NBIOT(窄带物联网)

5月,有一个月新的开始,5月比较忙碌,所以也没有更新自己的blog,现在大概来更新一下,5月被公司派去培训了关于物联网和 一些5G的东西,5G的东西我就不多说了,怎么说呢总体来说5G的东西概念大于实际,大家都在蹭着5G的热度,尽可能让自己富有起来,就想马云说的那句话一样,只要在好的风口上,猪都有可能飞起来,5G是不是这个风口,你又是否是那头站在风口上的猪呢?

哈哈说了那么多还是来谈点实际的吧,万物联网的时代,其实物联网的技术有很多,不过主流的的就那么几个,由于综合来考虑,就给大家介绍目前用的比较多的技术。

目前物联主流有三大技术,分别是sigfox,lora,NBIOT三种,其中在运营商级别的以NBIOT为主。主要介绍ROLA和NBIOT

什么是LoRa

Lora的示意图

LoRa是semtech公司创建的低功耗局域网无线标准,低功耗一般很难覆盖远距离,远距离一般功耗高,要想马儿不吃草还要跑得远,好像难以办到。LoRa的名字就是远距离无线电(Long Range Radio),它最大特点就是在同样的功耗条件下比其他无线方式传播的距离更远,实现了低功耗和远距离的统一,它在同样的功耗下比传统的无线射频通信距离扩大3-5倍。

LoRa的特性

传输距离:城镇可达2-5 Km , 郊区可达15 Km 。工作频率:ISM 频段 包括433、868、915 MH等。标准:IEEE 802.15.4g。调制方式:基于扩频技术,线性调制扩频(CSS)的一个变种,具有前向纠错(FEC)能力,semtech公司私有专利技术。容量:一个LoRa网关可以连接上千上万个LoRa节点。电池寿命:长达10年。安全:AES128加密。传输速率:几百到几十Kbps,速率越低传输距离越长,这很像一个人挑东西,挑的多走不太远,少了可以走远。

LoRa的工作频率

由于LoRa一直工作在2.4G的频率上,由于这个频率是公用频率,无需经过审批,顾也应用起来成本就很多,目前阿里巴巴,腾讯等均采用以LoRa为主的技术,发展自己的物联网络,同时也是自己的物联网平台,由于他们的技术开发能力很强,所以相对国内的支持会好很多,各种上下游厂家支持都比较给力,但是没有拍照也导致了该频率下的竞争一定的非常的激烈的。

那什么又是NB-IOT呢?

NB-IOT的流程示意图

 NB-IoT具有以下四大特点:

  一、广覆盖。相比现有的GSM、宽带LTE等网络覆盖增强了20dB,信号的传输覆盖范围更大(GSM基站目前理想状况下能覆盖35km),能覆盖到深层地下GSM网络无法覆盖到的地方。其原理主要依靠:1、缩小带宽,提升功率谱密度;2、重复发送,获得时间分集增益。

  二、大连接。相比现有无线技术,同一基站下增多了50-100倍的接入数,每小区可以达到50K连接,真是实现万物互联所必须的海量连接。其原理在于:1、基于时延不敏感的特点,采用话务模型,保存更多接入设备的上下文,在休眠态和激活态之间切换;2、窄带物联网的上行调度颗粒小,资源利用率更高;3、减少空口信令交互,提升频谱密度。

  三、低功耗。终端在99%的时间内均处在休眠态,并集成多种节电技术,待机时间可达10年。1、PSM低功耗模式,即在idle空闲态下增加PSM态 ,相当于关机,由定时器控制呼醒,耗能更低;2、eDRX扩展的非连续接收省电模式,采用更长的寻呼周期,eDRX是DRX耗电量的1/16。

  四、低成本。硬件可剪裁,软件按需简化,确保了NB-IoT的成本低廉,NB-IoT通信单模块成本不足5美元。

  NB-IoT因其适用的场景,还具有低速率和低移动性的特点。1、低速率。多点上行速率仅为56kbps,理想下行速率为21.25kbps;2、低移动性。仅支持终端设备在30km/h的移动速率下实现小区切换,远低于4G支持250km/h的速率(高铁专网可达450km/h)。

相对来NB-IOT和LORA的技术,他们基本上的发展目标和目前的能力差不多,LORA的技术更偏重于小范围密集应用覆盖的使用,比如工业区,园区等小范围密集终端的使用,配合DTC(网关)可以有效降低设备负荷和开销,让网络得到更充分的应用。而NBIOT更应用于广域的范围,同时拥有更多的连接能力,承载各种不同设备,另外该技术使用频段更理想一些,总之目前的物联网发展还是围绕着几个因素进行。

1、覆盖范围大。2连接数大,单个基站连接数可以达到30W以上。3低功耗,待机时间均已年为单位。4、低成本,单芯片成本降低,可以让其在更多的领域以及设备上得以应用,让人可以更加了解物联网。

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