NB-IoT到底能实现什么功能，有啥用？

NB-IoT到底能实现什么功能，有啥用？

为了应对日渐强烈的物联网需求，国际移动通信标准化组织3GPP决定制订一个新的蜂窝物联网（CIOT：Cellular Internet of Thing）的标准。

这个新标准要实现四个目标：

超强覆盖，相对于原来GPRS系统，增加20dB的信号增益

超低功耗，终端节点要能达到10年的电池寿命

超低成本，终端芯片的目标定价为1美元，模块定价为2美元

超大连接，200kHz小区容量可达100k用户设备

针对这些目标，很多通信公司及运营商都提出了自己设计的空中接口的建议方案，希望被3GPP标准化组织采纳为正式标准。在2015年9月的RAN #69会议上，经过一番激烈PK，最终确定了蜂窝物联网的空中接口方案为NB-IoT。

5G和NB-IOT的关系

很多人并不理解5G和NB-IOT到底存在什么关系，到底NB-IoT是不是5G技术，通讯中的5G（概念），即第五代移动电话行动通信标准，也称第五代搜索移动通信技术。5G技术带来的绝不仅仅是更快的网速，而是将万物智能互联成为可能其实，而NB-IoT是5G商用的前奏和基础，因此，NB-IoT的演进更加重要，例如支持组播、连续移动性、新的功率等级等等，只要NB-IOT等基础建设完整，5G才有可能真正实现。NB-IoT技术为物联网领域的创新应用带来勃勃生机，给远程抄表、安防报警、智慧井盖、智慧路灯等诸多领域带来的创新突破。

NB-IOT应用场景和对物联网带来的影响

NB-IOT的发展将给物联网领域带来巨大变革，直接影响到每个人的生活，下面是几大典型的场景和变化：

智慧城市：以水、电、气表智能计量、公共停车管理、环保监测等领域为切入点，城市公共服务和公共管理的能力提升，监测一座城市需要很多方面并且要低成本。NB-IoT和LTE使得控制路灯，免费停车，环境监测等变的可能。如前所述，NB-IoT调制解调器具有竞争力的价格。比如，模组预计为5美元。智能抄表的主要要求是网络覆盖。有时，抄表需要在信号恶劣的地区，比如，偏远地区和地下。NB-IoT通过规律的小数据传送实现对煤气和水表的监测。这会导致更好的网络覆盖。

智慧城市

信息消费：在智能家居、可穿戴设备、儿童及老人照看、宠物追踪及消费电子等产品中的应用，加强商业模式创新；NB-IOT都支持海量传感器，从大数据量到小数据量的活动。让便携和实施大数据成为可能。

智能家居

工业制造：与工业互联网、智能制造相结合推动融合创新，对生产制造过程的监控和控制，在物流运输、农业生产等领域的应用将大大拓展。

共享技术与智能硬件：如共享单车、智能硬件等“双创”企业应用。

共享技术

近期的一系列动作，包含频段，标准，政策，都突然加速推出，相信很多人都已经感受到了5G和万物互联将离我们越来越近。

简单来说，NB-IoT是一种特别的网络，在运营商原有的网络基站上可以直接部署，占用的频普带宽少。这个网络用于特定的物联网设备，满足这些设备的通信需求。

与我们手机使用的网络相比，有五个特点

1、广覆盖。覆盖比原有的2g更大，穿透能力强10倍，很多地下室、地下管道都可以有信号。

2、高密度。一个基站可以支撑的连接数也高出2g的10倍以上。

3、低延时。与基站的连接保持稳定，因此数据传输的延迟小。

4、低功耗。最大程度节约电池电量。据摩拜与中国移动的合作研究数据，一辆共享单车的电池可以用十年。

5、低带宽低流量。因为要满足上面的几个需求，所以其用了很小带宽，传输的流量很小，但是可以满足远程抄边、环境感知等物联网设备只需要传输很少的数据的场景。

NB-IoT是为物联网而生，但不是物联网的唯一网络方式，还有很多方案在同时竞争，包括emtc、lora等。由于要满足大规模商用，网络质量有保障，同时可管可控，所以运营商将是物联网网络的最佳运营商，而NB-IoT在运营商基站上部署，又有上述提到的5个特点，所以国家发文，把NB-IoT定为运营商必须要部署的网络。

最后，总结预测，明年会迎来物联网行业的大爆发。本人很看好物联网的市场前景。

我的头条号内容，也会更多分享这个领域的内容。

NB-loT中文意思是基于蜂窝的窄带物联网。

NB-loT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。它是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(LPWA)。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。

不请自来。

NB-IoT（Narrow Band Internet of Things）叫做基于蜂窝的窄带物联网。

NB-IoT的起源

物联网由大量物与物的连接构成， 这些连接目前大多通过蓝牙、Wi-Fi，Zigbee等短距通信技术承载，这些属于非运营商移动网络。运营商的网络是全球覆盖最为广泛的网络，在接入能力上有独特的优势，比如安全性，可靠性等。

长期以来，移动网络运营商的物联网业务主要依靠成本低廉的GPRS模块，然而由于Lora、Sigfox等新技术的出现，GPRS模块在成本、功耗和覆盖方面的传统优势受到威胁。面对非运营商挑战，开展GSM技术的进一步演进和全新接入技术的研究。

NB-IOT技术就是在这样的背景下产生的。

从IoT连接速率角度来说，可将物联网分为高速率（>10Mbps）、中速率（<1Mbps）、低速率（<200Kbps）三个级别。

下图中左边这个金字塔形，反映了不同连接速率下，数据连接的数量分布，高速率连接数量相对较少，低速率连接数量最多。右边是对应的一些典型业务场景。

NB-IoT技术的出现满足了低速率物联网连接对深覆盖、低成本、低功耗、大容量的需求。

NB-IoT的功能特性

NB-IoT到底有哪些特点，又是通过什么技术实现这些功能的呢？

NB-IoT技术很好的满足了低速物联网的需求。具有深覆盖、低成本、低功耗、大容量、数据传输优化的特点。

NB-IoT是如何具备上述5大特点的？要说明原因，会涉及到比较多的通讯术语和技术，不感兴趣的同学可以直接跳到下一节。

覆盖增强：功率谱密度提升+重复传输

低成本：窄带、单天线、半双工、协议栈简化

低功耗：PSM、eDRX、长TAU、空口传输优化、减少测量

大容量：窄带、低占空比业务模型、小数据包传输优化

数据传输：控制面优化方案，小包通过NAS传输，减少空口信令

NB-IoT的其他技术特点：

1.带宽180kHz，终端单天线，半双工

2.下行与LTE采用相同调制方式，OFDMA，子载波间隔15k

3.上行SC-FDMA，有Single-tone和Multi-tone两种配置

4.物理信道重新设计

a.下行帧结构与LTE相同，不同信道时分复用

b.上行3.75kHz single-tone帧结构有变化

这些功能到底有什么作用，下面会结合具体使用场景进一步解释。

NB的应用场景

1.矿井检测

矿井位于地下深处，检测设备分布很广，数量很多，但是通常通讯数据量很小，

借助于NB-IoT技术的强覆盖，大容量的特点，可以降低地下布网难度，减少基站数量，压缩检测终端成本及整体建网成本。

2.烟感气感报警器

烟感气感报警器通常部署在楼宇中的角落里，甚至地下，这样的地方往往都是网络覆盖比较差的地方。

借助于NB-IoT技术的增强覆盖特性，运营商就能够比较容易的完成这些地方的网络覆盖。

对于一栋普通住宅楼来说，仅烟感报警器就有几万个，如果用其他2G，3G，4G技术，可能微基站都要部署几百个，布网成本非常高。

借助于NB-IoT技术大容量的特点，一个小区部署一个基站就够了。

烟感通常是电池供电的，电池电量是有限的，由于NB-IOT技术的终端功耗小，两节干电池，一般就能让烟感工作2，3年

(NB-IoT技术宣称能够2节干电池工作达到10年，但是不同类型设备的功耗模型是不同的，不能一概而论，就像汽车宣称油耗总是比实际油耗低是类似的。）

3.智能电表，水表，气表

和烟感所处环境类似，也是一个适合NB-IOT的应用场景。

还有更多的场景，这里不一一展开，如果对某一应用场景有兴趣，可以在评论中留言，我来尝试分析。

NB-IoT的竞争对手

NB-IoT还有个能力相似的竞争对手：eMTC。

eMTC和NB-IoT一样，也是窄带物联网通讯技术，都工作在授权频段（也就是运营商使用的频段）。

下面表格从几个维度对比了eMTC和NB-IoT的不同。

在低速物联网领域，NB-IoT在成本、覆盖、功耗、连接数等方面做到了极致。

eMTC设计上考虑与LTE兼容，对有时延，语音，移动性的物联网领域业务跟占优势，如穿戴类设备。

NB的未来发展

NB-IoT还在不断演进，未来NB-IoT的数据速率将进一步提升，以满足较大数据量传输的场景，但仍然不会超过200Kbps的水平。

定位功能进一步增强，单纯依靠基站定位，定位误差都能小于10米；

移动性进一步曾强，当前版本的NB-IoT技术是不支持移动性的，当使用NB-IoT技术的物联网终端在低速移动时，数据链路是没法保持。未来移动性增强后，物联网终端在低速运动时，将能够保持连接状态，但是也达不到其他蜂窝无线通讯技术所具备的移动性水平。

欢迎大家评论中交流。