一直以来，人们经过相应的终端(电脑、手机、平板等)运用网络服务，“个人”一直是网络的用户主体。

　　个人对网络质量的要求“高”且“共同”：玩网络游戏必需求低时延，下载文件或看网络视频则希望高带宽，通话需求声响明晰，而接纳的短信绝不能有遗失。

　　关于移动通讯网络，LoRa扩展板无线物联网网关设备制作商运营商们尽或许地维系着低时延、高带宽、广掩盖、随取随用的网络特性，以确保杰出的用户体会，以及营造出丰厚多姿的移动运用生态。

　　关于个人通讯事务，尽管用户的要求很高，但全体上对网络质量的需求是共同的，运营商只需求树立一套网络质量标准系统来建造、优化网络，就能满意大大都人对衔接的需求。

　　跟着网络中用户终端(手机、PAD等)数量的添加逐步趋缓，M2M运用成为了运营商网络事务的添加发力点，许多的M2M运用终端则成为了网络的用户。

　　M2M运用终端(传感设备、智能终端)，本质上便是物联网终端，它们经过装置无线通讯模组和SIM卡，衔接到运营商网络，然后构建出各类会集化、数字化的职业运用。

　　不同于个人通讯事务，在物联网终端构建的职业运用中，各范畴运用对信息收集、传递、核算的质量要求差异很大;系统和终端布置的环境也各不相同，特别是千差万别的工业环境。

　　此外，企业在构建运用时，还需求考量技能约束(供电问题、终端体积等)和本钱操控(包含建造本钱和运营本钱)。

　　因而，千姿百态的职业运用具有“特性化”的一面，使得衔接的需求朝着多样性的方向开展。

　　从GPRS到LTE，移动网速越来越快。咱们恶作剧讲，2G是苍井空.TXT，3G是苍井空.JPG，4G是苍井空.AVI，5G便是苍井空+VR/AR...

　　从2G到4G，移动通讯网络都仅仅为了衔接“人”而生。但跟着万物互联年代的到来，移动通讯网络需面向衔接“物”而演进。

　　为此，3GPP在Release 13拟定了NB-IoT标准来应对现阶段的物联网需求，在终端支撑上也多了一个与NB-IoT对应的终端等级——cat-NB1。

　　●GSM是最早的广域M2M无线衔接技能，EC-GSM增强了其功用和竞争力。

　　●NB-IoT (Cat-NB1)尽管和LTE严密相关，且可集成于现有的LTE系统之上，但认为是独立的新空口技能。

　　一方面，不同的终端和运用对网络特性有不同的要求。LoRa扩展板无线物联网网关设备制作商传统的网络特性包含：网络接入的间隔、上下行的网络带宽、移动性的支撑、还有数据收发的频率(或称为周期性)、以及安全性和数据传输质量(完整性、稳定性、时效性等)。

　　这几个方面可浓缩成三个方面，为“接入间隔”、“网络特性”、“网络质量”。“接入间隔”首要分为近距接入和远距接入两种。

　　网络的“特性”和“质量”则是表现需求差异化的首要要素，例如传感器终端的“网络特性”或许是：只需向云端发送的“上行数据”，而没有接纳的“下行数据”。

　　另一方面，网络还需求“照料”原本不太被重视的终端特性，以习气各类的职业运用需求：对“能耗”和“本钱”的操控。

　　个人用户大大都时刻都是处于宜居的环境中，智能终端常伴左右，而且在人类活动的环境中总能找到充电的“电源插头”，所以这些终端的生产厂家对电池的电量并不灵敏。

　　有些物联网终端会布置在高温高压的工业环境中，有些则远离城市、放置在人迹罕至的边远地区，还有一些或许深嵌地下或落户在溪水湖泊之中。

　　许多设备需求电池的长时刻供电来作业，由于地理方位和作业环境无法向它们供给外部电源，替换电池的本钱也反常昂扬。所以，“低功耗”是确保他们继续作业的一个要害需求。

　　个人运用的终端，不管是电脑仍是手机，其功用丰厚、核算才干强壮、运用广泛，通讯模块仅仅其所有电子元件和机械构建中的一小部分，在总的制作本钱中占比较低。

　　个人终端作为较高价值的产品，用户、厂家对其通讯单元的固定本钱并不特别灵敏。而物联网终端则不同，许多不具备联网功用的终端原本仅仅简易的传感器设备，其功用简略、本钱低价，相关于传感设备，价格不菲的通讯模块参加其间，就或许引起本钱骤升。

　　在运用场景中许多布置联网的传感设备，往往需求企业下决心进步终端的本钱投入。

　　而与此对立的是：简略的传感器终端上传网络的数据量一般都很小;它们衔接网络的周期长(网络的运用频次低);每一次上传信息的价值都很低。终端本钱和信息价值不成份额，使得企业会在许多布置物联网终端的决议计划上犹豫不前。

　　怎么下降这些哑终端(单一的传感器终端)的通讯本钱，是一个火烧眉毛的难题。

　　此前提及的能耗问题，假如不妥善处理，也会影响到物联网运用的运营本钱：假如终端耗电过快，就需求不断地从头布置投进或替换电池。

　　原本的网络对运用并不灵敏，LoRa扩展板无线物联网网关设备制作商只需供给共同的高质量网络通道(标准仅有)，就能够满意大大都用户的需求。不管用户喜爱运用什么样的事务，都能够经过高质量的网络质量来取得通讯服务，网络能够满意个人用户的大大都要求。

　　可是跟着职业运用的深化，网络规划和建造者有必要重视到运用、终端的差异性，也便是网络需求针对终端、运用做出相应的调整和适配。

　　在此前说到的网络特性和终端特性中：“间隔、质量、特性”和“能耗、本钱”，前后两类特性存在亲近的相关联络：通讯基站的信号掩盖越广(“间隔长”)，则基站和终端的功耗越高(“能耗高”);要完结高质量、安全牢靠的网络服务(“质量高”)，需求强健的通讯协议完结过失效验、身份验证、重传机制、以树立端到端的牢靠衔接，确保的根底便是通讯模块的装备就不能低(“本钱高”)

　　运营商在推行M2M服务(物联网运用)的时分，发现企业对M2M的事务需求，不同与个人用户的需求。

　　企业希望构建会集化的信息系统，与本身财物树立持久的通讯衔接，以便于办理和监控。

　　这些财物，往往散布各地，而且数量巨大;财物上装备的通讯设备或许没有外部供电的条件(即电池供电，而且或许是一次性的，既无法充电也无法替换电池);单一的传感器终端需求上报的数据量小、周期长;企业需求低价的通讯本钱(包含通讯资费、装置通讯模块的本钱费用)。

　　以上这种运用场景在网络层面具有较强的共同性，所以通讯范畴的安排、企业希望能够对现有的通讯网络技能标准进行一系列优化，以满意此类M2M事务的共同性需求。

　　2014年5月份，3GPP的GERAN组成立了新的研讨项目：“FS_IoT_LC”，该项目首要研讨新式的无线电接入网系统，“NB-M2M”成为了该项目研讨方向之一。

　　2015年7月，爱立信联合中兴、诺基亚等公司，提出了“NB-LTE”(Narrow Band LTE)的技能计划。

　　在2015年9月的RAN#69次全会上，经过剧烈的评论和洽谈，各计划的主导者将两个技能计划(“NB-CIoT”、“NB-LTE”)进行了交融，3GPP对共同后的标准作业进行了立项。

　　2016年6月，NB-IoT的中心标准作为物联网专有协议，在3GPP Rel-13冻住。同年9月，完结NB-IoT功用部分的标准拟定。2017年1月，完结NB-IoT共同性测验部分的标准拟定。

　　促进这几种低功耗蜂窝技能“结盟”的要害，并不仅仅是日益添加的商业诉求，还有其它重生的(非授权频段)低功耗接入技能的要挟。

　　LoRa、SIGFOX、RPMA等新式接入技能的出现，促进了3PGG中相关成员企业和安排的抱团开展。

　　NB-IoT，乃至说现在低功耗广域网（LPWAN），其规划准则都是依据“退让”的情绪。

　　终端都很懒，大部分时刻在睡觉，每天传送的数据量极低，且答应必定的传输推迟（比方，智能水表）。

　　与“人”的衔接不同，物联网的流量模型不再是以下行为主，或许是以上行为主。

　　这三大特色支撑了低速率和传输推迟上的技能“退让”，然后完结掩盖增强、低功耗、低本钱的蜂窝物联网。

　　NB-IoT信令流程依据LTE规划，去掉了一些不必要的信令，包含在操控面和用户面均进行了优化。

　　手机（终端）和网络不断传送数据是很费电的。假如没有DRX，即便咱们没有用手机上网，手机也需求不断的监听网络（PDCCH子帧），以坚持和网络的联络，可是，这导致手机耗电太快。

　　因而，在LTE系统中规划了DRX，让手机周期性的进入睡觉状况（sleep state），不必时刻监听网络，只在需求的时分，手机从睡觉状况中唤醒进入wake up state后才监听网络，以抵达省电的意图。

　　一些物联网终端原本就很懒，长时刻睡觉，而在PSM形式下，相当于关机状况，所以愈加省电。

　　其原理是，当终端进入闲暇状况，开释RRC衔接后，开端发动定时器T3324，当T3324中止后，进入PSM形式，并发动T3412（周期性TAU更新）。在此期间，终端中止检测寻呼和履行任何小区/PLMN挑选或MM流程。

　　此刻，网络无法发送数据给终端或寻呼终端，网络与终端简直失联（终端仍注册在网络中）。

　　和其竞争对手相同，NB-IoT着眼于低功耗、广域掩盖的通讯运用。终端的通讯机制相对简略，无线通讯的耗电量相对较低，合适小数据量、低频率(低吞吐率)的信息上传，信号掩盖的规模则与一般的移动网络技能根本相同，职业界将此类技能统称为“LPWAN技能”(Low Power Wide Area，低功耗广域技能)。

　　NB-IoT针对M2M通讯场景对原有的4G网络进行了技能优化，其对网络特性和终端特性进行了适当地平衡，以习气物联网运用的需求。

　　在“间隔、质量、特性”和“能耗、本钱”中，确保“间隔”上的广域掩盖，必定程度地下降“质量”(例如选用半双工的通讯形式，不支撑高带宽的数据传送)，削减“特性”(例如不支撑切换，即衔接态的移动性办理 )。

　　网络特性“缩水”的优点便是：一起也下降了终端的通讯“能耗”，并能够经过简化通讯模块的杂乱度来下降“本钱”(例如简化通讯链路层的处理算法)。

　　所以说，LoRa扩展板无线物联网网关设备制作商为了满意部分物联网终端的特性要求(低能耗、低本钱)，网络做出了“退让”。NB-IoT是“献身”了一些网络特性，来满意物联网中不同以往的运用需求。

　　为了便于运营商依据自在网络的条件灵活运用，NB-IoT能够在不同的无线频带进步行布置，分为三种状况：独立布置(Stand alone)、维护带布置(Guard band)、带内布置(In band)。

　　Stand alone形式：运用独立的新频带或闲暇频段进行布置，运营商所提的“GSM频段重耕”也归于此类形式;

　　Guard band形式：运用LTE系统中边际的维护频段。选用该形式，需求满意一些额定的技能要求(例如原LTE频段带宽要大于5Mbit/s)，以防止LTE和NB-IoT之间的信号搅扰。

　　In band形式：运用LTE载波中心的某一段频段。为了防止搅扰，3GPP要求该形式下的信号功率谱密度与LTE信号的功率谱密度不得超越6dB。

　　除了Stand alone形式外，别的两种布置形式都需求考虑和原LTE系统的兼容性，布置的技能难度相对较高，网络容量相对较低。

　　为了增强信号掩盖，在NB-IoT的下行无线信道上，网络系统经过重复向终端发送操控、事务音讯(“重传机制”)，再由终端对重复承受的数据进行兼并，来进步数据通讯的质量。

　　这样的方法能够添加信号掩盖的规模，但数据重传势必将导致时延的添加，然后影响信息传递的实时性。在信号掩盖较弱的当地，尽管NB-IoT能够确保网络与终端的连通性，但对部分实时性要求较高的事务就无法确保了。

　　此外，终端信号在更窄的LTE带宽中发送，能够完结单位频谱上的信号增强，使PSD(Power Spectrum Density，功率谱密度)增益更大。

　　经过添加功率谱密度，更利于网络接纳端的信号解调，提高了上行无线信号在空中的穿透才干。

　　经过上行、下行信道的优化规划，NB-IoT信号的“耦合损耗(coupling loss)”最高能够抵达164dB。

　　(补白: 耦合损耗,指能量从一个电路系统传抵达另一个电路系统时产生的能量损耗。这里是指无线信号在空中传达的能量损耗。)

　　为了进一步运用网络系统的信号掩盖才干，NB-IoT还依据信号掩盖的强度进行了分级(CE Level)，并完结“寻呼优化”：引进PTW(寻呼传输窗)，答应网络在一个PTW内屡次寻呼UE，并依据掩盖等级调整寻呼次数。

　　LoRa扩展板无线物联网网关设备制作商要终端通讯模块低功耗运转，最好的方法便是尽量地让其“休眠”。

　　NB-IoT有两种形式，能够使得通讯模块只在约好的一段很时刻短的时刻段内，监听网络对其的寻呼，其它时刻则都处于封闭的状况。

　　在PSM形式下，终端设备的通讯模块进入闲暇状况一段时刻后，会封闭其信号的收发以及接入层的相关功用。当设备处于这种部分关机状况的时分，即进入了省电形式-PSM。

　　大大都状况下，选用PSM的终端，超越99%的时刻都处于休眠的状况，首要有两种方法能够激活他们和网络的通讯：

　　当终端本身有衔接网络的需求时，它会退出PSM的状况，并主动与网络进行通讯，上传事务数据。

　　在每一个周期性的TAU (Tracking Area Update，盯梢区更新)中，都有一小段时刻处于激活的状况。

　　在激活状况中，终端先进入“衔接状况(Connect)”，与通讯网络交互其网络、事务的数据。

　　在通讯完结后，终端不会马上进入PSM状况，而是坚持一段时刻为“闲暇状况(IDLE)”。在闲暇状况状况下，终端能够承受网络的寻呼。

　　在PSM的运转机制中，运用“激活定时器(Active Timer，简称AT)”操控闲暇状况的时长，并由网络和终端在网络附着(Attach，终端初次挂号到网络)或TAU时洽谈决议激活定时器的时长。终端在闲暇状况下出现AT超时的时分，便进入了PSM状况。

　　依据标准，终端的一个TAU周期最大可达310H(小时);“闲暇状况”的时长最高可抵达3.1小时(11160s)。

　　云端运用和终端的交互，首要依靠于终端自主性地与网络联络。绝大大都状况下，云端运用是无法实时“联络“到终端的。

　　在PSM形式下，网络只能在每个TAU最开端的时刻段内寻呼到终端(在衔接状况后的闲暇状况进行寻呼)。

　　eDRX形式的运转不同于PSM，它引进了eDRX机制，提高了事务下行的可达性。

　　eDRX形式，在一个TAU周期内，包含有多个eDRX周期，以便于网络更实时性地向其树立通讯衔接(寻呼)。

　　eDRX的一个TAU包含一个衔接状况周期和一个闲暇状况周期，闲暇状况周期中则包含了多个eDRX寻呼周期，每个eDRX寻呼周期又包含了一个PTW周期和一个PSM周期。

　　PTW和PSM的状况会周期性地替换出现在一个TAU中，使得终端能够间歇性地处于待机的状况，等候网络对其的呼叫。

　　eDRX形式下，网络和终端树立通讯的方法相同：终端主动衔接网络;终端在每个eDRX周期中的PTW内，承受网络对其的寻呼。

　　全体而言，在TAU共同的状况下，eDRX形式相比较PSM形式，其闲暇状况的散布密度更高，终端对寻呼的呼应更为及时。

　　eDRX形式适用的事务，一般下行数据传送的需求相对较多，但答应终端承受音讯有必定的延时(例如云端需求不定期地对终端进行装备办理、日志收集等)。依据技能差异，eDRX形式在大大都状况下比PSM形式更耗电。

　　针对数据传输质量要求不高的运用，NB-IoT具有低速率、低带宽、非实时的网路特性，这些特性使得NB-IoT终端不必向个人用户终端那样杂乱，简略的结构、简化的模组电路仍然能够满意物联网通讯的需求。

　　NB-IoT选用半双工的通讯方法，终端不能够一起发送或承受信号数据，相对全双工方法的终端，削减了元器件的装备，节约了本钱。

　　事务低速率的数据流量，使得通讯模组不需求装备大容量的缓存。低带宽，则下降了对均衡算法的要求，下降了对均衡器功用的要求。(均衡器首要用于经过核算抵消无线信道搅扰)

　　NB-IoT通讯协议栈依据LTE规划，但它系统性地简化了协议栈，LoRa扩展板无线物联网网关设备制作商使得通讯单元的软件和硬件也能够相应的下降装备：终端能够运用低本钱的专用集成电路来代替高本钱的通用核算芯片，来完结协议简化后的功用。这样还能够削减通讯单元的全体功耗，延伸电池运用寿数。

　　在NB-IoT的中心网络(EPC- Evolved Packet Core，即4G中心网)中，针对物联网事务的需求特性，蜂窝物联网(CIoT)界说了两种优化计划：

　　“用户面功用优化”与原LTE事务的差异并不大，它的首要特性是引进RRC (无线资源操控)的“挂起/康复(Suspend/Resume)流程”，削减了终端重复进行网络接入的信令开支。

　　当终端和网络之间没有数据流量时，网络将终端置为挂起状况(Suspend)，但在终端和网络中依旧保存原有的衔接装备数据。

　　当终端从头建议事务时，原装备数据能够当即康复通讯衔接(Resume)，以此减去了从头进行RRC重配、安全验证等流程，下降了无线空口上的信令交互量。

　　“操控面功用优化”包含两种完结方法(音讯传递途径)。经过这两种方法，终端不必在无线空口上和网络树立事务承载，就能够将事务数据直接传递到网络中。

　　补白：通讯系统的特性之一是操控与承载(事务)别离，直观的来说便是事务的操控音讯(树立事务、开释事务、修正事务)和事务数据本身并不在同一条链路上混合传递。

　　物联网终端承受或发送事务数据，是经过无线信令链路进行的，而非无线事务链路。

　　当终端需求上传数据时，事务数据由无线信令音讯带着，直接传递到中心网的网元MME(Mobility Management Entity，4G中心网中的移动性办理实体)，再由MME经过新增的SCEF网元转发到CIoT服务渠道(CIoT Services，也称为AP-运用服务)。云端向终端发送事务数据的方向则和上传方向正好相反。

　　关于事务数据的上传，是由MME设备将终端的事务数据送入中心网的事务面网元SGW，再经过PGW进入互联网渠道;关于下传事务数据，则由SGW传递给MME，再由MME经过无线信令音讯送给终端。事务数据上传和下传的途径也是共同的。

　　依照传统流程(包含用户面优化计划)，终端需求和网络先树立SRB(Signaling Radio Bearer)再树立DRB(Data Radio Bearer)，才干够在无线通道上传输数据。而选用操控面优化计划(CP形式)，只需求树立SRB就能够完结事务数据的收发。

　　CP方法学习了短距通讯的一些规划思路，十分合适低频次、小数据包的上传事务，相似于短信事务。但网络中“信令面”的带宽有限，CP方法所以并不合适传递较大的事务数据包。UP形式则能够满意大数据事务的传递。

　　不管是UP形式，仍是CP形式，本质上都是经过无线通讯流程的简化，节约了终端的通讯核算和能量耗费，提高了数据传递功率。

　　开端，NB-IoT的标准是针对静态的运用场景(如智能抄表)进行规划和拟定的，所以在Rel-13版别(2016年6月)中它并不支撑衔接状况下的移动性办理，即不支撑“无线切换”。

　　在随后的Rel-14版别中，NB-IoT会支撑基站小区间的切换，以确保事务在移动状况下的接连性。

　　从NB-IoT的特性中能够看出，其经过“信号增强”、“寻呼优化”加强了通讯掩盖的深度。首要经过三个方面，来“照料”终端对低耗电、低本钱的要求：

　　3、经过两种功用优化形式(CP形式、UP形式)简化流程，削减了终端和网络的交互量。

　　这些对广域移动通讯技能的“优化”规划，使得NB-IoT愈加合适于部分物联网的场景运用，也便是LPWA(低功耗广域网)类型的运用。而且由于引进了睡觉形式，下降了通讯质量的要求(首要是实时性要求)，使得NB-IoT的基站比传统基站，能够接入更多的(承载LPWA事务的)终端。

　　LoRa扩展板无线物联网网关设备制作商选用NB-IoT的终端能够在满意低功耗的需求下，用于较高密度布置、低频次数据收集的运用(包含固定方位的抄表、仓储和物流办理、城市公共设置的信息收集等)，或许是较低密度布置、长间隔通讯衔接的运用(包含农情监控、地质水文监测等)。

　　当然，作为一种LPWAN技能，NB-IoT有其固有的局限性，它明显并不适用于要求低时延、高牢靠性的事务(车联网、长途医疗)，而且中等需求的事务(智能穿戴、智能家居)关于它来说也稍显“费劲”。

　　现在，FDD LTE 系统支撑 NB-IoT 技能，现在 TDD LTE 系统不支撑 NB-IoT 技能。 NB-IoT 的物理层规划大部分沿袭 LTE 系统技能，如上行选用 SC-FDMA，下行选用 OFDM。高层协议规划沿袭 LTE 协议，针对其小数据包、低功耗和大衔接特性进行功用增 强。中心网部分依据 S1 接口衔接，支撑独立布置和晋级布置两种方法。

　　R13 不支撑基站定位，但运营商网络能够做私有计划，比方依据小区 ID 的定位，不会 影响终端，只需求网络添加定位服务器以及与基站的联络即可。 R14 计划做定位增强，支撑 E-CID、UTDOA 或许 OTDOA，运营商希望的定位精度目 标是在 50 米以内。

　　假如从终端杂乱度视点考虑，UTDOA 更好，由于对终端简直没有影响，而且在掩盖增 强状况下(地下室 164dB)，UTDOA(上行)功耗更低;假如大部分场景不需求掩盖增强，从网 络容量视点来看，OTDOA(下行)会更好。

　　NB-IoT 支撑 3 种不同布置方法，别离是独立布置、维护带布置、带内布置。 独立布置：能够运用独自的频带，合适用于 GSM 频段的重耕。 维护带布置：能够运用 LTE 系统中边际无用频带。 带内布置：能够运用 LTE 载波中心的任何资源块。

　　NB-IoT 比 2G/3G/4G 有 50~100 倍的上行容量提高，在同一基站的状况下，NB-IoT 能够比现有无线KHz 频率下面， 依据仿真测验数据， 单个基站小区可支撑 5 万个 NB-IoT 终端接入。

　　NB-IoT 比 LTE 和 GPRS 基站提高了 20dB 的增益，希望能掩盖到地下车库、地下室、 地下管道等信号难以抵达的当地。 依据仿真测验数据，在独立布置形式下，NB-IoT 掩盖才干可达 164dB，带内布置和保 护带布置还有待仿真测验。

　　NB-IoT 为完结掩盖增强选用了重传(可达 200 次)和低阶调制等机制。

　　NB-IoT 在没有掩盖增强的状况下，支撑的语音是 Push to Talk。 在 20dB 掩盖增强的场景，只能支撑相似 Voice Mail。 NB-IoT 不支撑 VoLTE， 其对时延要求太高， 高层协议栈需求 QoS 确保， 会添加本钱。

　　设备耗费的能量与数据量或速率有关， 单位时刻内宣布数据包的巨细决议了功耗的巨细。 NB-IoT 引进了 eDRX 省电技能和 PSM 省电形式，进一步下降了功耗，延伸了电池使 用时刻。 NB-IoT 能够让设备不时在线，可是经过削减不必要的信令和在 PSM 状况时不承受寻 呼信息来抵达省电意图。

　　在 PSM 形式下，终端依旧注册在网，但信令不可达，然后使终端更长时刻驻留在深睡 眠以抵达省电的意图。 eDRX 省电技能进一步延伸终端在闲暇形式下的睡觉周期， 削减接纳单元不必要的发动， 相关于 PSM，大幅度提高了下行可达性。

　　现在 NB-IoT 给出的作业时刻是依据仿真数据供给，未考虑电池本身要素和环境要素， 比方电池的自放电和老化问题、 高低温环境影响等。 实际运用时需依据实际状况归纳评价电 池供电时刻。 NB-IoT 选用休眠唤醒的省电计划，电池在睡觉期间被唤醒时会收到瞬时的强电流，这 将极大影响电池寿数。 抄表类的运用一般选用锂亚硫酰氯(Li/SOCl2)电池合作超级电容。 消费类电子和其他应 用一般选用聚合物锂电池来供电。

　　低速率、低功耗、低带宽带来的是低本钱优势。 低速率：意味着不需求大缓存，所以能够缓存小、DSP 装备低; 低功耗：意味着 RF 规划要求低，小的 PA 就能完结; 低带宽：意味着不需求杂乱的均衡算法…… 这些要素使得 NB-IoT 芯片能够做得很小，因而本钱就会下降。

　　以某家芯片为例，NB-IoT 芯片集成了 BB、AP、Flash 和电池办理，并预留传感器集 成功用。 其间 AP 包含三个 ARM-M0 内核， 每个 M0 内核别离担任运用、 安全、 通讯功用， 这样在便利进行功用办理的一起下降本钱和功耗。

　　NB-IoT 是为适用于移动性支撑不强的运用场景(如智能抄表、智能泊车等)，一起简化 终端的杂乱度、下降终端功耗。 NB-IoT 不支撑衔接态的移动性办理，包含相关丈量、丈量陈述、切换等。

　　NB-IoT 答应时延约为 10s，但在最大耦合耗费环境中能够支撑更低的时延，如 6s 左右。

　　NB-IoT 笔直运用范畴的布置本钱包含硬件本钱、网络本钱、装置本钱、服务本钱。 若想完结运用范畴的规模化，有必要下降布置本钱。

　　NB-IoT 技能可满意对低功耗、长待机、深掩盖、大容量有所要求的低速率事务，更适 合静态事务、对时延低灵敏、非接连移动、实时传输数据的事务场景。 1、自主反常陈述事务类型： 如烟雾报警探测器、设备作业反常等，上行极小数据量(十字节量级)，周期多以年、月 为单位。 2、自主周期陈述事务类型： 如公共事业的长途抄表、环境监测等，上行较小数据量(百字节量级)，周期多以天、小 时为单位。 3、长途操控指令事务类型：

　　如设备长途敞开/封闭、设备触发发送上行陈述，下行极小数据量(十字节量级)，周期 多以天、小时为单位。 4、软件长途更新事务类型： 如软件补丁/更新，上行下行较大数据量需求(千字节量级)，周期多以天、小时为单位。

　　电力抄表的场景分为用户侧通讯和配网通讯系统。电力负荷监控系统频段选用 230 MHz +1.8GHz 的 TD-LTE 专网。 用户电表的长途抄表选用过许多技能， 包含 GPRS、 3G、 LTE、 PLC、 Zigbee、 433MHz 等等，抄表频率的方针是 15 分钟一次收集和上传，每天 96 个点，以便完结电网的在线监 测操控。 我国等寓居会集的当地首要是选用会集式抄表，首要有电力光纤集抄和 GPRS 集抄(占 比超越 50%)，欧美等寓居涣散的当地首要选用独立抄表。 由于电力抄表供电不是问题，数据量相对较大，现在没有体会到电力抄表运用 NB-IoT 的火急需求。

　　估计 2016 年全球智能水表装置数将上升到 3250 万只， 占悉数水表的份额将超越 30%。 现在， 我国智能水表装置份额仅为 15%， 估计从 2016 年起年均复合添加率超越 30%。 水表的增量商场大多选用 M-Bus 总线通讯。 水表的存量商场是无线水表的时机。 无线水表的施工简略，因功耗、信号掩盖和电池寿数的问题，火急需求 NB-IoT 技能来 处理实际的问题。

　　气表对安全性要求较高，需求测验时刻 1-2 年。 现阶段，燃气表计开端许多运用 GPRS 通讯，一周抄一次，一年资费约 6 元人民币。 现在，主动抄表本钱高于人工本钱，但燃气面对阶梯定价的问题。 因功耗、信号掩盖和电池寿数的问题，火急需求 NB-IoT 技能来处理实际的问题，但前 提是处理安全性测验问题。

　　场库泊车现已有许多技能手法的落地运用， 各有特色， 现在的难题是通讯网络掩盖问题。 占道泊车便利了车主泊车， 但不利于路途通行， 超大城市的占道泊车方位出现削减的趋 势。 占道泊车一般是选用人工收费、POS 机收费、地磁车检器辅佐收费等方法。 NB-IoT 技能用于车检器，能够几年不必替换电池、网络掩盖到位、节约人工本钱、减 少路途拥堵、培育杰出的泊车习气等。

　　才智路灯归于市政工程，供电不是问题，首要是资费。 现在首要是路段办理。也有单灯办理，选用 PLC+GPRS 方法通讯，因网关固定方位， 对信号掩盖要求高。 归纳性的才智路灯，因需求 WiFi 掩盖，选用 LTE 通讯。 NB-IoT 的网络掩盖优势加上资费的优势，可渗透到单灯办理的系统中。

　　电梯的操控箱大多是在楼顶，经过接入 CAN 总线来获取数据。有选用 GPRS 独自通讯 的形式，也有选用 Zigbee+GPRS 的组网形式。 因电梯的独立性和高值特性， NB-IoT 的网络掩盖优势，可便利办理固定财物。

　　高值物品盯梢一般选用 M2M+GNSS 的形式，首要用于集装箱锁、钱箱、疫苗箱等领 域。为了确保 1~3 个月的作业时刻，需求很大的电池供电。 NB-IoT 技能可处理低功耗问题，但需求树立在网络掩盖到位，而且全球周游接入。

　　农业物联网一般选用 M2M、Zigbee、433MHz、WiFi、有线等方法，首要问题会集 在网络掩盖、供电和本钱方面。 NB-IoT 技能和传感器结合，全密封外壳，低本钱、散布在郊野、水下、山林，只需网 络掩盖到位，可辅佐农业生产上升一个大台阶。 关于城郊和一些掩盖到位的区域， NB-IoT 可大大提高水产饲养、大棚、花卉等高附 加值的农业生产流通范畴。

　　现在许多大型厂区的无线信号掩盖很差， 有线通讯方法施行困难或本钱太高， 要完结智 能制作的方针，有必要确保要害设备和仪器仪表等进行物联网通讯。 NB-IoT 的网络掩盖才干，合作厂区的光纤网络、宽带网络等，打造一套简略卓有成效 的全网掩盖才干，这是完结智能制作的根底。

　　垃圾桶具有数量多、散布广、环境差、分类施行难等特色。 浙江在试点智能垃圾桶的运用，新加坡和欧洲一些城市选用 NB-IoT 技能布置垃圾桶。 大大都的起点是监测垃圾桶的满箱， 辅佐辅导垃圾车的行驶道路， 以节约司机数量和 车辆油耗。 现在来看，国外部分国家由于道路较长、人力较贵等要素，经过 NB-IoT 来完结垃圾桶 的主动化办理。但国内较难施行。

　　现在，水务公司为了让消防栓的浪费率从 30%下降到 10%，在消防栓的大栓盖添加 GPRS 通讯功用，便于对消防栓的偷漏水进行渠道化办理。 因功耗、信号掩盖和电池寿数的问题，火急需求 NB-IoT 技能来处理实际的问题。

　　智能家居的不温不火首要是由于家庭网络掩盖问题，有必要经过网关，加上品牌要素、客 服要素、工程要素等导致没有火爆便进入消声匿迹阶段。

　　NB-IoT 技能可脱节家庭网关的依靠，独立终端加上城市网络掩盖到位，会衍生出较好 的智能家居工业。 比较合适白色家电厂家对本身产品的全生命周期办理。

　　独立可穿戴设备火急需求 NB-IoT 技能，尤其是长时刻的慢病监测、白叟小孩和宠物的跟 踪办理，因其不依靠智能手机，能够几年不必充电，能够不丢掉数据，能够做到易抛型，可 以处理现在依靠 WiFi、蓝牙通讯手法的多种坏处。

　　智能建筑的能耗分项计量、环境监测、大型固定财物办理等，比较合适 NB-IoT 技能。 各种表计、空调、灯火、报警、温湿度、环境参数、地下空间、管道管廊等等， NB-IoT 可简化现有系统的杂乱度。

　　家用报警探测器一般选用 9V 电池供电，大都归于本地报警。联网式报警很难遍及的因 素是供电以及装置方位。NB-IoT 技能可确保设备超越 5 年的作业时刻，并可提示传感器失 效或许电池缺电，为家庭、社区、出租户等供给安全定心的快捷手法。

　　未来三年全球 M2M 物联网衔接数高速添加， 我国物联网衔接数将坚持全球榜首， 极大 促进国内物联网上层运用蓬勃开展。 截止到 2015 年年末，我国的物联网 M2M 衔接数现已抵达了 7400 万，占到全球物联 网 M2M 衔接数的 23%，全球榜首，远超美国和欧洲国家。 我国人口基数大，对智能制作、才智物流、智能交通等方面的需求不断添加，未来我国 物联网上层运用需求也将继续蓬勃开展，发明巨大的商业价值。

　　未来 LTE 从高速和低速两个方向上向 5G 演进， 满意物联网运用的多样化需求， 促进行 业上层运用蓬勃开展。 NB-IoT 在物联网低速、低本钱范畴供给通讯支撑，满意不同细分商场的需求。 在无人驾驶、VR、长途手术等杂乱运用方面对传输带宽要求高、传输数据量极大而且 要求超低时延的运用场景，对网络技能提出了新需求，只需到 5G 规模化布置才干完结这些 物联网杂乱运用场景。 物联网工业的开展趋向于扁平化， 我国的技能和商场将和全球工业链趋于同步， 终究实 现万物互联。

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