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基于4.5G蜂窝将引领IoT物联网市场!

2016-04-18 12:59:32

人与人之间的通信规模已近天花板,物与物的通信则刚进入增长快车道。随着可穿戴、车联网、智能抄表等新兴市场的开启,工业4.0、智慧城市、智慧农业等理念照进现实,万物互联的时代正加速到来。华为认为,到2025年全球将有1000亿个联接,其中大部分与物联网有关。物联网(IoT)的未来充满想象空间,而无线联接技术是物联网发展的瓶颈。

各种联盟,各种技术,关键在于标准统一,利于产业发展

物联网巨大的市场空间,催生各种联盟,以及各大芯片厂商、设备厂商纷纷推出各种联接技术,如蓝牙、ZigBee等短距离通信技术。物联网对联接的要求与传统蜂窝网络有着很大不同,主要体现在广覆盖、低功耗、海量链接等方面,同时相比于个人消费者行业在工业领域客户更希望与能够提供端到端解决方案、完善运维保障能力、较长生命周期的稳定、可靠解决方案供应商合作。基于此,物联网的联接技术应有完整定义的协议标准体系,要有助于整体产业联盟更良性的向前发展。如芯片核心技术独家专享,协议私有,将存在技术和安全风险。

人与物需要更多的联接能力才能实现可管可控,这用典型终端生产车间联接规模来计算,得出的数量将是每平方公里20万个联接。那么在一个100m*100m的终端制造车间内一共需要大约4000个联接。在如此高密度的联接环境中,如果采用传统的WiFi方式来搭建,就至少需求140个AP(按每个AP支持30个并发联接计算)。而受WiFi本身的工作方式所限,每个AP最多只能处理几十个并发联接,这就成为制约物联网发展的一个主要瓶颈。

为了解决海量联接的问题,目前最好的方式是采用基于4.5G的蜂窝IoT接入,在以上的联接环境中则只需要1个设备就可以完成整个区域的覆盖,覆盖率达到了WiFi方式的140倍。

基于4.5G的蜂窝IoT引领物联网市场新繁荣

移动蜂窝网络具备广覆盖、可移动以及大联接数等特性,能够带来更加丰富的应用场景,理应成为物联网的主要联接技术,然而当前的4G蜂窝网络在物与物联接上能力不足。作为LTE的演进型技术,4.5G除了具有高达1Gbps的峰值速率,还意味着基于蜂窝物联网的更多联接数,支持海量M2M联接以及更低时延,将助推高清视频、VoLTE以及物联网等应用快速普及。蜂窝物联网正在开启一个前所未有的广阔市场。

基于4.5G的蜂窝IoT由此应运而生。这一新兴技术拥有覆盖广、联接多、速率低、成本低、功耗少、架构优等特点,极具商用潜力。Machina预测,基于4.5G的蜂窝IoT未来将覆盖25%的物联网联接。基于4.5G的蜂窝IoT将叩开广袤的新兴市场,带来三倍以上的联接增长。

基于4.5G的蜂窝IoT概念一经提出即得到了业界的广泛认可,随后高通、爱立信等越来越多的行业巨头加入到这一方向的标准化研究中。为了促进标准的统一有利于产业发展,最终3GPP在2015年9月RAN全会达成一致,确立NB-IoT为窄带蜂窝物联网的唯一标准,并立项为Work Item开始协议撰写,预计将于2016年6月的3GPP R13冻结。

基于4.5G的蜂窝IoT引领物联网市场新繁荣

基于3GPP标准,是面向4.5G/5G可持续演进的LPWA最先进技术。

基于4.5G的蜂窝IoT基于3GPP标准协议框架,采用先进的OFDM调制技术,从比特级、信令级,网络级、终端级和网络设备均有完整的协议规范和测试用例,空口技术性能先进。这是众多厂家多年优化的结果,更有助于整体产业联盟更良性的向前发展。

广覆盖

基于4.5G的蜂窝IoT在物联网应用中的优势显著,为传统蜂窝网技术及蓝牙、Wi-Fi等短距离传输技术所无法比拟。首先其覆盖更广,在同样的频段下,基于4.5G的蜂窝IoT比现有网络增益20dB,覆盖面积扩大100倍。

海量联接

其次是对海量联接的支撑能力,基于4.5G的蜂窝IoT一个扇区能够支持10万个联接。目前全球有约500万个物理站点,假设全部部署基于4.5G的蜂窝IoT、每个站点三个扇区,那么可以接入的物联网终端数将高达4500亿个。

超低功耗

同时基于4.5G的蜂窝IoT的功耗更低,仅为2G的1/10,终端模块的待机时间可长达10年。在成本上也将更低,模块成本有望降至5美元之内。未来随着市场发展带来的规模效应和技术演进,功耗和成本还有望进一步降低。

此外,在支持大数据方面,基于4.5G的蜂窝IoT联接所收集的数据可以直接上传云端,而蓝牙、Wi-Fi等技术则没有这样的便利。

共建生态链,拥抱万物互联

一项技术由纸面到商用离不开一个强大生态系统的支撑。长期以来,物联网联接技术各自为战,从芯片到系统各方采用的规范不一,造成大规模部署的瓶颈。

如今,围绕基于4.5G的蜂窝IoT的生态已初步成型,并在持续扩大中,拥抱万物互联的条件开始成熟。垂直行业中,越来越多企业客户开始采用基于4.5G的蜂窝IoT技术来提升竞争力。比如用于智能抄表领域的深度覆盖场景、智能制造领域的室内精确定位、园区物流的电子标签。再比如具备智能追踪、超距告警、电子锁控制、电池监控等功能的智能拉杆箱,还有厂商推出了具备位置定位防盗功能及信息上传、跟踪功能的智能自行车。此外,在市政的路灯和垃圾管理、环境监测和畜牧养殖灌溉等领域,基于4.5G的蜂窝IoT的部署亦日益增多。展望未来,基于4.5G的蜂窝IoT将应用于更多行业,推动物联网在行业市场走向实质性商用。

 

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