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据移动通信提供商称，窄带物联网(NB-IoT)将在面向工业和消费者的物联网中发挥关键作用。LTE的分支有它所需要的吗? 在传统的移动通信中，物联网(IoT)什么也做不了。能源消耗会非常高，网络会在数千个物联网设备的负载下崩溃。在传统的移动通信应用中，主要关注的是高传输速率，而物联网还提出了其他要求:网络覆盖率高、传输健壮、功耗低、成本最低、可能的安全性最高。 长期以来，物联网中的联网产业应用并不是无线运营商的重点。然而，与此同时，电信公司也加入了LPWAN(低功耗广域网)的行列: 标准化委员会第三代合作伙伴计划(3gpp),手机网络运营商和制造商和全球属于政府部门,定义,除此之外,在发布13的LTE衍生品为机器对机器通信专业(M2M):窄带物联网NB-IoT。有了“瘦身”的LTE版本，蜂窝网络运营商正瞄准M2M应用程序，比如电池驱动的无线电传感器。 可靠的传输和全球漫游 NB-IoT的设计目的是可靠地传输相对较小的数据量，而且相对较少——同样是在困难的环境和长距离传输。具有抗干扰能力强，对固体物体的渗透性好等特点: NB-IoT可以穿透厚混凝土墙，在某些情况下还可以到达地下室。由于物联网设备(如传感器)通常每小时或一天只传输一次小数据包，一组电池可以使用15年。NB-IoT还可以与无线电波一起工作，从而实现广泛的覆盖。另一个好处是:NB-IoT允许全球漫游，从而实现物联网应用程序的全球扩展。漫游很重要，例如，对跨国界集装箱的物流跟踪。 NB-IoT可以进行三种类型的操作:在LTE信道内(带内)，在LTE信道(保护频段)之间的间隙，在LTE网络外(独立)，例如GSM信道。其变型具有更大的带宽和传输能力，更适合移动应用，也允许语音传输。这两种技术的调制过程与LTE相同。 应用范围广 有许多潜在的应用。NB-IoT可以在工厂、智能建筑、物流、农业或废物管理中实现高效节能的传感器群联网。安装在地下室的煤气表、电表和水表可以连接到互联网，并可远程读取(智能计量)。安装了NB-IoT模块的路灯可以远程开关和调暗。智能停车引导系统可以通过NB-IoT引导司机到下一个空停车场。该技术也适用于医学和保健领域，例如监测病人。 无线技术竞争 各种技术正在争夺物联网无线LPWA网络的市场份额。相对成熟的技术Sigfox、LoRa和NB-IoT已经被证明是成功的。 NB-IoT的功耗远低于标准LTE连接。但是功耗更高，范围也低于经典的lpwan，如LoRa或Sigfox。但是NB-IoT高达250kbit /s，提供了更多的下行和上行带宽。这对应于LTE的单个物理资源块(PRB)。与LoRa或Sigfox不同，NB-IoT使用全球许可的频率范围。 软件更新使无线电系统适合于NB-IoT 从硬件方面来说，LTE基站已经支持窄带网络NB-IoT。在许多情况下，软件更新是使无线电系统lpwan就绪所需要的全部。因此，NB-IoT的大范围网络扩展相对简单和便宜。一个电池可以提供几千个物联网设备。 在全球范围内，覆盖全球物联网市场90%的30多家主要移动网络运营商正在推广NB-IoT。这些公司包括德国电信、沃达丰、美国电话电报公司、西班牙电话公司、中国、联通、中国移动、Verizon和澳大利亚电信。NB-IoT也得到了业界的广泛支持，如英特尔和高通等芯片生产商，以及爱立信、诺基亚和华为等蜂窝网络供应商。 德国电信已经在德国、波兰、斯洛伐克、捷克共和国、匈牙利、希腊等许多欧洲国家以及北美引进了NB-IoT网络。2017年，荷兰实现了全国性的NB-IoT覆盖。据德国电信称，德国600多个基站都安装了NB-IoT。 到2018年底，大部分德国地区将完成该计划的实施。许多其他欧洲国家也在努力实现“全国覆盖”。NB-IoT也将很快在美国各地安装。 删繁就简解决成本 NB-IoT的设计目的是将硬件和网络运营的成本降至最低——这是工业物联网应用程序的一个优点，它的目标是将许多对象联网。由于NB-IoT不使用很多LTE功能，因此可以廉价制造的简单、基本的模块就足够了。例如，NB-IoT模块只需要有限的内存，换句话说，更便宜的PSRAM芯片。只有一个天线，没有全双工操作，这节省了射频双工器的成本。 与LTE相比，对于时延的限制较少。因此，芯片的设计和生产就不那么复杂了。NB-IoT设备具有较低的时钟速度。这降低了芯片的成本。有限的带宽减少了缓冲区和处理块的大小。LTE设备的成本约为40美元，而NB-IoT设备的生产成本不到10美元。与Sigfox和LoRa等技术的竞争，可能会导致零部件和系统的价格下降。 物联网设备大部分时间处于空闲模式。节电模式(PSM)允许LTE设备休眠几分钟或几天。但这种设备不会从蜂窝网络中预订，而且可以随时联系到——尽管可能会有一点延迟。在省电模式下，只需要几微安的电流。 LTE的安全漏洞也威胁着NB-IoT NB-IoT基于LTE认证和加密。NB-IoT对网络和设备进行相互认证。它还对设备和网络之间的数据通信进行加密。使用这些设备，安全加密的数据传输通过登录到具有唯一设备ID的蜂窝网络进行。 为了增加安全性，设备、通信和应用程序可以附加安全层。固件更新可以通过无线电上传到设备上，以弥补安全漏洞和升级功能。 授权频谱、工业质量和相对较高的安全水平使nb -物联网迅速成为低功耗广域网领域的重要技术。
