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物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展即將蓄勢待發(fā)。
6月16日，物聯(lián)網(wǎng)迎來史上最為重要的一天。這一天，為物聯(lián)網(wǎng)而生的NB-IoT標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議通過3GPP RAN全會(huì)的批準(zhǔn)，這項(xiàng)受到無線產(chǎn)業(yè)廣泛支持的協(xié)議歷經(jīng)2年多的研究終于全部完成。至此，全球運(yùn)營商終于有了基于標(biāo)準(zhǔn)化的物聯(lián)網(wǎng)專有協(xié)議。
一直以來，在物聯(lián)網(wǎng)市場，由于不同行業(yè)、不同場景個(gè)性化需求明顯，技術(shù)實(shí)現(xiàn)上標(biāo)準(zhǔn)也不統(tǒng)一，導(dǎo)致芯片、終端、網(wǎng)絡(luò)、操作系統(tǒng)、應(yīng)用平臺(tái)等各方實(shí)現(xiàn)路徑不一，物聯(lián)網(wǎng)市場存在嚴(yán)重的“碎片化”現(xiàn)象，也使得物聯(lián)網(wǎng)一直停留在“紙面宣傳”上。
“如今，有了NB-IoT，將終結(jié)這一亂象，成為推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)新一輪高速發(fā)展的拐點(diǎn)�！币晃簧钪O物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域多年的專家向記者表示。
運(yùn)營商加為“特別關(guān)注”
在NB-IoT誕生之前，WiFi、藍(lán)牙和ZigBee等幾種主要的無線技術(shù)擔(dān)當(dāng)了物與物通信的責(zé)任。然而，它們的傳輸距離都非常有限，僅僅適合室內(nèi)環(huán)境使用。而物聯(lián)網(wǎng)面向的是一個(gè)廣袤的萬物互聯(lián)世界，這些技術(shù)暴露出越來越多的弊端。
為了解決這一問題，產(chǎn)業(yè)鏈提出低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)LPWAN(Low Power Wide Area Network)。LPWAN技術(shù)可以分為兩類，一類是工作于未授權(quán)頻譜的LoRa、SigFox等技術(shù);另一類是工作于授權(quán)頻譜下，3GPP支持的蜂窩通信技術(shù)，比如EC-GSM、LTE-M等。
而NB-IoT正是由LTE-M技術(shù)經(jīng)過多次修改和演化而來。與現(xiàn)有技術(shù)相比，NB-IoT擁有許多明顯優(yōu)勢。首先，廣覆蓋，NB-IoT技術(shù)能實(shí)現(xiàn)比GSM好20dB以上的覆蓋增益，覆蓋面積擴(kuò)大100倍。其次，大連接，NB-IoT單扇區(qū)支持5萬個(gè)連接，比現(xiàn)網(wǎng)高50倍。假設(shè)全部署NB-IoT，每站點(diǎn)三扇區(qū)可接入的物聯(lián)網(wǎng)終端數(shù)將達(dá)4500億個(gè)。再次，低功耗，NB-IoT引入了PSM省電模式，保證電池?fù)碛?-10年使用壽命。最后，低成本，目前，單個(gè)模塊做出來的成本不會(huì)超過5美元，目標(biāo)是要做到1美元左右。
因此，NB-IoT技術(shù)這只“金雞母”受到全球主流運(yùn)營商和設(shè)備商的擁躉。中國移動(dòng)、中國聯(lián)通、愛立信、阿聯(lián)酋電信、GSMA、GTI、華為、英特爾、LG、諾基亞、高通、西班牙電信和沃達(dá)豐等全球主流運(yùn)營商、設(shè)備商、芯片廠商及相關(guān)國際組織紛紛宣布將共同支持共建以NB-IoT為基礎(chǔ)運(yùn)營商級(jí)蜂窩物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。
更進(jìn)一步，分布在中國、韓國、歐洲、中東、北美等國家和地區(qū)的多家主流運(yùn)營商已經(jīng)開展了基于pre-standard的NB-IoT技術(shù)的試點(diǎn)，并開啟了端到端的技術(shù)和業(yè)務(wù)驗(yàn)證。
中國聯(lián)通集團(tuán)客戶部總經(jīng)理田文科表示：“傳統(tǒng)的蜂窩技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景還存在著網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍、電池壽命、業(yè)務(wù)質(zhì)量和模組成本等挑戰(zhàn)，而NB-IoT技術(shù)為解決物聯(lián)網(wǎng)這四個(gè)關(guān)鍵問題，帶來了一線光明�！�
現(xiàn)網(wǎng)部署，應(yīng)用在即
隨著標(biāo)準(zhǔn)終結(jié)，業(yè)界預(yù)計(jì)，今年9月將迎來NB-IoT網(wǎng)絡(luò)的商用。
中國聯(lián)通率先起跑。田文科表示：“中國聯(lián)通今年計(jì)劃在超過5個(gè)城市啟動(dòng)基于900MHz、1800MHz的NB-IoT外場規(guī)模組網(wǎng)試驗(yàn)及業(yè)務(wù)示范。在商用方面，中國聯(lián)通計(jì)劃今年底明年初推進(jìn)重點(diǎn)城市的NB-IoT商用部署。”
具體到現(xiàn)網(wǎng)部署，田文科介紹，NB-IoT使用授權(quán)頻段，物理層設(shè)計(jì)大部分沿用LTE系統(tǒng)技術(shù),如上行采用SC-FDMA，下行采用OFDM;高層協(xié)議設(shè)計(jì)沿用LTE協(xié)議，針對(duì)其小數(shù)據(jù)包、低功耗和大連接特性進(jìn)行功能增強(qiáng);核心網(wǎng)部分，基于S1接口連接，支持獨(dú)立部署和升級(jí)兩種方式。
“NB-IoT構(gòu)建于蜂窩網(wǎng)絡(luò)，無論現(xiàn)網(wǎng)采用GSM網(wǎng)絡(luò)、UMTS網(wǎng)絡(luò)或LTE網(wǎng)絡(luò)，通過軟件升級(jí)即可定義�！彼M(jìn)一步說道�，F(xiàn)在看來，考慮到標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)際情況，部署于GSM頻段，或許是最優(yōu)選擇。據(jù)了解，中國聯(lián)通已經(jīng)率先開展了樣板展示，包括基于NB-IoT的智能停車等，開通了第一個(gè)4.5G NB-IoT技術(shù)樣板點(diǎn)。
此外，工信部于今年4月召開窄帶IoT的工作推進(jìn)會(huì)，要求年底建設(shè)基于NB-IoT標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)模外場實(shí)驗(yàn)。
來自市場研究公司的預(yù)測，今年年底全球?qū)⒂?0家主流運(yùn)營商支持NB-IoT，NB-IoT未來將覆蓋物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)接的1/4，到2020年M2M設(shè)備可達(dá)到70億個(gè)連接數(shù)。
挑戰(zhàn)仍存
作為一項(xiàng)全新批準(zhǔn)的技術(shù)，NB-IoT目前受到來自Sigfox和LoRa技術(shù)的競爭壓力。相比NB-IoT，LoRa產(chǎn)業(yè)鏈較為成熟，商業(yè)化應(yīng)用較早。日前，荷蘭電信運(yùn)營公司KPN宣布，荷蘭已經(jīng)率先推出全球首個(gè)全國性LoRa物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)。
不過，不少運(yùn)營商和設(shè)備商并不看好這一項(xiàng)基于非授權(quán)頻段的技術(shù)。諾基亞市場營銷領(lǐng)導(dǎo)人Arne Schaelicke表示：“由于Sigfox、 LoRa基于非授權(quán)頻段，接入門檻較低。但很顯然，由于該頻段上日益增加的技術(shù)類型及接入設(shè)備將會(huì)讓干擾的風(fēng)險(xiǎn)最大化。而在提供大面積和長期的連接方面，只有基于授權(quán)頻段的蜂窩物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)才能提供可靠的物聯(lián)網(wǎng)連接。”
一位頻譜研究專家表示了相似的觀點(diǎn)：“非授權(quán)頻段意味著任何企業(yè)或個(gè)人可以跳過頻段授權(quán)也可任意使用，將導(dǎo)致不可控因素的產(chǎn)生如干擾問題等，因此承載在網(wǎng)絡(luò)上的業(yè)務(wù)并沒有可靠性。除此之外，從大數(shù)據(jù)的角度來看，NB-IoT業(yè)務(wù)所收集的數(shù)據(jù)可以直接上傳至云端，而藍(lán)牙等技術(shù)則沒有這樣的便利�！�
不過，基于NB-IoT的這場“盛宴”也別急著鼓掌，任何技術(shù)產(chǎn)生的初期都會(huì)受到熱烈追捧，盡管市場前景廣闊，百家爭鳴的背后其實(shí)也存在著價(jià)格戰(zhàn)。
舉個(gè)例子，NB-IoT號(hào)稱以其極低的成本“行走江湖”，大規(guī)模應(yīng)用下成本將降至1美元。但是，目前單個(gè)連接模塊還停留在5美元，而藍(lán)牙、Thread、ZigBee三種標(biāo)準(zhǔn)的芯片價(jià)格在2美元左右，僅支持其中一種標(biāo)準(zhǔn)的芯片價(jià)格還不到1美元，這種價(jià)格差距讓企業(yè)思考NB-IoT時(shí)不得不考慮成本優(yōu)勢問題，雖然運(yùn)營商正在積極推動(dòng)，但要真正實(shí)現(xiàn)技術(shù)的產(chǎn)品化還有很長的一段路要走。
