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【吴老司撩NB系列】物联网的前世今生

声明: 本文来自吴老司撩通信,作者吴老司,已获授权,版权归作者所有,未经允许,请勿转载。
原文地址: http://mp.weixin.qq.com/s/R80AJA1X1HEFfLYYGZx3Hw

近两年来,关于无线通信技术发展,笔者听到最多的两个词就是 5G 和物联网了。本期专题开始就想跟大家好好掰扯掰扯物联网,将包括物联网的前世今生、应用case、NB-IOT 技术原理、NB-IOT 规划等。至于 5G 技术,还是等果子成熟了再说。

何为物联网(IoT)?

It stands for Internet of Things。Basic idea is to connect EVERYTHING that you can think of by Internet。

首先我们得知道,自从上世纪 80 年代以来,从大哥大开始,无线通信技术已经经历了四代的传承与发展。从开始的人与人的连接,发展到人与物的连接,自然地,咱们脑洞大开,是否可以将所有的物都连在一起呢?而实际上从商业上来看,语音通信(人与人连接)收入已经见顶,由于 4G 的大力建设,数据业务(人与人&人与物的连接)支撑运营商收入进入了新的巅峰,那么下个收入蓝海将是什么?从目前观点来看即是物与物的连接将成为第三个波峰,而物联网将是重要的载体。

这里就不得不涉及到很多商业与技术的思考。试列举之:

  • 发展的驱动力在哪?
  • 应用 case 在哪?
  • 商业前景如何?
  • 选择何种连接技术最经济有效?

先引用一些关于物联网市场前景的预测数据:2020 年,中国将达百亿物联网连接(含各种连接),产业链市场空间 1 万亿人民币(数据来源:麦肯锡等)。当然,你还可以找到各种预测的数据,总之一句话,这个饼很大,机会很多,这将是一群人的狂欢。

物联网的应用场景

物联网应用场景丰富,但是依据对技术的需求,总体来看可以划分为两类:

  • 可以使用非蜂窝(以短距 Wi-Fi、蓝牙等为主)网络来承载的应用;

  • 建议使用蜂窝(包括现有的 2/3/4G 及其他技术)物联网技术承载的应用(运营商市场主要在蜂窝领域,这也是我们讨论的重点)。

目前,对于运营商来说,智能家居、智能楼宇、抄表、市政物联和物流追踪这五大领域将是应用推广的重点。以下引用一些统计和预测数据作为参考:

物联网技术的众生相

这张图见诸于各物联网相关资料中,理论上来讲,如果对这图理解了,那么恭喜你对物联网功力已经练到了五成。

下面我试着对上图从几个维度进行解读:

  • 横轴代表覆盖要求,一般可以划分为长距离和短距离,因此将物联网技术划分为了两个大类。

    • 短距离通信技术有我们熟悉的 WiFi、Bluetooth,还有大家不熟悉的 ZigBee 等。不过这些短距离通信技术天生就有覆盖范围受限的缺点,应用场景也就随之受限,因为比如智能抄表等业务肯定是位于地下室或者弯角旮旯里,覆盖能力不行怎么搞定?这些技术不是运营商的兴趣点,当然也不是咱们研究的重点。
    • 对于长距离通信,主要的代表技术是 NB-IOT、eMTC、LoRa、SigFox 等。实际上对于长距离通信技术,一般同时具备了强覆盖、低成本、小功耗、大连接这四个关键特点(敲黑板,重点重点重点,注意没有高速率),我们又将这类技术称为LPWA(Low Power Wide Area)。从这四个特点来看,简直是人见人爱,所以运营商也爱,并且是真爱。以后将细聊 NB-IOT 技术。
  • 纵轴代表速率要求:基本可以划分为高、中、低三个速率等级。

    • 高速率:(>1Mbps),主要的应用场景有车联网、视频监控、远程医疗等,代表技术有4G LTE-V和5G新技术等;
    • 中速率:((<1Mbps),主要的应用场景有可穿戴设备、银行业PoS机、电梯广告推送、车队管理等,代表技术有eMTC、GPRS/CDMA、wifi等;
    • 低速率:((<200Kbps),主要的应用场景有能源抄表、气象/环保监测、资产标签、智能停车、智能锁等,代表技术有NB-IoT、LoRa 、Sigfox(广域覆盖)、蓝牙、zigbee等短距技术等;
  • 对于LPLA而言,我们还可以进一步细分,主要国际标准还是私有技术、公共频段还是授权频段,这不展开讲。

  • 从这个图还可以看出,技术能力的统一与互斥性,也即很难有种技术是覆盖好又速率快的。

  • 那么为什么有这么多技术呢?多得看花灯似得。答案 CMCC 早告诉你了。

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