【物联网】NB-IoT关键技术特点

  NB-IoT（Narrow Band Internet of Things）作为一种新型的物联网通信标准，在窄带宽、低功耗、广覆盖物联网领域具有诸多优势。本文概述了NB-IoT的主要优势及其技术。

  NB-IoT通信模组耗电极低。这得益于其惰性通信机制，大部分时间下，设备处于休眠状态（99%的时间）。主要在于其采用了 PSM 和 eDRX（拓展非连续接收）技术。

  一块NB-IoT通信设备的成本大约在1~5美元左右，从而满足物联网的应用场景。

  NB-IoT覆盖面积为2G、4G网的的3倍。通信上常用最大耦合损耗（MCL）来衡量通信设备信号覆盖覆盖能力。MCL与基站信号功率 P B 、接入终端信号功率 P M 有关，定义式如下:

  信号强度（信噪比）随距基站距离降低，其降低值用耦合损耗表征。而最大耦合损耗可以理解为满足通信需求的最弱信号值，即最大的信号衰减值，以此来间接表征满足通信的最远距离。
如下图所示，NB-IoT MCL比2G GPRS大了20dB，覆盖范围大了三倍。

  NB-IoT一个小区（约200KHz带宽）可接入50000个终端。远远多于LTE的1000个设备。

物联网的发展前景很不错，具体如下：
1更安全的保护措施。在新技术出现之初，它的技术力量几乎都集中在创新上，导致监管水平低下，这就使业界的兴奋、激进和政策、监管的滞后常常形成鲜明的对比。由于物联网设备和基础设施的价格下降，企业在物联网设备上的应用也越来越普遍，这种创新和应用一旦普及，各种新技术的风险也突显出来。
2更普遍使用智能消费品设备。IoT所覆盖的行业人群广泛，从智慧交通、智能物流、医疗、农业、能源等行业应用，到私人智能家居、个人、智能汽车等应用，无论是降低成本，还是提高中国居民的生活质量，都将是中国居民生活质量的巨大提升。

物联网是一个超级产业，涉及领域非常多，其中又有很多细分技术，而且应用碎片化。2020年，工信部发出了《关于深入推进移动物联网全面发展的通知》，意在推动移动物联网的规模化发展，将物联网碎片化的应用“串”起来。2020年，我国窄带物联网NB-IoT基站数和5G基站数均超过了70万个，移动物联网连接数超过了108亿。2021年，物联网发展将有哪些主要趋势？

NB-IoT仍在爬坡

目前我国NB-IoT的连接数已经超过了12亿，应用创新不断深化，水表、气表等领域应用已经达到了千万级，智慧停车、智慧路灯、智慧物流等百万级的应用领域正在不断涌现。

数据显示，目前中国电信的NB-IoT用户近8000万，NB-IoT连接数全球第一，NB市场占有率行业第一。同时，中国电信还部署了全球物联网领域首个异地多活NB-IoT设备服务平台，可提供亿级以上物联网设备服务，确保端到端业务流程安全。

凭借广覆盖、低功耗、低成本、大连接等特点，NB-IoT已经成为蜂窝物联网领域的主流技术。市场研究机构CounterpointIoT的最新研究数据显示，全球移动物联网连接数将在2025年突破50亿大关，其中NB-IoT的贡献比将接近一半。

2021年，由于NB-IoT的规模应用，芯片的生产成本会进一步下降，即使考虑到近期芯片、元器件缺货，NB-IoT模组整体价格下降的趋势不会改变。随着城市管理智能化的深入，NB-IoT的商业部署只会进一步加快，这将带动提高NB-IoT基站的使用率和新基站的部署。但期望NB-IoT能够在越过1亿连接数后，产生“滚雪球”的产业效应，只是一种乐观估计，主要原因是NB-IoT的应用场景、接入平台还比较分散，从梅特卡夫定律看，NB-IoT目前处于连接数的积累阶段，发展拐点还没有到来。

同时，NB-IoT也面临一些挑战，业内人士认为这些挑战体现在NB-IoT功耗、网络覆盖、商业模式三个方面。

NB-IoT的主要优势之一是低功耗。当前在移动物联网上，普遍采用的还是2G模块，NB-IoT的功耗比2G略好，但在中等频率和高频率实时使用时并没有非常明显的优势，而NB-IoT深度待机模式的功耗和2G掉电模式相差不多。所以以目前NB-IoT模块的实际功耗看，十年的超长待机时间是无法实现的，因此在低功耗一项上，NB-IoT优势并没有预计的大，所以采用NB-IoT的动力不够强。在网络覆盖上，NB-IoT相对于2G/3G/4G网络，其覆盖范围和网络质量还需提高，这也会影响用户的使用信心。在商业模式上，即使运营商开启高频服务功能，每年NB-IoT资费可以提升到35~40元，虽然提升了物联网业务的ARPU值（每用户平均收入），但对于运营商的直接收入贡献还非常有限。

LoRa发力室内场景

目前，在全球范围内已超过1亿个LoRa终端接入节点，中国作为最大的物联网应用市场，占了近半的LoRa节点部署数量，在一些能源、公共安全、智慧楼宇、电力、军事工业等行业得到应用。目前，LoRa技术也正在发力于室内场景应用，这将会成为LoRa最值得期待的市场。

LoRa最早于国外起步，在欧、美等国获得应用，但是应用相对分散。相比国外，国内起步较晚，LoRaWAN 协议的标准化落地情况比较差，但是发展速度快、应用丰富、规模大。作为和NB-IoT相似的技术，LoRa的问题与挑战主要是缺少政策及运营商的大力支持，但因为LoRa有其适用的场景，连接数一直在增长。

LoRa的问题是严重碎片化，这不仅制约LoRa产业的发展，也制约着LoRa企业的发展，且目前的产品丰富度无法满足碎片化应用需求，而且国内已有应用领域的市场增量有限，需要寻找新的应用领域拓展市场。目前电力和家居行业转向通过LoRa技术来解决问题。

从LoRa产业链看，相比于其他多数的无线通信技术，LoRa技术除了技术层面上的优势以外，丰富 健康 的产业链生态也是其优势之一，目前已形成了一个从LoRa芯片、模组、网关、终端、平台、系统集成商到解决方案提供商以及互联网企业、电信运营商等共同参与的格局。

哪些领域机会更多

疫情暴发以来，非接触式的远距离测温仪、巡逻无人机、防疫机器人等物联网产品在疫情防控和复工复产中，得到了广泛运用，2021年，这些应用会进一步升级，并将向在医疗保健中发挥作用发展。Forrester的研究预测，物联网会通过可穿戴设备和传感器实现主动的医疗保健参与，这将是2021年物联网应用的一大趋势。

Forrester认为，消费者将在2021年获得更多种类的无线连接。不仅有5G和移动物联网设备，蓝牙、Zigbee和近场通信（NFC）都在解决类似的物联网使用案例。Forrester的报告指出。诸如可穿戴设备和传感器之类的互动和主动参与将激增，它们可以检测患者在家中的 健康 状况。COVID-19之后的医疗保健将以数字医疗经验为主导，并将提高虚拟医疗的有效性。在家中监视的便利性将激发消费者对数字 健康 设备的赞赏和兴趣，因为他们可以对自己的 健康 有更深入的了解。数字医疗设备的价格将变得对消费者更加友好。

由于新冠肺炎疫情，迫使许多患者留在家里或延误了必要的护理，这使慢性病得不到控制，可预防的病得不到重视。医疗机构可以利用接入物联网的医疗设备增进对患者 健康 的了解，跟踪个性化医疗的结果。

另一方面，智能办公的利用率也会大大增长，Forrester期望至少80％的公司为未来的办公室制定全面的战略，其中包括IoT应用程序以增强员工安全性并提高资源效率，例如智能照明、电源、能源、环境监控和基于传感器的空间利用率等。高流量区域的活动监视对于优先进行站点清洁，管理拥挤区域以及修改办公室布局以实现 社会 疏远非常必要。

众所周知。国内的通讯巨头有中国移动，中国联通，中国电信。在通讯基站建设制造这方面有华为，中兴等 科技 公司。国内的互联网 科技 公司有，阿里巴巴，腾讯，百度，美团，京东等。

这些公司中具体有哪些搭建了物联网平台？他们搭建的物联网平台又是怎么样的？
首先我们来了解一下什么是物联网平台，物联网平台全称物联网管理系统平台。即IOT管理系统平台， 那么，什么是IoT管理系统平台呢？
要了解什么是物联网平台，首先您需要了解一个完整的IoT系统的组件。

那么“物联网系统如何工作”。

完整的IoT系统需要硬件，如传感器或设备。 这些传感器和设备从环境(例如水分传感器)收集数据或在环境中执行动作(例如浇水作物)。

完整的IoT系统需要连接。 硬件需要一种将所有数据传输到云端的方法(例如发送湿度数据)或需要一种从云接收命令的方法(例如，现在对作物播种)。对于一些IoT系统，可以在硬件和连接到云之间的中间步骤，例如网关或路由器。

完整的IoT系统需要软件。 该软件托管在云端(什么是云端)，并且负责分析从传感器收集的数据并作出决定(例如，从湿度数据知道刚刚下雨，然后告诉灌溉系统今天不打开) 。

最后，完整的IoT系统需要用户界面。 为了使所有这些都有用，需要一种方式让用户与IoT系统进行交互(例如，具有显示湿度趋势的仪表板的Web应用程序，并允许用户手动打开或关闭灌溉系统)。

IoT平台是连接IoT系统中的所有内容的支持软件。IoT平台有助于通信，数据流，设备管理和应用功能。

IoT平台存在于第3部分中，通常是上述内容的第4部分。随着所有不同种类的硬件和不同的连接选项，需要一种使所有工作在一起的方式，这就是IoT平台所做的工作。

IoT管理系统平台帮助：连接硬件，处理不同的通讯协议，为设备和用户提供安全和身份验证和收集，可视化和分析数据与其他Web服务集成。您的业务何时应用物联网管理系统平台

由于IoT是一个系统系统，因此在所有相关领域拥有专长的组织很少见。存在物联网平台，可帮助企业克服技术挑战，而无需将其全部归咎于内部。

物联网作为未来发展重要方向，承载了世界梦想，面对新一轮信息 科技 机遇，越来越多的企业也在加大部署或者 探索 物联网，以此驱动产业转型升级，各界积极入局跑马圈地，以此抢夺时代制高点。

谷歌希望安卓 *** 作系统能能广泛应用在各种智能设备当中去，发布了Android Things物联网系统，同时，谷歌希望把强大AI能力扩展到各种物联网智能设备上，至此在今年面向智能终端首款AI芯片Edge TPU，核心用于边缘计算，让本地就具有AI处理能力。

美国另一 科技 巨头微软，希望win10无处不在，推出Win 10 IoT为全球各行各业智能设备提供服务，帮助他们迈向物联网时代。另外，Win10 IoT可以在边缘做更多工作，包括机器学习、事件处理、图像识别和人工智能，并与Azure物联网再到边缘无缝集成为Win 10 IoT设备带来了云智能和安全分析。与此同时，微软也将投入50亿美元支持物联网创新。

亚马逊则在多年前就发布了AWS IoT平台，以此抢占物联网应用市场，例如帮助工业企业提高运营效率，使用AWS IOT构建的机器学习模型可以在云中或直接在工业设备上运行，从而设备可以响应本地事件并采取智能动作。

物联网连接规模呈现高速增长态势，以LoRa和NB-IoT等低功耗广域网LPWAN通信技术发展迅猛，连接复合年增长率为109%，在城市井盖、水、电、燃气表等得到了大量应用。

随着5G通信技术的发展，万物互联得以实现，在国内，BAT以及华为等厂商战略纷纷向物联网转变，华为以大连接谋划，去撬开这个千亿级连接市场。

百度以ABC＋IoT＋智能边缘促进物联网在各垂直领域展开大规模应用，并赋能各行各业，促进物联网时代到来。

腾讯在今年迎来重大战略转型，被视为变革开启之年，新成立云与智慧产业事业群是腾讯战略大调整核心部门，寄托未来变革命运，拥抱产业互联网，助力产业与消费者形成更具开放性的新型连接生态。

中国移动：成立物联网公司、车联网公司，搭建物联网专网、提供专号、建设物联网设备接入管理平台和物联网应用开发平台，大力推动物联网业务展。
可以说基本上在国内有名的公司全部入局了物联网平台建设。物联网的发展，已经上升到国家战略的高度，必将有大大小小的 科技 企业受益于国家政策扶持，进入 科技 产业化的过程中。

从行业的角度来看，物联网主要涉及的行业包括电子、软件和通信，通过电子产品标识感知识别相关信息，通过通信设备和服务传导传输信息，最后通过计算机处理存储信息。

而这些产业链的任何环节都会开成相应的市场，加总在一起的市场规模就相当大，可以说，物联网产业链的细化将带来市场进一步细分，造就一个庞大的物联网产业市场。为人类的生产和生活方式带来全面的改变。

自己在电信上班，这个问题很不错。就现在成都电信物联网建设来说，已经很完善了。

物联网卡是基于物联网专网，面向物联网用户提供的移动通信接入业务。采用专用号段，通过专用网元设备支持短信、无线数据和语音等基础通信服务，提供通信链接管理和终端管理等智能通信服务。具有以下优势：1独立网元。2价格由物联网中心统一。3稳定且终生使用。4功能强大，且不断升级。

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