运营商物联网低功耗M2M技术的应用现状与展望

 师资体系     |      2021-05-22 00:48
本文摘要:低功耗M2M技术及业务市场前景 随着人与物、物与物相连的激增,未来将是千亿相连的时代,加之国际标准的组织对技术标准制订工作的大力推展,低功耗M2M业务的市场前景十分辽阔。目前,有数物与物的相连大多由蓝牙、Wi-Fi等短距离通信技术支撑,而非运营商的移动网络,低功耗M2M在技术、市场需求注重等方面与传统移动通信业务不存在的差异,也使得其运营工作面对挑战。 GSMA的研究报告定义了7种LPWA应用于分类:农业、环境、消费品、工业、物流、智能楼宇以及智慧城市/公共事业。

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低功耗M2M技术及业务市场前景  随着人与物、物与物相连的激增,未来将是千亿相连的时代,加之国际标准的组织对技术标准制订工作的大力推展,低功耗M2M业务的市场前景十分辽阔。目前,有数物与物的相连大多由蓝牙、Wi-Fi等短距离通信技术支撑,而非运营商的移动网络,低功耗M2M在技术、市场需求注重等方面与传统移动通信业务不存在的差异,也使得其运营工作面对挑战。  GSMA的研究报告定义了7种LPWA应用于分类:农业、环境、消费品、工业、物流、智能楼宇以及智慧城市/公共事业。GSMA的LPUC项目组将这些应用于分类细分为以下应用于案例,明确区分如下。

  1)公共事业:天然气以及水计量,配水网络监控,微型发电。  2)工业:设备状态,工厂掌控、处置以及安全监控。

  3)物流:工业资产,集装箱追踪(方位及状态改版)。  4)智能楼宇:报警系统,制动器,空调系统,终端掌控。

  5)消费品及医疗:可穿着,家用电器,VIP追踪(动物或小孩),智能自行车,辅助生活,临床远程监控。  6)农业及环境:农业应用于(养殖及土地监测、禽畜追踪),环境监测(污染、噪声、雨、云、河水流速、身体健康危害、井等的数据采集和动态监控)。  1.1低功耗M2M技术标准及应用于情况  目前,国际上主流的低功耗M2M候选技术主要有4种:3GPPLTE演变技术LTEeMTC、3GPP.  NB-IoT窄带物联网技术NB-LTE,以及非3GPP技术中Sigfox主导的技术和LoRa联盟主导的技术。

四种候选技术的主要指标对比和部署方案如表格1、表格2右图。    表格1低功耗M2M候选技术主要指标对比    表格2低功耗M2M候选技术部署方案  以上所述的4种低功耗M2M候选技术中,两种非3GPP技术皆已构建商用。

SigFox公司的低功耗M2M网络已覆盖面积法国、西班牙、荷兰和英国的部分城市,并正在拓展还包括美国在内的新市场,另外,SigFox还计划与一些创业公司和设备制造商积极开展合作,借此建构出有最差的资源。荷兰电信和比利时电信自由选择了LoRa技术作为其M2M行业解决方案承托,并展开了少量的商业化部署,法国Actility公司则将LoRa与oneM2M结合,构成M2M整体融合方案并展开涉及的商业化推展。在国内,中国电信对LoRa技术展开了涉及实验,富士康等非电信运营商企业也将LoRa技术与自身生产融合,如使用LoRa创建工厂网络等。

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  从以上4种LPWA主流技术的参数对比中可以显现出,相对于其他三种技术,NB-IoT在成本、可靠性等诸多方面都不存在着显著的优势。明确反映在以下4个方面。  1)广覆盖。

基于4.5G的NB-IoT需要获取百倍于4G的相连规模和百倍于2G的灵敏度,覆盖面积增益高达20dB。  2)低功耗。修改的NB-IoT技术协议减少了芯片的功耗,同时提高功放效率,延长了升空和接管过程消耗的时间,终端电池寿命平均20年。

  3)大相连。NB-IoT具备频谱效率高,小包数据发送到的特征,终端转录比极低,每小区的连接数可高约5万。  4)低成本。

NB-IoT通过对射频硬件、协议以及基带构建复杂度的修改,大大降低了技术构建成本,模组成本仅有为5$。  以上四大明显优势使得NB-IoT技术需要专门定位低频、小包、时延不脆弱的物联网业务,因此,NB-IoT也沦为了主流运营商窄带蜂窝物联网的选用技术,预计于2017年可实现商用。


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