NB-IoT是NarrowBand Internet of Things的缩写,意为窄带物联网。NB-IoT在2016年被3GPP标准化,它是LTE技术家族的一种扩展,专为窄带物联网应用而设计,可用于实现大范围覆盖、低功耗、低成本和连接密度高的物联网(M2M)应用。

NB-IoT具有以下技术特点:
1. 窄带通信
NB-IoT采用窄带通信技术,传输带宽只有180kHz,比LTE的宽带模式窄了100倍。窄带通信不仅可实现更广泛的覆盖范围,同时也占用更少的频谱资源,可以在多址接入情况下实现更多用户的连接。
2. 低功耗
NB-IoT采用低功耗设计,可在隐蔽的区域、野外或者深度地下等条件下传输信息。NB-IoT的功耗只有现有GSM和GPRS网络的1/10-1/3,能够满足终端设备长达10年左右的使用寿命。

3. 高覆盖
传统的移动通信技术,例如2G和3G,覆盖范围有限,而NB-IoT支持大范围覆盖,其覆盖半径可达到15公里以上,可以突破场所和区域的限制,使得远程地区得以互联互通。
4. 低成本
NB-IoT不仅有低功耗、高覆盖的优势,同时大量使用标准组件进行集成设计。由于这些因素的影响,NB-IoT的成本比传统的移动通信技术更低。这意味着大规模的物联网设备可以更加实惠地得到连接。

5. 高信号持有能力
NB-IoT在设计上注重设备较长时间不活动时的信号保持,即使在信号较弱的室内或地下环境中,终端设备仍可保持连接,无需频繁重连。同时,NB-IoT支持漫游,可实现全球范围的设备连接。
6. 高连接密度
NB-IoT专门设计用于连接大规模设备,并支持高密度设备接入。它最多支持每平方千米50,000台设备同时连接,可以提供更高的设备密度和更高的信道容量,使得智能城市、智能家居、智能灯杆等应用得以顺利展开。
7. 数据传输安全
NB-IoT在数据传输上采用了AES加密和OTP一次性密码技术,有效地杜绝了数据被攻击的风险。同时,NB-IoT在终端鉴权、网络接入方案、协议栈、芯片物理安全等多个层面上进行了安全性加固,为物联网设备保驾护航。
8. 灵活的网络部署
NB-IoT在部署上比传统的移动通信更加灵活,可以进行半径重叠覆盖的网络部署,同时支持渗透覆盖,使得物联网设备可以接入任何网络。另外,NB-IoT不会影响现有的GSM/EDGE、UMTS和LTE网络,可以与其共享基站设施,降低基础建设成本。
9. 云端与终端协同
NB-IoT技术的推广也催生了云端技术的发展。NB-IoT设备通常采用短信或者HTTP协议与云端进行数据交互,实现了快速数据上传和下发。同时,NB-IoT的终端设备多采用自我故障检测和报告的方式,为云端和终端之间的通信提供了更好的支持。
总之,NB-IoT是一项独特的物联网技术,强调低成本、适应高密度连接、快速部署、保障数据安全等特点,为物联网应用奠定了坚实的技术基础。随着NB-IoT技术的普及和成熟,它将助力物联网领域的更快发展,为用户的日常生活带来更多智能化的便利和惊喜。
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