不變，兩側空出的頻譜，自動部署14個GSM頻點。

　　從橫向來看，產業(yè)鏈每一環(huán)節(jié)都有NB-IoT、LoRa、Sigfox、ZETA、Ingenu等不同技術標準的廠商存在。

　　說到這些，不得不重提下之前的LPWAN，NB-IoT、LoRa、Sigfox、ZETA、Ingenu都是LPWAN的分支。

　　像Lora、Sigfox等，屬于工作在非授權頻段的技術，這類技術大多是非標、自定義實現(xiàn);而像GSM、CDMA、WCDMA等較成熟的2G/3G蜂窩通信技術是工作在授權頻段的技術，這類技術基本都在3GPP(主要制定GSM、WCDMA、LTE及其演進技術的相關標準)或3GPP2(主要制定CDMA相關標準)等國際標準組織進行了標準定義。