NB-IoT窄帶物聯網的現狀以及發展前景

范展宏

（華信咨詢設計研究院有限公司，杭州 310014）

隨著時代的發展，特別是信息化技術的成熟與普及，人們對智能生活的需求越來越高。為了滿足人們在生產生活中的智能化需求，物聯網應運而生。物聯網技術以互聯網、傳統電信網等信息承載體為基礎，建立起一個能夠使所有行使獨立運行功能的物體之間互相進行數據交換的網絡。物聯網技術的發展極大地推動了智能生活的實現。

隨著物聯網技術的應用與成熟，人們開始制定各項物聯網技術標準。NB-IoT即窄帶物聯網就是其中一項重要的技術標準。由于窄帶物聯網功耗低，覆蓋范圍廣，越來越受到人們的重視。因此，窄帶物聯網的相關研究逐漸成為了熱門課題。

本文擬通過分析窄帶物聯網的發展現狀，對其未來的發展和應用進行總結分析。

1 窄帶物聯網現狀

窄帶物聯網又被稱為是低功耗廣域網，是物聯網中新發展起來的一個新興技術。由于窄帶物聯網消耗的帶寬比較小，因此相比其它物聯網技術得到了更多的關注。經過多年發展和完善，窄帶物聯網在生活中扮演的角色越來越重要。

1.1 窄帶物聯網技術發展現狀

窄帶物聯網是萬物互聯網的一個重要分支，其技術基礎是蜂窩網絡。蜂窩網絡是現代移動通信的一種硬件構架，可以滿足人們高效率的移動數據傳輸要求。憑借著蜂窩網絡的技術優勢，窄帶物聯網可以實現低帶寬的消耗目標。目前，窄帶物聯網的帶寬消耗已經降至180KHz。因此，在GSM網絡、UMTS網絡和LTE網絡中都可以部署窄帶物聯網。

窄帶物聯網的最先提出是2014年5月，由華為提出了窄帶技術NB M2M；隨后，又推動NBOFDMA形成了NB-CIOT，并結合NB-LTE形成了NB-IoT。而窄帶物聯網的技術標準也于2016年6月份正式凍結。

圖1 NB IoT技術發展發展進程

經過多年發展和完善，窄帶物聯網在技術上已經比較成熟。與傳統物聯網技術相比，窄帶物聯網覆蓋廣，連接多，速率低，成本低，功耗低，架構良好。因此，在實際應用中窄帶物聯網越來越受到人們的重視。

1.2 窄帶物聯網應用現狀

2017年12月，山東省正式啟動了窄帶物聯網的商用。根據統計，山東省建設了超過1萬個窄帶物聯網基站，并將其廣泛應用在路燈、井蓋、停車、家具、交通和農業等多個領域。這不但表明我國窄帶物聯網正式走入人們生活，開始為人們的智能生產生活做出貢獻，也標志著窄帶物聯網商用的發展成熟。此后，我國多個省份陸續啟動了窄帶物聯網的商用計劃，窄帶物聯網的基站也正在全面建設中。

經過實際應用和經驗總結，窄帶物聯網表現出來了自己獨特的優點，具體總結如下：

（1）實現了低功耗下的大范圍覆蓋。限制物聯網技術走向實用的最大瓶頸在于物聯網的功能消耗。物聯網中的設備需要與其它設備進行數據交換，勢必要消耗大量的能源。而許多設備只能采用小型的電源供電。要滿足上述需求，則需要頻繁更換電池等，極大地增加了使用成本。

（2）鏈接效果好。根據山東省等地的實際應用情況分析，窄帶物聯網提供給了人們比現有無線技術更強的鏈接能力，能夠滿足大區域內的多用戶同時鏈接。

2 窄帶物聯網發展前景

2.1 窄帶物聯網未來技術發展方向

窄帶物聯網滿足了人們在低功耗下的大范圍覆蓋的要求，相比傳統的無線連接技術，窄帶物聯網能夠同時支持的用戶也更多。但由于帶寬的限制，窄帶物聯網在數據交換速率方面還存在著一定的問題。

現階段，窄帶物聯網只能夠提供基礎數據的傳輸和接送。一方面由于帶寬的限制，另一方面則是目前物聯網的服務對象一般不需要進行大數據交換。但進入信息化時代以來，人們日常所進行的數據交流量大幅度增加。因此，對窄帶物聯網進行技術改革，提升其大數據交換能力是其未來的發展之一。而在進行數據交流能力提升的同時，窄帶物聯網依舊要保持低功耗的優勢。

因此，總體來說，在保持低功耗的前提下實現窄帶物聯網的大數據交換能力是其未來的主要發展方向。

2.2 窄帶物聯網未來應用前景分析

物聯網的最終目標是實現人們對多種獨立工作物體的自由控制。在進行控制的過程中，必然涉及到大量的信息傳輸。這也是傳統物聯網帶寬無法降下來的原因之一。

而目前已經投入商用的窄帶物聯網主要應用在物體監測和基本信息傳輸方面。主要原因是窄帶物聯網暫時無法提供給人們大數據交換的能力。這在一定程度上限制了窄帶物聯網的智能程度，使其更偏向于信息傳輸系統。

因此，如果能夠提供給窄帶物聯網更好的控制能力，將會使其在日常生活中發揮出更大的作用。

3 結束語

在信息化時代中，物聯網將會發揮著越來越重要的作用。窄帶物聯網憑借著自己低功耗和覆蓋范圍廣的優點，將會在未來扮演越來越重要的角色。本文通過分析窄帶物聯網的技術發展和應用現狀，對其未來的技術發展方向和應用前景進行了分析研究。這些研究對物聯網的應用和發展有很好的幫助。