NB-IoT全称为NarrowBand-Internet of Things,是一种窄带物联网技术。它之所以被运营商和设备厂商青睐,是因为它具有低功耗、低成本、广覆盖、海量节点等优势。NB-IoT能够在授权频段内与2G、3G无缝连接,使其在物联网领域具有广泛的应用前景。
NB-IoT芯片的特点主要体现在以下几个方面:
1. 频谱窄:NB-IoT的频谱带宽仅为200kHz,这有助于提高频谱利用效率。
2. 信号覆盖增强:终端发射窄带信号,提升了信号的功率谱密度,使得信号的覆盖增益得到提升。
3. 数据包重复传输:即使数据包需要重复传输,NB-IoT技术仍然可以获得更好的覆盖增益。
4. 终端激活比降低:NB-IoT技术降低了终端的激活比,降低了终端基带的复杂度。
5. 低功耗:NB-IoT技术实现了广覆盖、海量连接、更低功耗、更低芯片成本等四大能力。
6. 基于现有蜂窝网络技术:NB-IoT可以快速支持行业市场需求,成为GUL网络上的第四种模式。
NB-IoT芯片的优点:
1. 广覆盖:NB-IoT技术能实现比GSM好20dB以上的覆盖增益,覆盖面积扩大100倍。
2. 大连接:NB-IoT单扇区支持5万个连接,比现有网络高出50倍。
3. 低功耗:NB-IoT终端如每天发送一次200Byte报文,AA电池待机时间可达10年。
4. 低成本:目前单个NB-IoT模块的成本不会超过5美元,未来有望降至1美元。
5. 低采样率:NB-IoT采用单天线、半双工的方式,射频成本低。
随着NB-IoT技术的不断发展,其在物联网领域的应用前景将更加广阔。例如,在智能家居、智能交通、智慧城市等领域,NB-IoT技术都能够发挥重要作用。未来,NB-IoT有望成为物联网领域的主流技术,为我们的生活带来更多便利。
总之,NB-IoT作为一种新兴的LPWAN技术,具有低功耗、低成本、广覆盖、海量节点等优势,为其在物联网领域的发展奠定了坚实基础。随着技术的不断成熟和应用场景的拓展,NB-IoT将在未来物联网市场中占据重要地位,为我们的生活带来更多可能。
摘要:NB-IoT作为LPWAN(低功耗广域网)的新兴技术,目前已经逐渐的完善发展。本文主要介绍了nb-iot芯片饿厂家汇总以及nb-iot芯片特点为中心而做出的结论。
NB-IOT全称为NarrowBand-Internet of Things,窄带物联网。属于物联网范畴的一种技术。NB-IoT作为LPWAN(低功耗广域网)的新兴技术,因为具有低功耗、低成本、广覆盖、海量节点等优势,并且在授权频段可以与2G、3G无缝连接而被运营商所青睐且接受。特别是到了2017年,据统计全球有50多个运营商都在布局NB-IoT,华为、高通、中兴微等芯片厂商也在积极推动,可见NB-IoT芯片、网络、部署产业链各环节都在发力。
为什么NB-IoT会出现?
据预测,2016年全球将会使用64亿个物联网设备每天将有550万个设备连网,而“万物互联”实现的基础之一在于数据的传输,不同的物联网业务对数据传输能力和实时性都有着不同要求。
根据传输速率的不同,可将物联网业务进行高、中、低速的区分:
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, 对应的业务特点要求实时的数据传输;
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(Low Power Wide Area Network)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。
也就是说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。
而NB-IoT就是一种新的窄带蜂窝通信LPWAN(低功耗广域网)技术,可以帮助我们解决这个问题。
NB-IOT芯片特点:
1.频谱窄:200kHz;
2.终端发射窄带信号提升了信号的功率谱密度,提升了信号的覆盖增益,并且提升了频谱利用效率;
3.0相同的数据包重复传输也可获得更好的覆盖增益;
4.另外该技术降低了终端的激活比,降低了终端基带的复杂度。
5.NB-IOT四大能力:广覆盖,海量连接,更低功耗,更低芯片成本。
6.NB-IOT基于现有蜂窝网络的技术,可以通过升级现网来快速支持行业市场需求,成为GUL网络上的第四种模式。
NB-IoT芯片优点:
1.广覆盖
NB-IoT技术能实现比GSM好20dB以上的覆盖增益,覆盖面积扩大100倍,在地下车库、地下管道也能覆盖到。
上行工具谱密度增益17dB(NB-IoT的200mw/3.75kHz相比2G/3G/LTE的200mw/180kHz)
2-16倍的重传机制增益3-12dB(付出时延代价,10s,但业务允许)
编译码增益3-4dB
2.大连接
NB-IoT单扇区支持5万个连接,比现往高50倍(2G/3G/4G分别是14/128/1200),目前全球有约500万个物理站点,假设全部署NB-IoT,每站点三扇区可接入的物联网终端数将达4500亿个。
窄带技术:上行等效功率36信道*23dBm,提升信道容量
减少空口信令开销,提升频谱效率
基站优化:独立的准入拥塞控制与终端上下文信息存储
核心网优化:终端上下文存储与下行数据缓存
3.低功耗
NB-IoT终端如每天发送一次200Byte报文,AA电池待机时间10年
单次的速传时间缩短了
终端99%的时间都工作在节能模式(PSM),这个节能模式和手机的节能模式不一样,终端仍然注册在网,但信令不可达。终端处于深度睡眠,99%的时间终端的功耗只有15微瓦。它的睡眠的时间比较长,能减少终端监听网络的频度。
因为物联网不像手机那么位置变化那么快,所以移动性的管理可以简化。
4.低成本
目前单个模块做出来的成本不会超过5美元,目标是要做到1美元左右。
180kHz窄带,降低芯片复杂度;
简化协议栈(500Byte),减少片内Flash/RAM;
5.低采样率
单天线、半双工,射频成本低;
峰均比低,单片SOC内置23dBm发射功率的功效。