NB-IOT,窄带蜂窝物联网解决方案
窄带物联网(NB-IoT)应用与安全
窄带物联网(NB-IoT)应用与安全【摘要】窄带物联网(NB-IoT)是一种新型的物联网通信技术，具有低功耗、广覆盖和低成本的特点，被广泛应用于智慧城市、工业、农业、健康医疗和智能家居等领域。
本文从不同领域的角度探讨了NB-IoT的应用与安全问题，详细阐述了其在智慧城市中的应用与安全、工业领域中的应用与安全、农业领域中的应用与安全、健康医疗领域中的应用与安全以及智能家居中的应用与安全。
未来，NB-IoT在各领域的应用和安全将继续发展，但也面临一些挑战，需要找到有效的解决方案。
该文章全面展示了NB-IoT应用与安全的现状和未来发展趋势，为读者提供了深入了解和思考的机会。
【关键词】关键词：窄带物联网(NB-IoT)、智慧城市、工业应用、农业领域、健康医疗、智能家居、安全、未来发展趋势、挑战、解决方案。
1. 引言1.1 窄带物联网(NB-IoT)应用与安全概述窄带物联网(NB-IoT)是一种低功耗广域网络技术，专门用于连接各种物联网设备，实现远程监控、数据传输和控制。
随着物联网技术的不断发展，NB-IoT在各个领域的应用也越来越广泛。
随之而来的安全问题也日益凸显。
NB-IoT在智慧城市中的应用涵盖了智能交通、环境监测、智能停车等方面。
但随之而来的安全风险包括通信数据的泄露、外部攻击等问题。
在工业领域，NB-IoT可以用于设备状态监测、远程控制等方面，但设备被入侵、数据被篡改也成为隐患。
在农业领域，NB-IoT可以用于农业物联网系统的建设，实现精准化农业。
对于种植数据的安全性和隐私保护也是亟待解决的问题。
在健康医疗领域，NB-IoT可以帮助实现远程医疗和疾病监测，但医疗数据的安全问题亟待解决。
NB-IoT的应用给我们带来了便利和效率提升，但同时也带来了诸多安全隐患。
未来的发展趋势是加强安全意识，提升设备和网络的安全性，保护用户数据的隐私。
挑战也包括技术突破、标准制定等方面的问题。
解决这些问题需要全社会的共同努力和更加严谨的安全管理措施。
蜂窝技术支持下的窄带物联网(NB-IoT) 技术性能及应用
蜂窝技术支持下的窄带物联网(NB-IoT)技术性能及应用作者：李景枫黄晓弟赵永峰来源：《中国新通信》 2018年第22期窄带物联网（NB-IoT）技术是万物连接的重要组成部分，它是以蜂窝技术为基础构建的，消耗宽带仅需180KHz 左右，就可以在UMTS 网络、GSM 网络、LTE 网络中进行直接的部署，能够有效的实现网络平滑升级和降低网络部署成本。
目前中国移动某地市分公司在实际工作中正在利用该技术实现万物连接，以期满足现代人们对通信方面的高要求和高标准。
一、蜂窝技术支持下的窄带物联网(NB-IoT) 技术性能1、信号高覆盖性能。
在频段相同的情况下，蜂窝技术支持下的NB-IoT 技术与目前应用的网络相比，大约增加了20dB，同时其信号覆盖的范围非常广，几乎达到目前信号覆盖面积的100 倍。
在信号传输过程中，通过合并接收的方式和信号重复传输方式来提高信号的质量。
如中国移动某地市分公司在对试点4G 覆盖测试过程中，其结果如下：PCI 为292MB/s，RSRP 为-107.7dBm，RSRQ 为-8，SINR 为3；而同一试点NB-IoT 技术覆盖测试结果为PCI 为189MB/s，RSRP 为-100dBm，RSRQ 为-11，SINR 为12。
同时还可以自动且灵活的调整信号重复传输的次数，而且能够使信号延伸至地下。
2、多连接性能。
NB-IoT 技术能够支撑大量的连接活动，它一个扇区支撑的连接可达十万个。
在基站相同的情况下，NB-IoT 技术与目前普遍使用的无线技术相比，能够提供50-100 倍的接入数量。
NB-IoT 技术的应用对上行等效功率有显著的提高效果，并且大大降低了空口信令开销，达到优化网络设备的目的，促使频谱效率的提高，从而增加信号通道的容量，实现多连接功能。
3、低功耗性能。
低功耗性能是NB-IoT 技术的一项重要性能指标，尤其适用于无法经常更换电池的设备或场合。
窄带物联网技术还能够有效降低终端芯片的繁琐度，使耗电量减少，并且将空口信令简化，从而提高信号传输的效率，同时增加了TAU/RAU 的周期，使发送位置更新的次数减少。
以蜂窝为基础的窄带物联网技术性能和实践
以蜂窝为基础的窄带物联网技术性能和实践蜂窝网络是一种广泛应用于移动通信的无线网络技术，它的特点是将地理区域划分为大量的小区域，每个小区域由一个基站和若干用户设备组成。
随着物联网的迅速发展，蜂窝网络逐渐成为支持物联网通信的重要技术基础。
在蜂窝网络的基础上，发展出了一种新型的物联网技术——窄带物联网（NB-IoT）。
窄带物联网是一种低功耗、广覆盖、低成本的无线通信技术，其主要特点是精简通信协议、突出低功耗、长传输距离、多连接等特点。
NB-IoT技术基于蜂窝网络架构，利用已有网络提供大范围的覆盖率和相对较高的带宽，对于物联网应用而言，其通讯能力和覆盖面积较较其他技术有明显优势。
在NB-IoT技术的开发中，一些性能参数需要特别关注，这些参数包括：功耗、覆盖范围、连接密度、故障率等。
首先，功耗是NB-IoT技术的重要性能指标之一。
为充分满足物联网设备低功耗、长寿命的要求，NB-IoT技术所使用的几乎所有协议都经过优化设计，以达到在保证通信质量的前提下，尽可能的降低功耗。
其次，NB-IoT技术具有广阔的覆盖范围。
该技术利用了蜂窝网的优势，在传输距离较远的场景下依然可以保证较好的通信效果。
同时，NB-IoT技术在建设网络时，可以选择合适的部署方案，因此具有更强的定制性。
再次，NB-IoT技术具有较高的连接密度。
在低成本、低功耗、广覆盖的基础上，NB-IoT技术可以同时支持庞大、分散的终端连接，其中每个终端可能都需要进行不同程度的交互和传输，这对于物联网场景而言是极为重要的。
最后，NB-IoT技术的故障率可以得到充分的控制。
利用外界的抗干扰技术、自我检测、纠错等设计手段，窄带物联网技术不仅在覆盖区域和连接数量上有所优势，更是保证了系统的稳定性和可靠性。
在NB-IoT技术的实际应用中，该技术已得到了广泛的推广和应用。
目前，中国移动、中国联通、中国电信等运营商都已经开始了基于NB-IoT技术的商用网络建设，并且在水表、智能照明、智能家居等领域也有了大量的实际应用案例。
窄带物联网(NB-IoT)应用与安全
窄带物联网(NB-IoT)应用与安全NB-IoT网络是一种新型的低功耗广域网技术，可以连接各种各样的智能设备，从传感器、计量设备到智能家电和医疗设备。
由于其较小的功率需求和广泛的覆盖范围，NB-IoT 网络已成为物联网领域的重要技术之一。
然而，随着物联网的广泛应用，NB-IoT网络面临着越来越多的安全挑战，如数据泄露、设备篡改和拒绝服务攻击等。
首先，NB-IoT网络中的安全问题主要涉及数据的机密性、完整性和可用性。
为了解决这些问题，可以采取多种安全措施，如身份验证、加密和密钥管理。
例如，采用基于SIM 卡的安全机制，可以保护设备的身份和通信隐私。
同时，使用加密技术可以防止数据被窃取或篡改。
此外，合理的密钥管理能够确保通信的安全性和完整性。
其次，NB-IoT网络的安全问题还包括设备的安全性和管理方面的问题。
在NB-IoT网络中，物联网设备通常实现精简的操作系统和应用程序，这使得它们容易成为攻击目标。
因此，需要采取其他安全措施来加强设备的安全性。
例如，使用防火墙和反病毒软件可以降低设备被攻击的风险。
此外，需要建立完善的物联网设备管理机制，包括设备注册、安装、配置和维护等方面，以提升设备的安全性。
最后，NB-IoT网络的安全问题还涉及连接的物理环境和网络架构。
物理环境的不安全因素，如电磁干扰、物理攻击和天气条件等，都会影响设备的安全性和网络的可靠性。
因此，需要对物理环境进行评估和规划，并采取必要的安全措施，如备用电源、防雷措施和物理隔离等。
此外，NB-IoT网络的网络架构也需要考虑安全性和可靠性问题。
例如，使用分层架构和高可靠性的数据中心等技术可以提高网络的可靠性和安全性。
总之，NB-IoT网络的应用和安全问题密切相关。
为了确保NB-IoT网络的安全性和可靠性，需要采取多种安全措施，包括身份验证、加密、密钥管理、设备安全性和管理、物理环境和网络架构等方面。
同时，还需要加强对NB-IoT网络的安全评估和监测，及时发现和解决安全漏洞和攻击事件，以确保物联网应用的安全和可持续发展。
NB-IoT 技术介绍及应用
随着物联网市场的不断扩大， NB-IoT 技术正在被大规模商用 ，尤其是在智能抄表、智能停车
、智能照明等领域。
产业发展趋势
01 02
跨界合作与创新
越来越多的厂商和运营商开始跨界合作，共同推动 NB-IoT 技术的发展 和创新。同时，新兴的商业模式也在不断涌现，如共享经济和平台经济 等。
其他应用场景
总结词
持续拓展、不断创新。
详细描述
随着技术的不断发展和创新，NB-IoT 的应 用场景也将不断拓展和创新。未来，NBIoT 技术有望在更广泛的领域得到应用，如 智能家居、智能穿戴设备、智能医疗等。同 时，NB-IoT 技术还可以与其他技术相结合 ，如云计算、大数据、人工智能等，实现更 加智能化和高效化的应用。
详细描述
通过 NB-IoT 技术，可以实现智能化、网络化和实时化的停车管理。车辆可以实时监测停车位使用情况，自动预 约停车位，实现快速进出，提高停车效率。同时，NB-IoT 技术还可以实时监测车位使用情况，为车主提供更加 便捷的停车服务。
智慧路灯
总结词
智能化、节能、环保。
详细描述
NB-IoT 技术在智慧路灯领域的应用可以实现智能化、节能和环保的目标。通过 NB-IoT 技术，可以 实时监测路灯的使用情况，自动调节亮度，提高能源利用效率，减少能源浪费。同时，NB-IoT 技术 还可以实现路灯故障的实时监测和报警，提高维护效率和管理水平。
产业链的完善
随着 NB-IoT 技术的不断发展，整个产业链也在不断完善。从芯片设计 到设备制造，再到应用开发和服务提供，每个环节都在不断进步。
03
国际化发展
NB-IoT 技术正在逐渐走向国际化。国内厂商和运营商正在积极拓展海
窄带物联网简介演示
产业链的瓶颈与机遇
瓶颈
目前窄带物联网产业链上下游企业数量相对较少，且各环节 之间尚未形成高效的协同机制，导致产业发展相对缓慢。
机遇
随着5G技术的不断普及和成熟，窄带物联网作为5G的重要应 用场景之一，将迎来更加广阔的发展空间。同时，政府政策 的支持和行业客户对窄带物联网技术的认可也将进一步推动 产业链的发展。
04
芯片模组
窄带物联网芯片模组是整个产 业链的核心，主要负责数据处
理和通信。
终端设备
终端设备厂商根据客户需求定 制开发窄带物联网终端，并提
供相应的解决方案。
网络基础设施
主要包括运营商和网络设备厂 商，负责搭建窄带物联网网络
基础设施。
服务提供商
包括平台提供商、数据分析服 务商等，为行业客户提供专业 的窄带物联网应用解决方案。
产业链上下游企业及产品
芯片模组
包括华为、中兴、英特尔等企 业，主要产品包括NB-IoT芯片
、通信模组等。
终端设备
如宏电、映翰通等企业，主要 产品包括各类行业终端设备， 如智能水表、智能电表等。
网络基础设施
如中国移动、中国电信、中国 联通等运营商，以及华为、中 兴等网络设备厂商。
服务提供商
如阿里云、腾讯云等平台提供 商，以及艾森智能等数破方向
低功耗技术
为了延长设备续航时间和降低运营成本，窄带物联网将继续致力 于开发更低功耗的技术和设备。
增强型安全性
随着物联网设备的应用越来越广泛，窄带物联网将加强安全性方面 的研究和投入，提高设备的安全性和可靠性。
大规模连接技术
为了满足物联网设备的大规模连接需求，窄带物联网将进一步研究 和开发大规模连接技术，提高设备的连接能力和效率。
nbiot组网方案
nbiot组网方案NB-IoT组网方案随着物联网技术的快速发展，NB-IoT（Narrowband Internet of Things）作为一种低功耗、低成本、宽覆盖范围的无线通信技术，受到了广泛的关注和应用。
它为物联网设备提供了更多的连接和通信选择，实现了大规模的物联网应用。
本文将介绍NB-IoT的组网方案。
1. NB-IoT简介NB-IoT是一种窄带物联网技术，专为物联网设备提供低功耗、广覆盖范围和大规模连接等特性。
它基于现有的LTE网络，通过减小带宽和数据传输速度，增加了设备的通信范围和连续使用时间。
2. NB-IoT的组网方式NB-IoT可以采用三种主要的组网方式：独立组网（In-Band）、蜂窝式组网（Guard-Band）和裂项式组网（Standalone）。
a) 独立组网（In-Band）：独立组网是指NB-IoT与LTE共享频段，使用同一个基站进行通信。
这种组网方式适用于需要与LTE设备同时存在的场景。
物联网设备可以通过与LTE设备共享基础设施，实现更低成本和更高效的部署。
b) 蜂窝式组网（Guard-Band）：蜂窝式组网是指NB-IoT通过使用空闲的频段来传输数据，与LTE设备相互独立。
这种组网方式适合于特定的频段已被占用，无法与LTE设备共享的场景。
NB-IoT与LTE设备互不干扰，可以实现更稳定的通信。
c) 裂项式组网（Standalone）：裂项式组网是指NB-IoT与LTE设备使用不同的频段进行通信，彼此独立存在。
这种组网方式适用于NB-IoT设备需要独立于LTE网络的场景，例如低功耗设备的远程监测和控制。
3. NB-IoT组网方案的优势NB-IoT组网方案具有以下几个显著的优势：a) 低功耗：NB-IoT采用了低功耗的设计，延长了设备的使用时间，适合于长期运行和低功耗需求的物联网应用。
b) 宽覆盖范围：NB-IoT通过调整系统参数和增加覆盖基站的密度，实现了广域的覆盖范围，可以应用于城市和偏远地区的物联网应用。
窄带物联网(NB-IoT)应用与安全
窄带物联网(NB-IoT)应用与安全窄带物联网（NB-IoT）是一种低功耗，宽覆盖范围的无线技术，专为物联网应用而设计。
它可以为各种设备和传感器提供连接，包括智能电表、智能家居设备、环境监测设备等。
NB-IoT具有低功耗、长电池寿命、广覆盖、安全性高等特点，使其成为物联网应用的理想选择。
在NB-IoT应用中，安全是一个重要的考虑因素。
由于物联网设备通常涉及到个人隐私和敏感数据，安全措施必不可少。
以下是几种常见的NB-IoT应用和安全性方面的考虑：1. 智能电表：NB-IoT可以用于智能电表的远程监控和管理。
通过NB-IoT连接，能够实时监测用电量和用电状态，同时支持远程控制电表。
为了确保数据的安全性，应采取加密措施，保护用户的隐私数据。
必须建立安全的身份验证和访问控制机制，以防止未经授权的访问。
2. 智能家居设备：NB-IoT可以用于智能家居设备的连接，如智能照明、安全系统、温度控制等。
这些设备可以远程控制和监测，但必须保证连接的安全性。
合适的安全措施包括设备身份验证、数据加密和访问控制。
更新设备的固件和操作系统也是很重要的，以修补安全漏洞和提高系统的安全性。
3. 环境监测设备：NB-IoT在环境监测设备中的应用也非常广泛。
空气质量监测设备、水质监测设备等。
这些设备可以通过NB-IoT发送数据并与云平台进行连接。
为了保护数据的安全性，可以采取数据加密措施，同时也需要对设备进行身份验证，以确保数据的来源可信。
对设备进行密钥管理和访问控制也是重要的安全考虑。
在NB-IoT应用中，安全性的考虑十分重要。
通过加密措施、身份验证、访问控制和设备更新等安全措施，可以保护用户的隐私和敏感数据。
监控设备的安全漏洞和及时修补也是确保NB-IoT应用安全性的关键。
最好的方法是综合采取多种安全措施，以提高整个系统的安全性，并防止潜在的安全威胁。
基于蜂窝的窄带物联网(NB—IoT)技术性能及应用
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浅析NB—IOT物联网技术及应用
浅析NB—IOT物联网技术及应用NB-IOT（Narrowband Internet of Things）是一种低功耗广域网（LPWAN）技术，是一种用于物联网设备的通信技术，它专为大规模物联网应用而设计。
NB-IOT技术利用现有的移动通信网络基础设施，提供低功耗、广覆盖和高连接稳定性的通信服务，是连接物联网设备的重要技术之一。
本文将对NB-IOT技术及其应用进行浅析。
一、NB-IOT技术概述NB-IOT技术采用窄带调制技术，能够在已有的蜂窝网络下，为物联网设备提供长距离、低功耗、低成本的连接服务。
在NB-IOT网络中，每个设备都能够通过蜂窝网络接入互联网，实现设备间的通信和数据传输。
NB-IOT技术的主要特点包括以下几个方面：1. 低功耗：NB-IOT技术在通信过程中采用了功耗优化技术，能够有效延长设备的电池寿命，满足物联网设备长期工作的需求。
2. 广覆盖：NB-IOT技术能够通过现有的蜂窝网络实现广域覆盖，覆盖范围广，信号穿墙能力强，适用于各种复杂的环境场景。
3. 高连接稳定性：NB-IOT技术支持设备间的快速切换和连接，保证设备之间的通信稳定性，能够满足大规模物联网设备的连接需求。
4. 低成本：由于NB-IOT技术利用现有的移动通信网络基础设施，因此成本相对较低，适合大规模部署。
综合以上特点，NB-IOT技术在物联网领域具有明显的优势，可以广泛应用于智慧城市、智能家居、智能物流、智能农业等领域。
二、NB-IOT技术应用1. 智慧城市NB-IOT技术在智慧城市领域有着广泛的应用前景。
通过NB-IOT技术，可以实现城市基础设施的智能化管理，包括智能路灯、智能停车、智能垃圾桶等设备的远程监控和控制。
通过NB-IOT技术，可以实现对城市路灯的远程开关和调光，提高能源利用效率；对停车位的实时监测和管理，方便市民停车；对垃圾桶的实时监测和垃圾清运，提高城市环境卫生水平。
2. 智能家居在智能家居领域，NB-IOT技术可以实现家庭设备的互联互通。
nb iot覆盖方案
nb iot覆盖方案随着物联网的快速发展，NB IoT（Narrowband Internet of Things）作为一种低功耗、广覆盖、成本低廉的无线通信技术，逐渐得到广泛应用。
为了实现NB IoT的有效覆盖，需要合理的覆盖方案。
本文将介绍一种可行的NB IoT覆盖方案，以便提供参考。
一、NB IoT技术概述NB IoT是一种专为物联网设计的窄带通信技术，它基于蜂窝网络，利用现有的2G、3G或4G网络，并通过对现有网络进行软件升级来实现。
NB IoT相较于传统的移动通信技术，具有以下特点：1. 低功耗：NB IoT设备通信时的功耗非常低，能够实现长时间的电池寿命。
2. 广覆盖：NB IoT采用低频段的信号传输，穿透力强，覆盖范围广，特别适合于较为偏远的区域。
3. 成本低廉：NB IoT模块的成本相对较低，部署和维护成本也较低。
二、1. 网络规划：在进行NB IoT覆盖时，首先需要进行网络规划。
根据覆盖区域的大小和需求，确定设备的布置和配置。
可以通过现有的基站进行覆盖，也可以建设专门的NB IoT基站。
2. 天线布置：天线布置对NB IoT的覆盖效果影响较大。
在规划天线布置时，需要考虑覆盖区域的地形、建筑物遮挡等因素。
合理布置天线，可以提高信号强度和覆盖范围。
3. 频段选择：NB IoT可使用的频段有多种选择，如900MHz、1800MHz等。
在选择频段时，需要根据实际情况和要求进行评估，并确保与运营商网络的兼容性。
4. 后期维护：NB IoT覆盖方案的后期维护也非常重要。
及时检测设备状态，发现故障进行修复，保持设备的正常运行。
同时，对网络进行优化和调整，以提供更好的覆盖效果。
三、NB IoT覆盖方案的应用场景1. 智慧城市：NB IoT可以应用在智慧城市的各个方面，如智能交通、智能照明、智能环保等。
通过NB IoT的覆盖，可以实现城市各种设备之间的连接与通信。
2. 农业领域：NB IoT可以应用在农业领域，监测土壤湿度、气候变化等数据，实现远程监控和控制，提高农作物的生产效率。
智能水表中的窄带物联网NB-IoT运用
信息工程0 引言在现代社会城市化建设不断发展的过程中，人们住宅逐渐朝着高层化、智能化的方向发展。
为了使入户抄表难、工作量大的问题得到解决，供水公司在尝试各种全新智能化抄表技术。
但是，此技术无法满足理想抄表的需求。
在新技术NB-IoT窄带物联网技术出现之后，促进了智能水表抄表技术的发展，此新型技术逐渐成为水表行业的重点[1]。
智能水表建设为智慧城市建设主要环节，NBIOT技术的智能抄表系统能够实现大数据话与智能化的管理。
1 窄带物联网NB-IoT的特点互联网络主要技术就是NB-IoT技术，其根据电信运营商传统蜂窝网络创建，信道中使用SC-FDMA通信调制方式，下行使用OFDMA通信调制方式，信号发射功率为23dBm，能够升级现有电信网络，从而全面覆盖网络。
信道占用带宽为200KHz，能够在GSM网络、TLE网络、UMTS网络中部署，信道包括带内部署、独立部署、边带部署三种。
网络连接具有较高的可靠性，比传统GPRS覆盖能力要高20dB，单一基站能够接入五万个设备终端，最大覆盖范围为15km，并且实现全面室内覆盖连接。
频段通过运营商网络授权，安全性比较高，维护和安装更加的方便[2]。
全部低功耗物联网领域设备都能够在广域网蜂窝数据连接中接入，使用不需要中继星型网络模式，能够提高低功耗设备待机时间。
由于具有庞大市场基础，并且芯片技术的成本比较低，所以能够降低成本。
NB-IoT技术具有较高的安全性、可靠性与低功耗、低成本得到特点，能够使智能水表领域存在的抄表问题得到解决。
目前物联网在蓝牙中使用，但是数据准确性比较低，功耗比较大。
物联网和广域网都能够使用纤维，但是只能够应用于带宽终端，比如摄像机等。
小容量传感器虽然在4G网络中使用，但是无法使低容量、低功耗的的需求得到满足。
另外，成本比较低。
物联网新时代逐渐来临，将云计算、大数据、物联网等技术作为基础，智慧化改造能够使城市智慧化管理水平得到提高，有效促进水务企业的管理[3]。
NB-IOT-窄带蜂窝物联网解决方案
生态链快速构建，将成为全球主流技术和产业生态
芯片/模 组
终端
NB-IOT 网络
大数据
业务管理
芯片模组终端厂商
运营商集成方案
API
API
业务
API
运营
API
垂直行业及业务 解决方案提供商
…
目录
LPWA市场需求和NB-IOT解决方案 NB-IOT标准和产业进展 应用案例探讨
NB-IOT智能抄表
Industrial automation Security
Connected medical Asser management
Telematics Insurance
Transport & logistics
Remote monitoring
Vehicle telematics
智能抄表/资产跟踪以及部分车联网应用都是LPWA应用(Low Power Wide Area, 低功耗广覆盖)
典型容量
50K
无执照波段，难以协调 独立建设网络 多个局域网运营
7.8 KHz—500 kHz多种带宽 LoRa（线性扩频调制） 0.018kbps~37.5kbps 2K~50K
国内无可用频段 独立建设网络，成本投入大 Sigfox建网，与运营商等合作运营
200KHz 上行：DBPSK/下行：GFSK 上行：100pbs/下行： 600bps
3G/4G GPRS/CDMA/MTC/eMTC NB-IOT， SigFox， LoRa
市场机会
车载娱乐系统空间大
GPRS/CDMA退网前， eMTC难以有替代机会
空白市场，由于缺乏针对性 技术，没有很好的的满足
LPWA开启低功率广覆盖物联网市场，NB IoT具备技术比较优势
面向物联网的蜂窝窄带接入(NB - lOT)基站设备技术要求
面向物联网的蜂窝窄带接入CNB-loT)基站设备技术要求Technical requirement for Base station of Cellular Narrow BandInternet of Things (NB-IoT)YD/T 3335—2018前言本标准是面向物联网的蜂窝窄带接入(NB-I o T)系列标准之一，该系列标准的结构和名称预计如下：a)YD/T 3331—2018《面向物联网的蜂窝窄带接入(NB-IoT)无线网总体技术要求》；b)YD/T 3335—2018《面向物联网的蜂窝窄带接入(NB-IoT)基站设备技术要求》；c)YD/T 3336—2018《面向物联网的蜂窝窄带接入(NB-loT)基站设备测试方法》；d)YD/T 3337—2018《面向物联网的蜂窝窄带接入(NB-loT)终端设备技术要求》；e)YD门3338—2018《面向物联网的蜂窝窄带接入(NB-loT)终端设备测试方法》；f)YDff 3332—2018《面向物联网的蜂窝窄带接入(NB-loT)核心网总体技术要求》；g)YDff 3333—2018《面向物联网的蜂窝窄带接入(N B-loT)核心网设备技术要求》；h)YDff 3334—2018《面向物联网的蜂窝窄带接入(NB-loT)核心网设备测试方法》；i)YDff 3339—2018《面向物联网的蜂窝窄带接入(NB-IoT)安全技术要求和测试方法》。
随着技术的发展， 我们还将制定后续的相关标准。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。
本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。
本标准按照GBff 1.1—2009 给出的规则起草。
本标准由中国通信标准化协会提出并归口。
m。
NB-IOT窄带蜂窝物联网解决方案
案例：某市智能 抄表项目，覆盖 全市数百万用户， 提高抄表准确率
90%以上
智能停车
01 智能停车系统通过NB-
IOT技术实现车位信息
的实时更新和共享
02 车主可以通过手机APP
实时查看车位信息，提
前预约车位
03 智能停车系统可以自动
识别车牌，实现快速进
出停车场
04 智能停车系统可以理
设备注册：将 设备信息录入 系统，便于管 理和监控
01
设备控制： 远程控制设 备，提高管 理效率
03
02
设备监控：实 时查看设备运 行状态，及时 发现异常情况
04
设备维护：定 期进行设备维 护，确保设备 正常运行
数据传输
NB-IoT技术：
1 低功耗、广 覆盖、低成 本
数据传输协
2 议：CoAP、 MQTT等
连接成本：NB-IOT连接费用低， 适合大规模部署。
维护成本：NB-IOT设备易于维 护，降低了维护成本。
部署成本：NB-IOT设备部署简 单，降低了部署成本。
高覆盖
1
覆盖范围广：NBIOT信号可以覆盖到 地下、室内等传统 网络难以覆盖的地
方
2
穿透能力强：NBIOT信号可以穿透墙 壁、树木等障碍物， 提高信号覆盖范围
NB-IOT窄带蜂窝 物联网解决方案
演讲人
目 录
壹
贰
叁
肆
NB-IOT技术 简介
NB-IOT解决 方案
NB-IOT的优 势
NB-IOT的应 用案例
1
NB-IOT技术简介
技术原理
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NB-IoT是一种 低功耗广域网 技术，专为物 联网应用设计。
窄带物联网(NB-IoT)应用与安全
窄带物联网(NB-IoT)应用与安全窄带物联网（NB-IoT）是一种针对物联网应用的低功耗、广覆盖、低成本的无线通信技术。
与其他物联网通信技术相比，NB-IoT具有更低的功耗、更远的覆盖范围和更低的成本，因此在众多物联网应用场景中得到广泛应用。
NB-IoT应用主要包括以下几个方面：1. 智能城市：NB-IoT技术可用于实现智能路灯、智能交通、智能停车、智能垃圾桶等城市设施的管理和监测。
通过NB-IoT技术，可以实现对城市公共设施的实时监测和远程控制，提高城市管理的效率和便利性。
2. 物联网物流：NB-IoT技术可以应用于物流行业，实现对物品的追踪和管理。
通过NB-IoT技术，可以实时监测货物的位置、温度、湿度等信息，帮助物流企业提高运输效率和货物的安全性。
4. 工业物联网：NB-IoT技术可以应用于工业领域，实现对设备的远程监控和管理。
通过NB-IoT技术，可以实时监测设备的运行状态和故障信息，提前预警并及时处理设备故障，减少生产停机时间和成本。
在应用NB-IoT技术时，需要关注多方面的安全性：1. 端到端的数据安全：在NB-IoT网络中，数据的传输涉及到多个环节，需要保证数据在传输过程中的安全性。
可以采用加密算法和身份认证机制，确保数据在传输过程中不被窃取或篡改。
2. 网络安全：NB-IoT网络中的设备需要保护免受网络攻击的影响。
为设备提供强大的密码学保护和防护机制，防止设备被黑客入侵和控制。
3. 设备安全：设备的安全性也很重要，需要对设备进行合理的设计和安装，确保设备的物理安全性。
还需要定期检查和更新设备的软件，修复可能存在的漏洞和安全问题。
4. 用户隐私保护：NB-IoT设备收集的用户数据涉及到个人隐私，需要合法合规地进行处理和存储，并保护用户的隐私不被泄露。
建立隐私保护制度和隐私风险评估机制，加强对用户数据的权限管理和访问控制。
NB-IoT技术具有广泛的应用前景，在应用中需要关注安全问题，采取相应的安全措施和机制，保护数据和设备的安全，并合法合规地处理用户的隐私，确保物联网应用的可靠性和安全性。
NB-IoT宽窄物联网及应用分析
物联网技术 2021年 / 第7期智能处理与应用Intelligent Processing and Application720 引 言物联网被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮，其被广泛应用于各个领域。
然而随着物联网的快速发展，用户对低功耗、海量连接、超强覆盖和低成本网络的需求越来越迫切，低功耗广域网（Low-PowerWide-AreaNetwork, LPWAN ）应运而生，成为当今世界通信行业的研究和应用热点。
LPWAN 主要解决物联网末端1公里的通信问题，相比与传统的WiFi 、ZigBee 、Bluetooth 、蜂窝移动通信等无线通信技术，具有低功耗，远距离，低运维成本等特点。
LPWAN 又可分为两类：一类是工作于未授权频谱的LoRa 、SigFox 等技术；另一类是工作于授权频谱下，3GPP支持的2G/3G/4G 蜂窝通信技术，比如EC-GSM 、LTE Cat-m 、NB-IoT 等[1]。
1 低功耗广域网低功耗广域网是一种远距离低功耗的无线通信网络。
由于其网络覆盖范围广、终端功耗低等特点，其非常适合大规模的物联网应用部署。
相比传统的Bluetooth 、WiFi 、ZigBee 、等无线连接技术，LPWA 技术传输距离更远；与蜂窝技术（如GPRS 、3G 、4G 等）相比，其功耗更低[2]。
1.1 LoRaLoRa （Long Range ）是Semtech 公司私有的物理层技术，尚未公开，主要采用了窄带扩频技术，灵敏度最高可达-148 dBm ，频率低于1 GHz ，为后来的LoRa 技术的远距离和功耗低的性能奠定了基础[3-4]。
LoRa 一种基于Sub-GHz 的频段无线技术，使其更易以较低功耗远距离通信，目前主要应用于IoT 、M2M 、智慧城市等领域。
LoRa 技术组网图如图1所示。
图1 LoRa 技术组网1.2 SigFoxSigFox 网络旨在使用低功耗广域网，为低吞吐量连接场景提供物联网应用。
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M2M成为收入占比低于1%但增长 快速，平均每季度增长约7% 传统业务趋于饱和，物联网成为业 务发展必然选择
VDF 2015年财报总收入 £ 42,227m M2M收入 £372m 增长 +25%
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智能抄表/资产跟踪/车联网是运营商物联网发展的主要方向
Application
中文正文和一级目录: 20pt 子目录(2-5级):18pt 频域 全文最小≧16pt 颜色:黑色 字体: 微软雅黑
式， single tone（单个子载波）: 15K 或3.75K Multi tone（多个子载波）:15K
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低功耗
10 年电池寿命
•简化协议 , 芯片功耗低 •功放效率高 •发射/接收时间短
大连接
50K连接数每小区
•频谱效率高 •小包数据发送特征 •终端极低激活比
低成本
5$ 模组成本
•简化射频硬件 •简化协议降低成本 •减小基带复杂度
•编码增益 子目录(2-5 级):18pt
全文最小≧16pt 颜色:黑色 字体: 微软雅黑
BB
PMU
RF
BB
PMU
MB PA
BB
PMU
Flash/RAM
Flash /RAM
Flash/ RAM
MMMB: 多模多频段PA MB: 多频段 BB: 基带 PMU: 电源管理单元 PA: Power Amplifier SOC: System on Chip
• • • •
SOC方案 半双工/单天线/更少的内存 窄带/上行单载波 处理协议简化
500K
保护带要求200K
UMTS
5M 中心频率间隔2.6M NB-IOT 大于 100K 中文正文和一级目录: 20pt 子目录(2-5级):18pt 全文最小≧16pt 颜色:黑色 字体: 微软雅黑 LTE 5M以上带宽 保护带要求200K LTE 5M带宽，实际保护带250K
LTE 10M带宽
AP
CEMA
LA
North America
WE
亚太、北美、西欧市场空间大，总和超过80%
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物联网是未来确定性高增长的业务
物联网技术在行业应用比例逐年提高 物联网业务比例虽然还小，但增长迅速
Application
Consumer electronics Energy Industrial automation Security Transport & logistics Vehicle telematics
Application
Service management Transportation Connected medical Asser management Remote monitoring
NB-IOT频谱方案：
频率部署方式一： standalone
GSM GSM GSM GSM
NB-IOT
频率部署方式二：LTE Guard Band/In-band 部署 （LTE 10M带宽+支持，5M及以下保护带不足以支持）
GSM
GSM
100K
NB-IOT
100K
NB-IOT LTE频谱 模板要求 100K
•Tx(23dBm): 200mW •Rx: 80mW
Voice/Data
NB-IOT PSM State
Data Wake up
•Idle: 3mW
•PSM: 0.015mW
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海量连接能力
话务模型
15 分钟~1 天
海量连接的特有系统设计
xx byte
NB-IOT网关
业务 平台
DL Data
~50k设备/小区
独立的准入拥塞控制 终端上下文信息存储
终端上下文存储 下行数据缓存
对时延不敏感
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低成本芯片/模组
Cat-4
2RX 1TX MMMB PA
Cat-0
SOC 1RX 1TX RF
NB-IOT
1RX 1TX RF PA
可与现蜂窝网融合演进的低成本电 信级的高可靠性、高安全性广域物 联网技术 需独立建网、无执照波段的高风险 局域网物联技术
100Mbps
WiFi （短距覆 盖）
UMTS/LTE （高成本覆 盖） GSM
低成本
大覆盖
100kbps
中文正文和一级目录: 20pt 子目录(2-5级):18pt 全文最小≧16pt
NB-IOT，窄带蜂窝物联网解决方案
基于LTE的一个演进模式
200KHz Narrow Band Air Interface
•<100kbps •低频、小包、时延不敏感 •低成本终端（模块<5$)
支持灵活的部署
Standalone C/U/L
200KHz 200KHz
GSM
•覆盖地下管网，深度室内… •电池供电，要求长的电池寿命
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LPWA开启低功率广覆盖物联网市场，NB IoT具备技术比较优势
移动物联网技术的不同定位
速率
NB IoT相对短距通信/私有技术优势明显
高安全性 低时延 高可靠性 高速率 低功耗 高频谱效率 NB IOT 短距通信 （WiFi等） 私有技术 （LoRa等） 网络定位
20pt
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20dB 覆盖增益
功率谱密度
典型应用 2G/3G/4G
平均功率= 200mW/180kHz 定义了最大16次重传 9~12dB
重传
180 KHz
物联网终端:200mw
NB-IOT
Guard Band 支持SingleRAN平滑演进
LTE
200KHz
In Band
LTE
180KHz
GSM/UMTS/LTE/NB-IOT
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NB-IOT四大优势，专门定位“低频、小包、时延不敏感”物联网业务
广覆盖
20dB 增益
•窄带功率谱密度提升
中文正文和一级目录 : •重传次数： 16次
Sigfox
国内无可用频段 独立建设网络，成本投入大 Sigfox建网，与运营商等合作运营 200KHz 上行：DBPSK/下行：GFSK 上行：100pbs/下行： 600bps
GUL牌照波段，安全性高 与现蜂窝网融合演进，成本低 运营商经营，广域物联 200KHz 下行：OFDMA/上行：SC-FDMA 上行: 14.7~48kbps/下行: ~150kbps
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LPWA主流技术：NB IoT成本、可靠性等多方面优势明显
NB-IoT
频谱安全性 建网成本 运营模式 信道带宽 调制方式
中文正文和一级目录: 子目录(2-5级):18pt 全文最小≧16pt
LoRa
无执照波段，难以协调 独立建设网络 多个局域网运营 7.8 KHz—500 kHz多种带宽 LoRa（线性扩频调制） 0.018kbps~37.5kbps
中文正文和一级目录: 20pt 子目录(2-5级):18pt 全文最小≧16pt 颜色:黑色 字体: 微软雅黑
市场空间
$1,800 $1,600 $1,400
数据来源: IDC
$ Billions
$1,200 $1,000 $800 $600 $400 $200 $0 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 Asia/Pacific North America CEMA Western Europe Latin America
NB-IOT解决方案介绍
Narrow Band IoT(窄带蜂窝物联网)
目录
LPWA市场需求和NB-IOT解决方案
NB-IOT标准和产业进展
应用案例探讨
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2020年IoT总连接将达到300亿，市场空间达到1.7万亿美金
总连接数
80,000,000,000 70,000,000,000 60,000,000,000 50,000,000,000 40,000,000,000 30,000,000,000 20,000,000,000 10,000,000,000 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025
网络技术
市场机会
车载娱乐系统空间大
3G/4G
GPRS/CDMA退网前， eMTC难以有替代机会
Sensors, Meters, Tracking, Logistics, Smart Parking, Smart agriculture …
NB-IOT， SigFox， LoRa
空白市场，由于缺乏针对性 技术，没有很好的的满足
数据包 (每个包100 byte)
17dB
平均功率= 200mW/3.75kHz
3.75 KHz
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10 年电池寿命: Power Saving Mode
没有Power Saving Mode的情况