2015年,許多全球最大的移動運營商開始通過3GPP開發(fā)新的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。該項目只有一項任務(wù),使用現(xiàn)有的蜂窩基礎(chǔ)設(shè)施實現(xiàn)低功耗,低通話設(shè)備的連接 ,最初用于每天傳輸幾個字節(jié)數(shù)據(jù)的設(shè)備。
NB-IoT工作在8頻段和20頻段,即880-960MHz和791-832KHz。這意味著傳輸小數(shù)據(jù)包的設(shè)備可以使用現(xiàn)有的LTE網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施進行連接 - 世界上一些最大的運營商計劃通過以下三種方式之一即時部署該技術(shù):
功耗低
在有充足的電力供應(yīng)并通過WLAN頻率接入的地方,物聯(lián)網(wǎng)蓬勃發(fā)展。這使得設(shè)計人員能夠為智能家居應(yīng)用,可穿戴設(shè)備和跟蹤器創(chuàng)建大量設(shè)備。但是,為了物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,設(shè)備需要在信號較弱的地方進行連接 - 這需要高效,低功耗的無線性能。
NB-IoT旨在滿足這些具有挑戰(zhàn)性的應(yīng)用。一些運營商聲稱這可以使用單節(jié)電池實現(xiàn)10年的電池壽命,但這需要仔細(xì)的天線集成以確保有效的性能。
實際上,電池劣化率將根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)量和頻率而有所不同。此外,有效執(zhí)行天線對于這種壽命至關(guān)重要。
滲透信號
對于從地下位置成功連接的設(shè)備,NB-IoT的鏈路預(yù)算需要超越現(xiàn)有的蜂窩技術(shù)。用例表明隱藏在幾層磚塊后面的設(shè)備可以通過頻率低比特率的附加鏈路預(yù)算實現(xiàn)連接。
這意味著可以連接位于隧道,污水管網(wǎng),地下或農(nóng)村地區(qū)的設(shè)備。估計擴展覆蓋范圍在傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)上增強了20 dB。
低延遲
在具有挑戰(zhàn)性的操作環(huán)境中,數(shù)據(jù)包丟失是物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的常見問題。為了使這些設(shè)備保持任何值,它們需要能夠在可接受的延遲時間內(nèi)傳輸數(shù)據(jù)并避免可怕的數(shù)據(jù)包丟失。
試驗表明,在物聯(lián)網(wǎng)的地下應(yīng)用中可以實現(xiàn)低于10秒的延遲,這對于通過NB-IoT進行實時監(jiān)控應(yīng)用至關(guān)重要。這減少了丟包的可能性,這意味著設(shè)備為最終用戶提供了更多價值。
安全設(shè)計
標(biāo)準(zhǔn)化該技術(shù)的過程以及幾個關(guān)鍵的全球運營商的輸入意味著NB-IoT擁有當(dāng)前存在于LTE網(wǎng)絡(luò)中的所有相同的安全措施。功能包括:
啟用NB-IoT后,所有這些功能都可用。但是,為了獲得這些安全優(yōu)勢,產(chǎn)品需要經(jīng)過認(rèn)證并包含嵌入式SIM,這在設(shè)計周期中會產(chǎn)生一系列考慮因素。