物联网下一站!NB-IOT技术优势及应用实例分享

发布时间:2023-03-13 阅读量:1934 来源: 我爱方案网 作者: bebop

NB-IoT(Narrow Band Internet of Things)是IoT领域基于蜂窝的窄带物联网的一种新兴技术。它支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接,也被叫做低功耗广域网(LPWA)。NB-IoT只消耗大约180KHz的频段,可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络,支持待机时间短、对网络连接要求较高的设备的高效连接。微信图片_20230313094123.png

目前,NB-IoT承载着智慧家庭、智慧出行、智慧城市等智能世界的基础联接任务,广泛应用于如智能表计、智慧停车、智慧路灯、智慧农业、白色家电等多个方面,是智能时代下的基础联接技术之一。

NB-IoT优势特点


NB-IoT能成为智能时代下的基础联接技术之一,主要基于以下特点:

覆盖广:相比传统GSM,一个基站可以覆盖10Km的范围,在同样的频段下,NB-IoT比现有的网络增益20dB,覆盖面积扩大100倍。

低功耗:NB-IoT终端模块的待机时间可长达10年,此外,NB-IoT还引入了eDRX省电技术和PSM省电模式,进一步降低了功耗,延长了电池的使用时间。在PSM省电模式下,可使终端更长时间驻留在深睡眠以达到省电的目的。

连接数量多:NB-IoT一个扇区能够支持10万个连接,支持低延时敏感度、超低的设备成本、低设备功耗和优化的网络架构。

低成本:NB-IoT模块价格在5美元之内甚至更低。

稳定可靠:能提供电信级的可靠性接入,稳定支撑IoT应用场景。

NB-IoT发展前景

由于NB-IoT是支持低功耗广域网的新网络技术,迎合了70%以上的物联网场景需求,是4G向5G发展,以及5G商用的新一代移动连接技术,因此,发展NB-IOT已然成为我国5G技术商用和移动物联网发展必要选择。

在过去这几年,NB-IoT是当之无愧的行业网红,备受追捧。三大运营商拼命推动它的商用落地,政府出台了各项文件政策给它铺路,设备商们更是不遗余力地进行宣传造势。

政策方面,在2017年6月,工信部发布了《关于全面推进移动物联网(NB-IoT)建设发展的通知》,通知要求:一是加强NB-IoT标准与技术研究,打造完整产业体系;二是推广NB-IoT在细分领域的应用,逐步形成规模应用体系;三是优化NB-IoT应用政策环境,创造良好可持续发展条件。

2020年5月,工信部发布《关于深入推进移动物联网全面发展的通知》,到2020年底,NB-IoT网络实现县级以上城市主城区普遍覆盖,重点区域深度覆盖;移动物联网连接数达到12亿;推动NB-IoT模组价格与2G模组趋同,引导新增物联网终端向NB-IoT和Cat1迁移;打造一批NB-IoT应用标杆工程和NB-IoT百万级连接规模应用场景。

在政策积极支持,以及5G商用加速,互联网需求前景广阔等众多因素的推动下,国内三大运营商积极布局移动物联网(包括NB-IOT),据2022年通信业统计公报数据显示,截至2022年底,国内物联网连接数达18.45亿户,比2021年底净增4.47亿户,占全球总数的70%,移动通信基站总数达1083万个,全年净增87万个。目前,我国已经初步形成窄带物联网(NB—IoT)、4G和5G多网协同发展的格局,网络覆盖能力持续提升。

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另外,当前NB-IoT市场应用预期良好,NB-IOT作为通信行业新兴应用,促进了物联网的工业生态,使传感器能够深入市场分析,带来了巨大的商机。在2021年左右,全球传感器行业将拥有近3000亿美元的市场规模,一些证券公司认为,中国企业将占据1000亿传感器市场的三分之一,并拥有巨大的发展空间。

而技术标准推动者将是NB-IoT市场应用的首要受益者,以华为、中兴为代表的科技企业在NB-IoT的标准推动中做出了突出贡献,在NB-IoT产业技术中拥有核心竞争力,并将以专利的形式转化为NB-IoT落地后的利润,其技术领先地位也有利于争取到更多的商业合作机会。

其他物联网相关企业也都将从中受益。市场研究公司Machina预测,NB-IoT未来将覆盖25%的物联网连接,被沃达丰主管Luke Ibbeston称之为“拥有巨大潜力的商业蓝海”,甚至有业内人士估计称,针对物联网提出的NB-IoT有可能给运营商带来3倍增量。全球移动运营商联盟预计,到2023年年末,全球将会有20个NB-IoT运营商网络上线;24家运营商已经决定支持NB-IoT网络运营。

在此背景下,为了进一步推动NB-IoT的发展进程,我爱方案网推出了不少NB-IoT方案供市场设计参考和选用。

基于海思Hi2115的电动车定位方案

CC180 是采用 NB-IoT 通信标准的 GPS+北斗定位器, 基于海思 Hi2115 方案,支持NB-IoT R13/R14 网络,内置天线设计方便安装。该方案通过互联网对远程目标进行定位或监控,采用技术最先进的 GPS+北斗和 LBS 双定位,采用 NB-IoT通信方式的耗电低、信号穿透好的优势。产品按照通用型宽电压车载产品设计, 无需外接变压器。

可直接用于电动车、摩托车、物流车、私家车等多种车型,产品集合定位、防盗、温度、电量、电压监控等多个实用功能,为电动车用户出行提供更多的安全保障,累计出货量已超800000个。


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基于NB-IoT的车载定位追踪器方案


该方案是基于NB-IoT标准设计的GPS+BDS双模式定位器方案,主控IC采用海思Hi2115芯片,充分发挥NB-IoT在低功耗、高覆盖、低成本优势,增加GPS+BDS+WIFI三模式高精度定位,应用于不同场景,如:宠物定位,老人鞋子定位,儿童行迹追踪,资产追踪,运输位置管理,无人机飞行定位,货运物流等等。 

此外,该方案还增加了加速度传感器、电池管理。功能操作支持SOS按键输入,实现云平台+手机APP用户管理。产品采用时尚外观设计,人性化的操作APP,打造一款性价比高、定位准确、稳定的定位产品。


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移芯通信CFB-801


该模组为移芯通信自主研发的NB-IoT模组CFB-801,采用OPENSDK的模式,主控IC为EC616,具有二次开发、节省MCU的优点。模组尺寸小,适用于智能可穿戴设备、智慧追踪、物流、远程抄表、智慧消防、交通、农业等多个领域。CFB-801 模块可与众多终端设备进行连接,内嵌 TCP/UDP/CoAP/MQTT/HTTP(S)/LWM2M 等数据传输协议,支持 3GPP Rel13/14 及扩展的 AT 命令。支持基站定位。几乎能满足所有物联网方面的应用需求。

此外,CFB-801 采用 LCC 贴片封装,并具有 20mm × 16mm × 2.2mm 的超小尺寸。同时采用了省电技术,电流功耗在省电模式(PSM)下,小于 0.8uA。


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