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    史上最全運營商部署NB-IoT的系列問題清單和聯盟
    時間:2016-08-29  編輯:amdin

    來源:RFID世界網 2016-08-29 18:19:31
    摘要:大會上,解秘書長從運營商部署NB-IoT、NB-IoT技術以及NB-IoT產業鏈三方面來梳理NB-IoT問題清單并作出了相應的聯盟答案。

      大會上,解秘書長從運營商部署NB-IoT、NB-IoT技術以及NB-IoT產業鏈三方面來梳理NB-IoT問題清單并作出了相應的聯盟答案。

      該部分分享的是物聯網各垂直應用領域里,NB-IoT技術的部署,看看適合NB-IoT技術的垂直應用場景有哪些?垂直應用服務商又該如何部署?

      NB-IoT適合的垂直應用場景有哪些?

      NB-IoT垂直應用領域的部署成本是什么?

      NB-IoT垂直應用領域的部署成本包含硬件成本、網絡成本、安裝成本、服務成本。若想實現應用領域的規?;?,必須降低部署成本。

      垂直應用領域對NB-IoT的關注點在哪里?

      NB-IoT技術可滿足對低功耗、長待機、深覆蓋、大容量有所要求的低速率業務,更適合靜態業務、對時延低敏感、非連續移動、實時傳輸數據的業務場景。

      自主異常報告業務類型:如煙霧報警探測器、設備工作異常等,上行極小數據量(十字節量級),周期多以年、月為單位。

      自主周期報告業務類型:如公共事業的遠程抄表、環境監測等,上行較小數據量(百字節量級),周期多以天、小時為單位。

      遠程控制指令業務類型:如設備遠程開啟/關閉、設備觸發發送上行報告,下行極小數據量(十字節量級),周期多以天、小時為單位。

      軟件遠程更新業務類型:如軟件補丁/更新,上行下行較大數據量需求(千字節量級),周期多以天、小時為單位。

      NB-IoT的芯片廠家有哪些?

      華為海思、Qualcomm、Intel、RDA、簡約納、MTK、TI、SEQUANS、MARVELL、NODRIC、中興微等。

      NB-IoT芯片商主要來自GSM/LTE Modem公司,也有類似WiFi/BT的MCU公司。未來,更多的NB-IoT芯片廠商會介入,預計在2017年Q3進入價格競爭狀態。

      電力抄表是否青睞NB-IoT?

      電力抄表的場景分為用戶側通信和配網通信系統。電力負荷監控系統頻段采用230MHz+1.8GHz的TD-LTE專網。

      用戶電表的遠程抄表采用過很多技術,包括GPRS、3G、LTE、PLC、Zigbee、433MHz等等,抄表頻率的目標是15分鐘一次采集和上傳,每天96個點,以便實現電網的在線監測控制。

      中國等居住集中的地方主要是采用集中式抄表,主要有電力光纖集抄和GPRS集抄(占比超過50%),歐美等居住分散的地方主要采用獨立抄表。由于電力抄表供電不是問題,數據量相對較大,目前尚未體會到電力抄表利用NB-IoT的迫切需求。

      水表抄表是否青睞NB-IoT?

      預計2016 年全球智能水表安裝數將上升到3250萬只,占全部水表的比例將超過30%。目前,中國智能水表安裝比例僅為15%,預計從2016年起年均復合增長率超過30%。

      水表的增量市場大多采用M-Bus總線通信。水表的存量市場是無線水表的機會。無線水表的施工簡單,因功耗、信號覆蓋和電池壽命的問題,迫切需要NB-IoT技術來解決現實的問題。

      氣表抄表是否青睞NB-IoT?

      氣表對安全性要求較高,需要測試時間1-2年?,F階段,燃氣表計開始大量使用GPRS通信,一周抄一次,一年資費約6元人民幣。

      目前,自動抄表成本高于人工成本,但燃氣面臨階梯定價的問題。因功耗、信號覆蓋和電池壽命的問題,迫切需要NB-IoT技術來解決現實的問題,但前提是解決安全性測試問題。

      智能停車是否青睞NB-IoT?

      場庫停車已經有很多技術手段的落地應用,各有特色,目前的難題是通信網絡覆蓋問題。

      占道停車方便了車主停車,但不利于道路通行,超大城市的占道停車位置呈現減少的趨勢。占道停車通常是采用人工收費、POS機收費、地磁車檢器輔助收費等方式。

      NB-IoT技術用于車檢器,可以幾年不用更換電池、網絡覆蓋到位、節省人工成本、減少道路擁堵、培養良好的停車習慣等。

      智慧路燈是否青睞NB-IoT?

      智慧路燈屬于市政工程,供電不是問題,主要是資費。目前主要是路段管理。也有單燈管理,采用PLC+GPRS方式通信,因網關固定位置,對信號覆蓋要求高。綜合性的智慧路燈,因需要WiFi覆蓋,采用LTE通信。

      NB-IoT的網絡覆蓋優勢加上資費的優勢,可滲透到單燈管理的系統中。

      電梯物聯網是否青睞NB-IoT?

      電梯的控制箱大多是在樓頂,通過接入CAN總線來獲取數據。有采用GPRS單獨通信的模式,也有采用Zigbee+GPRS的組網模式。因電梯的獨立性和高值特性, NB-IoT的網絡覆蓋優勢,可方便管理固定資產。

      智慧物流是否青睞NB-IoT?

      高值物品跟蹤通常采用M2M+GNSS的模式,主要用于集裝箱鎖、錢箱、疫苗箱等領域。為了保證1~3個月的工作時間,需要很大的電池供電。

      NB-IoT技術可解決低功耗問題,但需要建立在網絡覆蓋到位,并且全球漫游接入。

      農業物聯網是否青睞NB-IoT?

      農業物聯網通常采用M2M、Zigbee、433MHz、WiFi、有線等方式,主要問題集中在網絡覆蓋、供電和成本方面。

      NB-IoT技術和傳感器結合,全密封外殼,低成本、散布在田野、水下、山林,只要網絡覆蓋到位,可輔助農業生產上升一個大臺階。對于城郊和一些覆蓋到位的區域, NB-IoT可大大提升水產養殖、大棚、花卉等高附加值的農業生產流通領域。

      智能制造是否青睞NB-IoT?

      目前很多大型廠區的無線信號覆蓋很差,有線通信方式實施困難或成本太高,要實現智能制造的目標,必須保證關鍵設備和儀器儀表等進行物聯網通信。

      NB-IoT的網絡覆蓋能力,配合廠區的光纖網絡、寬帶網絡等,打造一套簡單行之有效的全網覆蓋能力,這是實現智能制造的基礎。

      垃圾桶是否青睞NB-IoT?

      垃圾桶具有數量多、分布廣、環境差、分類實施難等特點。浙江在試點智能垃圾桶的應用,新加坡和歐洲一些城市采用NB-IoT技術部署垃圾桶。大多數的出發點是監測垃圾桶的滿箱,輔助指導垃圾車的行駛路線,以節省司機數量和車輛油耗。

      目前來看,國外部分國家因為路線較長、人力較貴等因素,通過NB-IoT來實現垃圾桶的自動化管理。但國內較難實施。

      消防栓是否青睞NB-IoT?

      目前,水務公司為了讓消防栓的浪費率從30%降低到10%,在消防栓的大栓蓋增加GPRS通信功能,便于對消防栓的偷漏水進行平臺化管理。因功耗、信號覆蓋和電池壽命的問題,迫切需要NB-IoT技術來解決現實的問題。

      智能家居是否青睞NB-IoT?

      智能家居的不溫不火主要是因為家庭網絡覆蓋問題,必須通過網關,加上品牌因素、客服因素、工程因素等導致尚未火爆便進入偃旗息鼓階段。NB-IoT技術可擺脫家庭網關的依賴,獨立終端加上城市網絡覆蓋到位,會衍生出較好的智能家居產業。比較適合白色家電廠家對自身產品的全生命周期管理。

      可穿戴智能設備是否青睞NB-IoT?

      獨立可穿戴設備迫切需要NB-IoT技術,尤其是長期的慢病監測、老人小孩和寵物的跟蹤管理,因其不依賴智能手機,可以幾年不用充電,可以不丟失數據,可以做到易拋型,可以解決目前依賴WiFi、藍牙通信手段的多種弊端。

      智能建筑是否青睞NB-IoT?

      智能建筑的能耗分項計量、環境監測、大型固定資產管理等,比較適合NB-IoT技術。各種表計、空調、燈光、報警、溫濕度、環境參數、地下空間、管道管廊等等, NB-IoT可簡化現有體系的復雜度。

      報警探測器是否青睞NB-IoT?

      家用報警探測器通常采用9V電池供電,多數屬于本地報警。聯網式報警很難普及的因素是供電以及安裝位置。NB-IoT技術可保證設備超過5年的工作時間,并可提醒傳感器失效或者電池缺電,為家庭、社區、出租戶等提供安全放心的便捷手段。

      NB-IoT的產品需要哪些認證?

      需要各個國家規定的入網許可證。SIM卡與IMEI號碼需要綁定。

      中國的NB-IoT產業落地會不會走在全球的前列?

      未來三年全球M2M物聯網連接數高速增長,中國物聯網連接數將保持全球第一,極大促進國內物聯網上層應用蓬勃發展。

      截止到2015年年底,中國的物聯網M2M連接數已經達到了7400萬,占到全球物聯網M2M連接數的23%,全球第一,遠超美國和歐洲國家。

      中國人口基數大,對智能制造、智慧物流、智能交通等方面的需求不斷增加,未來中國物聯網上層應用需求也將持續蓬勃發展,創造巨大的商業價值。

      中國的NB-IoT產業能否擺脫國外體系的依賴性?

      未來LTE從高速和低速兩個方向上向5G演進,滿足物聯網應用的多樣化需求,促進行業上層應用蓬勃發展。NB-IoT在物聯網低速、低成本領域提供通信支持,滿足不同細分市場的需求。

      在無人駕駛、VR、遠程手術等復雜應用方面對傳輸帶寬要求高、傳輸數據量極大并且要求超低時延的應用場景,對網絡技術提出了新需求,只有到5G規?;渴鸩拍軐崿F這些物聯網復雜應用場景。

      物聯網產業的發展趨向于扁平化,中國的技術和市場將和全球產業鏈趨于同步,最終實現萬物互聯。

      該部分分享的是關于NB-IoT技術方面的問題清單與答案:

      NB-IoT和其它低功耗廣域網的技術對比?

      NB-IoT標準會支持TDD LTE嗎?

      目前,FDD LTE系統支持NB-IoT技術,目前TDD LTE系統不支持NB-IoT技術。

      NB-IoT的物理層設計大部分沿用LTE系統技術,如上行采用SC-FDMA,下行采用OFDM。高層協議設計沿用LTE協議,針對其小數據包、低功耗和大連接特性進行功能增強。核心網部分基于S1接口連接,支持獨立部署和升級部署兩種方式。

      NB-IoT支持基站定位嗎?

      R13不支持基站定位,但運營商網絡可以做私有方案,比如基于小區ID的定位,不會影響終端,只需要網絡增加定位服務器以及與基站的聯系即可。

      R14計劃做定位增強,支持E-CID、UTDOA或者OTDOA,運營商希望的定位精度目標是在50米以內。

      如果從終端復雜度角度考慮,UTDOA更好,因為對終端幾乎沒有影響,并且在覆蓋增強情況下(地下室164dB),UTDOA(上行)功耗更低;如果大部分場景不需要覆蓋增強,從網絡容量角度來看,OTDOA(下行)會更好。

      NB-IoT的部署方式有哪些?

      NB-IoT支持3種不同部署方式,分別是獨立部署、保護帶部署、帶內部署。

      獨立部署:可以利用單獨的頻帶,適合用于GSM頻段的重耕。

      保護帶部署:可以利用LTE系統中邊緣無用頻帶。

      帶內部署:可以利用LTE載波中間的任何資源塊。

      NB-IoT采用什么調制解調技術?

      下行采用OFDMA,子載波間隔15kHz。上行采用SC-FDMA,Single-tone:3.75kHz/15kHz,Multi-tone:15kHz。僅需支持半雙工,具有單獨的同步信號。終端支持對Single-tone和Multi-tone能力的指示。MAC/RLC/PDCP/RRC層處理基于已有的LTE流程和協議,物理層進行相關優化。

      NB-IoT基站的連接態用戶數和激活用戶數是多少?

      NB-IoT比2G/3G/4G有50~100倍的上行容量提升,在同一基站的情況下,NB-IoT可以比現有無線技術提供50~100倍的接入數。200KHz頻率下面,根據仿真測試數據,單個基站小區可支持5萬個NB-IoT終端接入。

      NB-IoT基站的覆蓋范圍是多少?

      NB-IoT比LTE和GPRS基站提升了20dB的增益,期望能覆蓋到地下車庫、地下室、地下管道等信號難以到達的地方。根據仿真測試數據,在獨立部署模式下,NB-IoT覆蓋能力可達164dB,帶內部署和保護帶部署還有待仿真測試。

      NB-IoT上下行傳輸速率是多少?

      NB-IoT射頻帶寬為200kHz。下行速率:大于160kbps,小于250kbps。上行速率:大于160kbps,小于250kbps(Multi-tone)/200kbps(Single-tone)。

      NB-IoT是否支持重傳機制?

      NB-IoT為實現覆蓋增強采用了重傳(可達200次)和低階調制等機制。

      NB-IoT是否支持語音?

      NB-IoT在沒有覆蓋增強的情況下,支持的語音是Push to Talk。在20dB覆蓋增強的場景,只能支持類似Voice Mail。NB-IoT不支持VoLTE,其對時延要求太高,高層協議棧需要QoS保障,會增加成本。

      NB-IoT的芯片為什么功耗低?

      設備消耗的能量與數據量或速率有關,單位時間內發出數據包的大小決定了功耗的大小。

      NB-IoT引入了eDRX省電技術和PSM省電模式,進一步降低了功耗,延長了電池使用時間。NB-IoT可以讓設備時時在線,但是通過減少不必要的信令和在PSM狀態時不接受尋呼信息來達到省電目的。在PSM模式下,終端仍舊注冊在網,但信令不可達,從而使終端更長時間駐留在深睡眠以達到省電的目的。eDRX省電技術進一步延長終端在空閑模式下的睡眠周期,減少接收單元不必要的啟動,相對于PSM,大幅度提升了下行可達性。

      NB-IoT休眠喚醒模式是否影響電池壽命?

      目前NB-IoT給出的工作時間是基于仿真數據提供,未考慮電池本身因素和環境因素,比如電池的自放電和老化問題、高低溫環境影響等。實際使用時需根據現實情況綜合評估電池供電時間。NB-IoT采用休眠喚醒的省電方案,電池在睡眠期間被喚醒時會收到瞬時的強電流,這將極大影響電池壽命。

      抄表類的應用通常采用鋰亞硫酰氯(Li/SOCl2)電池配合超級電容。消費類電子和其他應用通常采用聚合物鋰電池來供電。

      NB-IoT的芯片為什么便宜?

      低速率、低功耗、低帶寬帶來的是低成本優勢。

      低速率:意味著不需要大緩存,所以可以緩存小、DSP配置低;

      低功耗:意味著RF設計要求低,小的PA就能實現;

      低帶寬:意味著不需要復雜的均衡算法……

      這些因素使得NB-IoT芯片可以做得很小,因此成本就會降低。以某家芯片為例,NB-IoT芯片集成了BB、AP、Flash和電池管理,并預留傳感器集成功能。其中AP包含三個ARM-M0內核,每個M0內核分別負責應用、安全、通信功能,這樣在方便進行功能管理的同時降低成本和功耗。

      NB-IoT對設備移動速率的范圍是多少?

      NB-IoT是為適用于移動性支持不強的應用場景(如智能抄表、智能停車等),同時簡化終端的復雜度、降低終端功耗。NB-IoT不支持連接態的移動性管理,包括相關測量、測量報告、切換等。

      NB-IoT的網絡時延是多少?

      NB-IoT允許時延約為10s,但在最大耦合耗損環境中可以支持更低的時延,如6s左右。

      此部分為解秘書長從12個角度來闡述運營商在部署NB-IoT技術時的問題:

      NB-IoT的網絡架構如何組成?

      建設基于NB-IoT技術的物聯網垂直行業應用將趨于更加簡單,分工更加明晰。

      國內外運營商對NB-IoT的頻段是如何劃分的?

      全球大多數運營商使用900MHz頻段來部署NB-IoT,有些運營商部署在800MHz頻段。

      中國聯通的NB-IoT部署在900MHz、1800MHz頻段,目前只有900MHz 可以試驗。中國移動為了建設NB-IoT物聯網,將會獲得FDD牌照,并且允許重耕現有的900MHz、1800MHz頻段。中國電信的NB-IoT部署在800MHz頻段,頻率只有5MHz。

      國內運營商擁有的可使用的NB-IoT頻段

      

      NB-IoT網絡部署時間表?

      中國聯通在2016年在7個城市(北京、上海、廣州、深圳、福州、長沙、銀川)啟動基于900MHz、1800MHz的NB-IoT外場規模組網試驗,以及6個以上業務應用示范。2018年將開始全面推進國家范圍內的NB-IoT商用部署。中國移動計劃于2017年開啟NB-IoT商用化進程。中國電信計劃于2017上半年部署NB-IoT網絡。華為聯合六家運營商(中國聯通、中國移動、沃達豐、阿聯酋電信、西班牙電信、意大利電信)在全球成立六個NB-IoT開放實驗室,聚焦NB-IoT業務創新、行業發展、互操作性測試和產品兼容驗證。中興通訊聯合中國移動在中國移動5G聯合創新中心實驗室完成NB-IoT協議的技術驗證演示。

      非運營商能否部署NB-IoT網絡?

      答案是否定的。

      NB-IoT是否需要實名制?

      全部需要,跟蹤到責任主體。

      NB-IoT是不是都采用eSIM?

      NB-IoT的產品特點是不需要安裝配置,直接開機連接網絡就能工作,并支持自動登記設備和空中升級等功能。SIM卡和eSIM將會長期共存,運營商拒絕軟SIM的模式。

      運營商對2G/3G網絡的退網計劃是什么?

      中國聯通有可能在2018年逐步關閉2G網絡,有些地方可能是關閉3G網絡。

      日本的移動運營商已全部關閉2G網絡,美國的AT&T、澳大利亞的澳洲電訊(Telstra)和澳都斯(Optus)已經宣布2G網絡關停計劃。Telenor計劃于2020年關閉其在挪威的3G網絡,隨后在2025年關閉其2G網絡。

      有些運營商考慮到有超過1億的GPRS物聯網終端、以及低端GSM手機的長期存在,又因為GSM復雜度較低和沒有專利費的原因,成本長期低于LTE,因此在較長一段時期內,大多數運營商會維持GSM頻段來繼續運營。

      運營商之間是否支持NB-IoT漫游?

      答案是否定的。

      運營商如何保障NB-IoT網絡的穩定性?

      NB-IoT直接部署于GSM、UMTS或LTE網絡,即可與現有網絡基站復用以降低部署成本、實現平滑升級,但是使用單獨的180KHz頻段,不占用現有網絡的語音和數據帶寬,保證傳統業務和未來物聯網業務可同時穩定、可靠的進行。

      NB-IoT的控制與承載分離,信令走控制面,數據走承載面。如果是低速率業務就直接走控制面,不再建立專用承載,省略了NAS與核心網的建鏈信令流程,縮短喚醒恢復時延。NB-IoT是可運營的電信網絡。 這是NB-IoT區別于GPRS、LoRa、SigFox等技術的關鍵。

      運營商如何利用NB-IoT網絡盈利?

      運營商已有的QoS服務質量保證、網絡安全、電信級計費、大數據服務等領域繼續保持行業優勢,NB-IoT網絡可以讓運營商加固物聯網領域的業務服務能力,包括云服務提供、海量客戶管理、物聯網實名認證、系統總包集成、大客戶高端定制服務等方面。

      和NB-IoT相關的價格問題?

      運營商資費:一種是按流量計費,一種是按消息計費,趨勢將低于GPRS費用。

      芯片價格:低于2G主芯片,合理期望價$1

      模塊價格:低于GPRS模塊價格,合理期望價$2

      終端價格:依據實際功能定價

      維護成本:遠低于現有網絡維護成本

      補貼政策:前期運營商將提供較大的運營補貼

     
     
     
     

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