王欣
NB-IoT來了,以排山倒海之勢。
今年6月,工信部發布《關于全面推進移動物聯網(NB-IoT)建設發展的通知》,通知要求,到2017年末,要實現NB-IoT網絡覆蓋直轄市、省會城市等主要城市,基站規模達到40萬個,基于NB-IoT的M2M(機器與機器)連接超過2000萬。到2020年,NB-IoT網絡實現全國普遍覆蓋,面向室內、交通路網、地下管網等應用場景實現深度覆蓋,基站規模達到150萬個,總連接數超過6億。
有了國家的大力支持,運營商更是不遺余力地鋪開NB-IoT網絡。
目前,中國移動宣布今年計劃在全國346個城市啟動NB-IoT建設并斥資395億元用于NB-IoT無線和核心網設備設計與可行性研究集采。同時,中國聯通和中國電信都將在今年下半年發力NB-IoT,并分別在上海、北京、廣州、深圳、江蘇、浙江、福建、重慶、新疆等城市開通了NB-IoT試點。
在NB-IoT快速推進中,網絡如何建設部署成為業內關注焦點。
FDD網絡直接升級
今年6月,工信部發布消息,電信運營商可根據需要選擇帶內工作模式、保護帶工作模式、獨立工作模式,在已分配的GSM或FDD方式的IMT系統頻段上部署NB-IoT系統。
這就表示,運營商可以通過改造現有FDD網絡和GSM網絡部署NB-IoT網絡。“對于FDD-LTE網絡來說,不需要建設新的基站,可以直接更換RRU再通過對BBU軟件升級改造就可以實現NB-IoT功能,但對于GSM網絡改造則需要增加設備投入。”一位不愿具名的通信專家在接受《通信產業報》(網)記者專訪時表示。所以為了節省建網成本,在部署NB-IoT網絡時,可以先利用現網已有的FDD-LTE基站,如果沒有再尋找GSM基站進行改造,如果兩者都不存在才需要新建站址。
誠然,中國電信和中國聯通的大部分LTE網絡都是FDD制式,所以在部署NB-IoT網絡上有得天獨厚的優勢。他們只需要在其現存FDD-LTE網絡上直接升級就能部署NB-IoT網絡,達到有4G網絡的地方就有NB-IoT覆蓋。
而中國移動目前只部署了TDD-LTE網絡,且尚未獲得FDD牌照,所以移動部署NB-IoT相對挑戰更大,可能需要基于GSM建設NB-IoT、基于TDD建設NB-IoT或是獨立建設NB-IoT方式來部署,且需要投資更多。
優勢突出 應用場景廣泛
眾所周知,NB-IoT是基于蜂窩網絡的窄帶物聯網技術,具有覆蓋能力廣、海量連接、功耗低、芯片成本低等優勢。
中國移動通信集團設計研究院有限公司山東分公司馮延釗也在撰文中詳解了NB-IoT的四點優勢。
首先是覆蓋范圍廣,因為信道帶寬窄使得功率分配在更窄的信道上,可以提高功率頻譜密度,同時使用重復發送和編碼技術,提高傳輸有效性,尤其是邊緣用戶性能得到改善,因此NB-IoT的覆蓋范圍更廣。
其次是連接數量多,NB-IoT具有更小的資源粒度,因此能夠支持的并發連接更多。
再次是終端能耗小,NB-IoT使用增強型的非連接接收機制,且在協議層減少了切換帶來的信令交互,降低了終端的能耗,延長了終端的工作時間。
最后是芯片成本低,因為NB-IoT的工作頻帶窄,速率要求也低,因此不需要多天線,芯片的射頻部分和協議棧得到大大簡化,降低了終端芯片的成本。
正因為NB-IoT的諸多優勢,所以能夠廣泛應用在智慧水務、智能停車、智慧路燈、智慧工廠等領域,且目前華為、中興、愛立信、諾基亞貝爾、大唐等設備商都推出了其NB-IoT解決方案。
具體來說,在智慧水務方面,通過NB-IoT網絡連接,智慧水務可以實現遠程抄表、網絡繳費、余額不足報警、遠程閥控等功能。同時,NB-IoT智能抄表系統還兼有用電計量和監控的功能,不用入戶就可以知道電表的運行狀態。
智慧泊車方面,當司機的手機與系統聯網后,便可以提前知道醫院、學校、辦事機關等路面停車位緊張的單位是否有空位,同時繳費也更加透明化。另外,道路車位管理方,也可以通過車檢器有效監管車位占用和用戶繳費情況,保證道路車位資源的合理利用,并為城市智能交通管理提供大數據支持。
智慧路燈方面,將路燈連入NB-IoT網絡,可以實現對每一盞路燈進行節能控制、遠程管理和故障定位。
智能工廠方面,物料追溯、機器設備監控等工作都需要依賴一張高可靠性的網絡將物料或設備等“連接”起來,通過智能工廠與NB-IoT的結合,將有效拓展智能工廠的信息采集能力,進一步提升工廠生產管理效率和對產品的生命周期管理能力。
年底爆發 發展并非坦途
產業鏈普遍認為,今年將是NB-IoT爆發年。
值得一提的是,鷹潭市委書記曹淑敏表示,當下NB-IoT已經形成了包含芯片、模組、系統和平臺的產業鏈,且規模正在壯大。同時,在終端模組方面,目前華為NB-IoT終端芯片發貨量超過50萬,成為NB-IoT終端芯片出貨最早、產量最大的公司。同時,高通、MTK等芯片也將在今年進入市場,形成多廠家的芯片供貨環境。而模組廠家仍以中小企業為主體,且性能不斷提升。
但任何一種新技術從發起到成熟落地的過程都并非坦途。曹淑敏曾公開表示,當前NB-IoT需要解決的產業與生態成熟構建、性能提升等四方面挑戰。
首先是芯片與系統互操作問題。由于模組性能差異大,模組與不同平臺互通成為問題,所以要盡早出臺模組、典型行業應用標準以及互操作標準,開展互操作測試,以解決網絡層、業務層互通等問題。
其次是NB-IoT的安全問題,迫切需要制定安全標準以解決移動物聯網安全隱患。
再次是面向移動物聯網的發展存在eSIM和IMEI管理等產業政策問題。
最后是產業發展模組成本仍然價格偏高,且典型成功應用及商業模式仍在探索,需要政府資金帶動、典型案例分享等方式予以引導和培育。