NB-IoT全称是窄带物联网，
，可直接在现有的 GSM、
、、、UMTS 或 LTE 网络中进行部署，
，，，占用极低的带宽来连接大量低功耗设备
，
，，实现降低成本和平滑过渡的目标
，，，目前已经是万物互联概念中的重要分支。。根据规划路线图，
，，，5G将会在2020年正式商用，，而本文将讨论NB-IoT 的未来，
，，
，以及相关的技术规格对物联网的重要影响。
。。

NB-IoT，，，也被称为 LTE Cat NB1，，，，它可以更智能的方式来连接数十亿台设备。。。。它具有极高的性价比，，，支持低成本设备低功耗连接，，，
，并提供更宽广的覆盖范围。
。。作为物联网行业规模经济的有效可行理论，，，，低功耗广域网 (LPWA) 技术几乎能够覆盖所有地方，，并且能够和现有的移动网络兼容运作。。
。

新型 MTC（机器型态通讯）应用的主要需求就是，，部署低功耗、、覆盖更广范围、、
、为低成本设备高效供电
、
、匹配各家运营商不同频段的无线电接入网络
。。。
。通常情况下，，，这些 MTC 应用包括智能计量、、物业监控、、农业、、船队和物流管理等领域。。。虽然这些设备所产生的数据往往非常小，
，，
，但它们通常安装在信号覆盖的盲区，，
，，例如森林、、、农场或者地下室，
，，现有的短距离通信网络和移动蜂窝网络都无法覆盖这些区域
，，，，而NB-IoT就是为解决这一问题而问世的
。。

在授权的频谱下工作，，更能确保覆盖率和性能，，，，但运行在未授权频谱下容易出现各种不可控风险
，，，，会对网络中运行的诸多设备整体性能产生影响。。。

电池和覆盖性能

网点密度和链路预算是影响移动网络覆盖率的两大主要因素。。。相比较 GPRS
、、WCDMA 和 LTE 等技术
，，NB-IoT的链路预算多20dB，
，，而且能够在更低的数据覆盖情况下运行。。

通信技术的链路预算对比：

20dB 的改进同时也意味着在某些方面做出牺牲，，
，例如降低对 MTC 应用的要求，
，但也带来了很多的优势。。。NB-IoT能够满足速率延迟和电池寿命的需求。。
。寿命取决于高效设备如何切换进入「睡眠模式」，
，，从而在闲置状态下关闭电池的部分元件
。
。

与 LTE 相同，，，NB-IoT使用两个主要的RRC协议状态：

● RRC_idle：节省用于发送测量报告的电力和资源

● RRC_connected：设备直接发送和接收数据

NB-IoT 设计灵活性

特别需要指出的是，，
，NB-IoT技术能够提供一定范围的数据传输速率
。
。。这取决于信道质量，，
，，或者信噪比和指定区域（带宽）的资源数量。。。此外，，每个设备也有自己的功率预算，，而且数台设备能够整合功率
。。。。

除了带宽的影响因素之外，，，在某些情境中NB-IoT设备更容易受到信号强度的影响
。
。
。这些设备可以在不损失性能的情况下，，，通过将传输能量聚集形成更窄的带宽，，进而为其他设备节省了更多带宽资源。。而且 NB-IoT 传输的并非资源块，，而是多频传输或者子载波。。。
。NB-IoT 的带宽为 15kHz，，，而资源块的有效带宽为 180kHz，，它由12个带宽为15kHz的子载波组成，，，两者存在显著差。
。

无论信号强弱，，，，针对信号覆盖范围内的不同情况
，
，我们都可以通过增加带宽的方式来提升数据传输速度。。。通过给设备分配多频或者子载波，，，，数据传输速度最高可提升12倍。。。在这种理想状态下，，
，设备处于强信号覆盖范围内，，数据的传输速率也是非常的快。。
。
。而在现实环境下，
，最佳状态是 NB-IoT 设备周围有密集的基站，，
，
，或者大部分设备位于原始 LTE 覆盖范围内。。
。

值得注意的是，
，在设计 NB-IoT 的时候就要求良好的复用性，，，并能适应各种传输速率。
。
。。3GPP（标准化机构）提出的设计目标容量是每户人家 40 台设备，，，，或者是每个小区52200 个（以伦敦城市为例）；而在模拟运行中，，每个小区能够连接200,000台设备，，，是原定目标的4倍。。
。。显然，，，在正式发布的时候 NB-IoT 将会满足数据传输速率的要求。
。

关于设备

要部署大规模传感器显然离不开通信模组
。。不同参数（如温度和湿度）的监测和反馈过程必须要经过优化。
。。
。对于重度依赖传感器的场景应用，，，，数据传输速率以及延迟都应该更低，，，NB-IoT 能够满足这些需求。。NB-IoT 设备已经证明了能够在更低峰值的物理层数据传输（100-200kbps 范围）中工作，
，，，甚至能够支持单频传输。
。此外 NB-IoT 设备还有其他优势。。。例如 LTE MBB 需要两根天线，，而 NB-IoT 只需要一根接收天线。。。。

窄带（NB-IoT 为 200kHz
，，
，，而其他技术从 1.4MHZ 到 20MHZ 不等）的另一个优势，
，，，是数模转换的复杂度
、、信道估计和更低的缓冲。。

NB-IoT 要连接万物

● 智慧城市：

花更少的钱来追踪城市各方面的需求。。。NB-IoT 和 LTE 让控制路灯
、、
、
、免费停车位、、、、环境条件等成为可能。。。。正如上文中所提及的，，，NB-IoT 通讯模块具备极具竞争力的价格优势。。。。这些模块，，
，，售价预估在 5 美元左右。。。。

● 智能楼宇：

NB-IoT 能够为建筑的宽带连接提供支持
。。使用 LPWA 网络直接连接传感器到监控系统中，，从而增强安全。。。
。

● 计量：

智能计量的主要需求是网络覆盖。。。。有些时候，，，仪表需要安装到偏远的农村地区或者地下。。通过常规和小数据传输，，，NB-IoT 能够很好的监控燃气表和水表。
。。。

● 消费市场：

Cat M1
，，
，有时候称之为 NB-IoT 替代者
。
。。
。两项技术都能支持大规模传感器，
，，
，支持各种活动程度的数据连接。
。对于消费者来说，，可穿戴设备是物联网的基石。。物联网的一个主要挑战是如何探索出可持续的商业发展模型。
。相比较重新生产，，传感器和设备的维护费用可能会更贵
。。。

小结

希望到这里你已经对 NB-IoT 有了更深入的了解
，
，知道它是如何运作，，又和其他 LPWAN 的技术有什么差别。。。全新的物联网规划将会在更好的网络和设备下启动，，，，帮助创造一个极具吸引力的业务。。