
根据信息安全与通信保密网的相关内容可知,窄带物联网单个NB-IoT基站较传统2G、蓝牙、WiFi等基站可多提供50-100倍的接入终端,一个扇区可以支持10万个连接,是传统的移动通讯容量的50至100倍。
窄带物联网是指基于蜂窝网络构建,仅消耗180千赫兹(kHz)左右带宽的物联网。物联网概念股一览:
平台型标的:关注宜通世纪(收购天河鸿城、迈出转型物联网的战略一步,关注公司自主物联网平台、跨领域垂直物联网行业应用生态布局的新跨越)。
重点行业应用龙头:交通领域,关注高新兴(300098);医疗领域,关注思创医惠;电力领域,关注东软载波(300183)、新联电子(002546);水务领域,关注三川智慧。
物联网芯片领域:关注北京君正(300223)、中科创达、全智科技、润欣科技等。LoRa
LoRa(长 距离)是由Semtech公司开发的一种技术,典型工作频率在美国是915MHz,在欧洲是868MHz,在亚洲是433MHz。LoRa的物理层 (PHY)使用了一种独特形式的带前向纠错(FEC)的调频啁啾扩频技术。这种扩频调制允许多个无线电设备使用相同的频段,只要每台设备采用不同的啁啾和 数据速率就可以了。其典型范围是2km至5km,最长距离可达15km,具体取决于所处的位置和天线特性。
LoRa芯片在整个产业链中处于基础核心地位,重要性不言而喻。值得注意的是,目前美国Semtech公司是LoRa芯片的核心供应商,掌握着LoRa底层技术的核心专利。而Semtech的客户主要有两种,一是获得Semtech LoRa芯片IP授权的半导体公司;二是直接采用Semtech芯片做SIP级芯片的厂商,包括微芯 科技 (Microchip)等。
Wi-Fi
Wi-Fi被广泛用于许多物联网应用案例,最常见的是作为从网关到连接互联网的路由器的链路。然而,它也被用于要求高速和中距离的主要无线链路。
大多数Wi-Fi版本工作在24GHz免许可频段,传输距离长达100米,具体取决于应用环境。流行的80211n速度可达300Mb/s,而更新的、工作在5GHz ISM频段的80211ac,速度甚至可以超过13Gb/s。
一 种被称为HaLow的适合物联网应用的新版Wi-Fi即将推出。这个版本的代号是80211ah,在美国使用902MHz至928MHz的免许可频段, 其它国家使用1GHz以下的类似频段。虽然大多数Wi-Fi设备在理想条件下最大只能达到100米的覆盖范围,但HaLow在使用合适天线的情况下可以远达1km。
80211ah 的调制技术是OFDM,它在1MHz信道中使用24个子载波,在更大带宽的信道中使用52个子载波。它可以是BPSK、QPSK或QAM,因此可以提供宽 范围的数据速率。在大多数情况下100kb/s到数Mb/s的速率足够用了——真正的目标是低功耗。Wi-Fi联盟透露,它将在2018年前完成 80211ah的测试和认证计划。
针对物联网应用的另外一种新的Wi-Fi标准是80211af。它旨在使用从54MHz到698MHz范围内的电视空白频段或未使用的电视频道。这些频道 很适合长距离和非视距传输。调制技术是采用BPSK、QPSK或QAM的OFDM。每个6MHz信道的最大数据速率大约为24Mb/s,不过在更低的 VHF电视频段有望实现更长的距离。
ZigBee
ZigBee,也称紫蜂,是一种低速短距离传输的无线网上协议,底层是采用IEEE 802154标准规范的媒体访问层与物理层。主要特色有低速、低耗电、低成本、支持大量网上节点、支持多种网上拓扑、低复杂度、快速、可靠、安全。ZigBee是物联网的理想选择之一。
虽然ZigBee一般工作在24GHz ISM频段,但它也可以在902MHz到928MHz和868MHz频段中使用。在24GHz频段中数据速率是250kb/s。它可以用在点到点、星形和网格配置中,支持多达254个节点。与其它技术一样,安全性是通过AES-128加密来保证的。ZigBee的一个主要优势是有预先开发好的软件应用配 置文件供具体应用(包括物联网)使用。最终产品必须得到许可。
ZigBee技术所采用的自组织网是怎么回事?举一个简单的例子就可以说明这个问题,当一队伞兵空降后,每人持有一个ZigBee网络模块终端,降落到地面后,只要他们彼此间在网络模块的通信范围内,通过彼此自动寻找,很快就可以形成一个互联互通的ZigBee网络。而且,由于人员的移动,彼此间的联络还会发生变化。因而,模块还可以通过重新寻找通信对象,确定彼此间的联络,对原有网络进行刷新。这就是自组织网。
NB-IoT
窄带物联网(Narrow Band Internet of Things, NB-IoT)成为万物互联网络的一个重要分支。NB-IoT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。
NB-IoT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(LPWAN)。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少10年,同时还能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖。
蓝牙50
蓝牙是一种无线传输技术,理论上能够在最远 100 米左右的设备之间进行短距离连线,但实际使用时大约只有 10 米。其最大特色在于能让轻易携带的移动通讯设备和电脑,在不借助电缆的情况下联网,并传输资料和讯息,目前普遍被应用在智能手机和智慧穿戴设备的连结以及智慧家庭、车用物联网等领域中。新到来的蓝牙 50 不仅可以向下相容旧版本产品,且能带来更高速、更远传输距离的优势。华为。
根据查询2018年世界物联网大会发布的物联网100强名单,华为排名世界物联网第1,中国电信全球第10,华为物联网是更有优势的。
物联网是指通过各种信息传感器实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程,通过各类可能的网络接入,实现物与物、物与人的泛在连接。您好!
NB-IoT是由3GPP定义的基于蜂窝网络的窄带物联网技术。它支持海量连接、有深度覆盖能力、功耗低,适合于传感、计量、监控等物联网应用,适用于智能抄表、智能停车、车辆跟踪、物流监控、智慧农林牧渔业以及智能穿戴、智慧家庭、智慧社区等等领域。这些领域对广覆盖、低功耗、低成本的需求非常明确,目前广泛商用的2G/3G/4G及其他无线技术都无法满足这些挑战。
根据市场调研机构预测,到今年,60%的业务将在低功耗、广覆盖场景中实现。2016年,根据运营商集团市场部调研预测到2020中国窄带物联网总连接数约17亿,水电气抄表、共享单车、智能停车、家庭安防、慢病/亚健康管理、移动POS、人员追踪、危化品/冷链监控八大领域约占总连接数的90%。
本文核心数据:数字经济占GDP比重、数字经济渗透率
中国新型数字经济基础设施建设坚实
——5G基站建设有条不紊
5G的好处是高速率、低时延、大容量,除了带来更极致的上网体验和更大的容量,更重要的是,它开启了万物互联时代,渗透到各个行业,推动各行业加速发展。5G基站的选址建设,是保证5G商用信号覆盖的基础,因此5G基站建设是5G产业布局的第一步。根据工信部信息,截至2021年12月,中国5G基站总数约1425万个。
——数据中心大型化、规模化趋势延续
按照机架规模,可以将数据中心划分为:超大型数据中心、大型数据中心、中型数据中心、微型数据中心(机房)等类型。根据IDC中国数据,当前中国已建成的超大型、大型数据中心数量在世界同规模中心数量占比达到142%;若包含规划在建数据中心数量,超大型、大型数据中心数量占比达到381%。这一数据与美国正在逐年缩小,美国超大型数据中心已占到全球总量的40%,中国大型数据中心仍有较大的发展空间。
2020年,中国数据中心机架规模达到366万架。数据中心大型化、规模化趋势仍在延续,区域性应用、多层级集团企业均倾向通过规模化建设避免盲目建设和重复投资。
——蜂窝物联网终端用户总量增速迅猛
蜂窝物联网终端指物联网终端接入GSM网络(如中国移动的GPRS网络),终端内集成2G移动通信模块并插入SIM卡,通过GPRS网络与后台交互数据。蜂窝物联网一般包括窄带物联网(NB-IOT)、增强机器类通信(eMTC)等。
截至2021年6月,三家基础电信企业发展蜂窝物联网终端用户1294亿户,较2020年12月净增158亿户。相较于2018年12月的671亿户,两年半时间,中国蜂窝物联网终端用户规模近乎翻倍,增速迅猛。
中国数字经济体量日渐扩大
2020年,我国数字经济延续蓬勃发展态势,规模由2005年的26万亿元扩张到392万亿元。伴随着新一轮科技革命和产业变革持续推进,叠加疫情因素影响,数字经济已成为当前最具活力、最具创新力、辐射最广泛的经济形态,是国民经济的核心增长极之一。2005-2020年,我国数字经济占GDP比重由142%提升至386%,2020年占比同比提升24个百分点。
中国三大产业数字经济渗透情况对比
——农业数字经济渗透率偏低
农业作为第一产业,数字经济的渗透率偏低。2016-2020年,中国农业数字经济渗透率呈现上升趋势,但上升幅度有限。2020年,中国农业渗透率为89%,同比上涨07个百分点。
——工业数字经济渗透率中等
工业作为第二产业,数字经济渗透率处于中等水平。2016-2020年,中国工业数字经济渗透率不断增长,增速相比农业较快。2020年,中国工业数字经济渗透率为210%,相比2019年上涨了29个百分点,相比2016年上涨了42个百分点。
——服务业数字经济渗透率最高
服务业作为第三产业,数字经济渗透率最高。2016-2020年,中国服务业数字经济渗透率保持较快速度增长,渗透率不断提高。2020年,中国服务业数字经济渗透率为407%,相比2019年增加了29个百分点,相比2016年增加了111个百分点,中国服务业数字经济占行业增加值比重不断提高。
新冠肺炎疫情爆发以来,服务业数字化转型愈加升级,互联网医疗、在线教育、协同办公需求持续火热。数字技术丰富了服务业的场景,数字化将推动服务业纵深发展。
以上数据参考前瞻产业研究院《中国数字经济行业市场前瞻与投资规划分析报告》。
中国三大运营商都在大力发展物联网业务,物联网卡和NB物联网卡已成为物联网领域的重中之重。谈到物联网,很多人都在想大力发展NB物联网意味着什么。使用现有的2G、3G和4G网络以及移动网络信号是否不方便?物联网卡的不同应用场景
高速率业务:主要使用3G、4G技术,例如车载物联网设备和监控摄像头,对应业务特点要求是实时数据传输。
中等速率业务:主要使用GPRS技术,例如居民小区或超市的储物柜,使用频率高但并非实时使用,对网络传输速度的要求远不及高速率业务。
低速率业务:业界将低速率业务市场归纳为LPWAN市场,即低功耗广域网。目前还没有对应的蜂窝技术,多数情况下通过GPRS技术勉力支撑,从而带来了成本高、影响低速率业务普及度低的问题。
目前低速率业务市场急需开拓,而低速率业务市场其实是最大的市场,如建筑中的灭火器、科学研究中使用的各种监测器,此类设备在生活中出现的频次很低,但汇集起来总数却很可观,这些数据的收集用于各类用途,比如改善城市设备的配置等等。
此时NB-IOT网络就应运而生,NB-IoT是指窄带物联网技术。NB-IOT聚焦于低功耗广域(LPWA)物联网市场,是一种可在全球范围内广泛应用的新兴技术。目前三大运营商已完成全国性主要地区的覆盖。
目前nb-iot物联卡具备以下优势
·大连接:每一个扇区可以支持10万个连接,与现有无线技术相比,NB-IoT可以提升50~100倍的接入数。
·广覆盖:比传统GSM网络增益20GB,一个基站提供的覆盖面积是以往的10倍。
·低功耗:NB-IoT节电技术DRX和PSM,通过减少不必要的信令和在PSM状态时不接受寻呼信息来达到省电的目的通常可以保障电池拥有5年以上的寿命。
·广应用:由于NB-IoT具有覆盖广、连接多、成本低和功耗低的优点,故其非常适合应用于低功耗设备,广泛应用于多种垂直行业。
·易使用:体积小,只需要搭配相应的NB-IOT模组,不占用内任何电路板空间。
·简单计费:NB物联卡的内部通信芯片、通信协议和资费政策较传统物联网卡有较大区别,支持定向连接,资费更优。
NB物联网卡和普通物联卡的区别有哪些?中景元物联指出合适NB-iot的应用场景非常多,对适合使用NB-iot的领域来说,机会非常多。从物联网企业家的角度来看,这等于是在扩大一个新的市场。在物联网时代,信息产业的传统运作模式正在被打破。
物联网(TheInternetofThings,简称IOT),即“万物相连的互联网”,是互联网基础上的延伸和扩展的网络,将各种信息传感设备与互联网结合起来而形成的一个巨大网络,实现在任何时间、任何地点,人、机、物的互联互通。
物联网并不是个新鲜的概念,20多年前,物联网概念由比尔盖茨首次在他的《未来之路》中提起。只是当时受限于无线网络、硬件及传感设备的发展,并未引起世人的重视。
2005年本人从事电表行业软件开发工作时,就接触过电力公司的远程抄表系统,这其实就是物联网的一种行业具体应用。传统的远程抄表系统均为集中抄读方式,即使用集中器通过485/MBus/PLC/Lora/Zigbee等有线或无线方式抄读目标设备的数据,如水表、气表、电表、传感器等。但是,有线存在布线困难问题,无线存在各种通信质量问题:如PLC难以避免噪声干扰、Lora通信速度较慢、点对点传输、ZigBee存在组网不可控现场通信质量差等。那有没存在一种通信技术,直接把设备数据上传到系统平台呢?这也是有的,一般方案是通过GPRS模块通信。但GPRS模块依然存在供电功耗和流量资费问题,因而没有很好地应用普及和推广。
2016年基于授权频谱(Licensed)的NB-IoT新型技术,很好的解决了GPRS的功耗问题,也因其大容量、覆盖广、高安全性等优势,在众多物联技术中脱颖而出,成为业界关注的焦点。具体来说,NB-IoT优点如下:
广覆盖:在同样的频段下,NB-IoT比现有的网络增益20dB,可更好满足厂区、管道井、井盖等这类对深度覆盖有要求的地方。
低功耗:模块在平时处于休眠状态,每天可根据程序设定自动唤醒上传数据,若没有收到请求的命令,模块会自动进入休眠,终端模块待机时间可长达8年。
低成本:与LoRa相比,NB-IOT无需自建基站,通讯稳定可靠。
大连接:同一基站可比现有无线技术提供50-100倍的接入数。
基于以上优点,NB-IoT通信技术可方便应用在以往难以应用远抄技术的领域,也使得传统远抄技术方案变得更简单,让设备通信更简单、更可靠。可广泛应用在各种行业中,比如:智能路灯、智慧停车、烟感气感监测、智慧消防、智能门锁、智慧水务、智慧井盖、智慧农业等行业应用。
目前,中国三大运营商正大张旗鼓地进行相关NBIoT通信基础建设,NBIoT相关行业应用也已初成规模。像NB-IOT在水表市场已小有突破,少数企业2018年出货实现了百万量级。燃气表龙头金卡智能,2017年全年试挂不足2万台,中间经过客户小批量试挂、中批量验证,2018年其出货量达到70万台。
凡事有利就有弊,那NBIoT通信技术应用有什么缺点呢?
传输数据少。基于低功耗的机制,注定了NBIoT只能传输少量的数据到远端,因此正式应用时要么单次传输字节数少,要么传输数据间隔长。比如智能水表、气表,一般是24小时传输一次数据。这意味着依靠实时数据分析的行业应用难以推广此技术。此外,还存在寿命到期电池更换的麻烦。
通信成本贵。目前NBIoT通信模块还是偏贵,主流芯片厂家主要有紫光展锐、华为海思和联发科,一块NBIoT模组在20~50元左右。通信流量上,电信是20元一年,包年时间多相对便宜,中国移动资费差不多,若设备量大还有议价空间。一块水电表零售价也就一两百元,NBIoT模组就吃掉了一大块成本。
技术待成熟。虽然中国各大运营商号称投入大量人力物力财力进行相关建设,NBIoT技术还不是很成熟。本人所在公司系统平台于2017年底就和电信云平台进行了系统对接,目前接了近万台NB-IoT电表和水表。发现电信平台依然在不断地更新升级,曾经在某商厦安装了300多块NBIoT电表,结果导致基站出现故障,后经电信技术人员积极抢修才恢复正常。诚然,电信云平台后面是华为公司作为技术支撑,实力强大,想必不久将来技术会成熟稳定。
平台对接难。电信的IOT平台走的是CoPA协议,CoPA协议对接方面复杂。虽然华为电信物联网平台上资料齐全,要和电信开放平台对接,还是要花不少时间。2017年公司研发部门安排专人花了2个月才对接好,为兼容传统tcp、udp通讯,后期又对设备通讯服务进行了优化处理,前前后后花了大概半年时间才完全稳定。因此,这对于一般传统企业还是有一定技术门槛的。
可以说,物联网是通向未来智能世界的万物互联必由之路,下一个万亿元级的通信业务,蕴育着巨大的市场空间,是未来促进社会发展刺激GDP增长的重要驱动力。NB-IoT通信技术,使得万物互联成了可能,将会普及到各个行业中。预计未来几年,物联网行业将因技术的更新换代呈现爆发性增长,拭目以待!
2月26日,2018年世界移动大会在西班牙巴塞罗那召开。中国移动以“智连接、新未来”为主题参展,围绕5G技术、物联网、数字家庭、国际业务、终端等领域,展示了最新技术和产品,并宣布将在2018年建设世界规模最大的5G试验网。
中国移动尚冰董事长表示,随着信息通信技术和应用迅猛发展,信息通信与各行各业融通发展的新趋势、新格局正在形成。中国移动将主动把握产业演进变革趋势,深化实施“大连接”战略,深入推进“四轮驱动”融合发展,加快推动先进信息通信技术应用普及,以先进的移动通信技术使广大用户体验到更加智慧的数字生活,为人类社会创造更加美好的未来。
为了更好地满足人民日益增长的美好生活需要,中国移动过去几年建成并不断升级着全球最大的4G精品网络,创造了移动通信史的发展奇迹。作为引领5G发展的排头兵,中国移动也在本次大会期间公布了公司的最新研发成果——已基于3GPP新空口标准,率先实现了全球最大规模的基站、终端芯片和测试仪表端到端互通,并首次发布了5G核心网预商用产品样机测试成果,为5G商用奠定了坚实基础。
中国移动还宣布,将在政府的指导下建设世界上规模最大的5G试验网,并正式公布了2018年5G规模实验计划——将在杭州、上海、广州、苏州、武汉五个城市开展外场测试,每个城市将建设超过100个5G基站;还将在北京、成都、深圳等12个城市进行5G业务和应用示范。
作为中国移动实现“连接驱动发展”目标的重要“增长极”,预计到2020年,中国移动物联网连接数量将达到50亿,物联网收入规模将达1000亿元。在本次大会的物联网展区,中国移动展示了一系列物联网解决方案。其中,基于NB-IoT(窄带物联网)的城市照明智能解决方案,可根据时间、光线、人流车流等外部传感数据,自动调节亮灯方案,还可实现远程开关灯、电费数据统计、故障报警、地理位置实时显示等智能控制。目前该技术已在贵州、甘肃等地多个城市应用,实施路段整体照明二次节能率达到23%以上,巡检成本减少80%。
近年来,中国移动持续推动物联网技术在数字家庭领域的应用,并于去年10月成立了中国移动数字家庭合作联盟,现成员企业已达68家,其中包括小米、海尔等知名企业。不同品牌的智能设备,只需通过“和家亲”APP就能轻松控制,让用户轻松享受现代智能生活。除了自动开关灯、智能窗帘、网关报警等数字家庭产品外,中国移动还现场展示了咪咕旗下的多款个人智能产品,包括莫比斯智能耳机、咪咕盒子二代、无线麦克风及智能体脂秤等,吸引不少参观者驻足。
大会期间,中国移动还现场展示了公司在国际漫游、网络资源、运营商合作、“一带一路”建设等方面的成果和亮点,以及最新的自主品牌终端、海外终端联盟产品等。
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