物聯(lián)網(wǎng)有很多的通信技術(shù),包括無線、有線技術(shù)。2018年3月2日,工業(yè)和信息化部無線電管理局電管理局發(fā)布《2018年全國無線電管理工作要點》(以下簡稱《工作要點》)。
要點指出適應物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展,制定廣域物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)頻率使用規(guī)劃及相關(guān)管理規(guī)定,適時發(fā)布eMTC蜂窩物聯(lián)網(wǎng)頻率管理規(guī)定及射頻技術(shù)指標。研究制定無人機頻率使用管理規(guī)定、無線電充電設備頻率使用管理規(guī)定和技術(shù)規(guī)范。適時調(diào)整230MHz、800MHz頻段專網(wǎng)及公眾對講機頻率使用規(guī)劃和相關(guān)規(guī)定。
基于《工作要點》,本文將深入分析三大運營商在低功耗廣域網(wǎng)方面的基礎設施建設及NB-IoT/eMTC在物聯(lián)網(wǎng)領域的應用前景分析。
三大運營商齊發(fā)力,NB-IoT進展迅速
三大運營商齊聚NB-IoT領域。目前三家運營商都在積極推進物聯(lián)網(wǎng)基礎設施的進程,陸續(xù)推出自己的NB-IoT套餐,物聯(lián)網(wǎng)商用加速推進。
電信率先完成了覆蓋全國的NB-IoT網(wǎng)絡建設,實現(xiàn)31萬個基站升級,可以面向全國提供物聯(lián)網(wǎng)服務,并于2017年6月發(fā)布NB-IoT套餐。其收費標準以連接數(shù)量和數(shù)據(jù)流量為基礎,每個連接每年收費20元,如果設備屬于高頻使用(平均每天連接約55次),需要每年加收20元費用。
移動在2017年11月召開的全球合作伙伴大會宣布將于2017年底在346個城市實現(xiàn)NB-IoT連接覆蓋和商用,并計劃2018年新增物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)1.2億,物聯(lián)網(wǎng)總連接數(shù)超過3.2億。移動推出的NB-IoT套餐可分為兩檔:A檔每卡每年20元,B檔每卡每年40元,更具體的資費細節(jié)暫未公布。
聯(lián)通2017年在北上廣深等10余座城市開通NB-IoT 試點,并在全國三百余城市具備快速接入物聯(lián)網(wǎng)的能力。聯(lián)通此次推出的物聯(lián)網(wǎng)套餐分為虛擬專用數(shù)據(jù)網(wǎng)VPDN(即定向流量) 和互聯(lián)網(wǎng)(即通用流量)兩種傳輸方式,按連接數(shù)包月收費,超出部分按包外流量計費。
積極建設NB-IoT網(wǎng)絡,同時三大運營商還推動NB-IoT技術(shù)在智能抄表、智慧水務、市政物聯(lián)、環(huán)境監(jiān)測等場景中的實地使用。
1) 電信:與深圳水務聯(lián)合發(fā)布全球首個基于NB-IoT的智能水務商用項目,還與海爾集團合作進軍智能家居領域。
2) 移動:與摩拜單車、華為達成戰(zhàn)略合作,推動NB-IoT技術(shù)在共享單車領域的應用,還提供了智能抄表、智能燈桿、智能停車等智慧解決方案。
3) 聯(lián)通:與華為深度合作,實現(xiàn)了智能停車、智能抄表等行業(yè)業(yè)務展示。
eMTC:運營商的另一個物聯(lián)網(wǎng)利器
在NB-IoT全面落地的同時,三大運營商同樣積極加速e-MTC的發(fā)展。eMTC(增強機器通信) 是由LTE網(wǎng)絡升級而來,與NB-IoT都是覆蓋蜂窩物理網(wǎng)應用的兩種互補技術(shù),且兩者都可以使用現(xiàn)有的網(wǎng)絡基礎設施。因此 eMTC同樣是運營商快速推進物聯(lián)網(wǎng)商用的絕佳選擇。
電信表示eMTC將是2018年重點開拓的新興業(yè)務領域,目前已啟動eMTC規(guī)模外場試驗, 預計在2018年內(nèi)實現(xiàn)eMTC的商用部署。
移動采取“穩(wěn)步推進eMTC”路線,已在杭州等四個城市開展eMTC規(guī)模試驗,但尚未提出明確時間表,或慢于NB-IoT商用進程半年左右。
聯(lián)通也將eMTC納入商用計劃,2017年已在北京等城市開通eMTC的外場試點測試,對eMTC的覆蓋性能和組網(wǎng)性能進行了驗證。聯(lián)通計劃在2018年初開啟主要城市的試商用, 并在2018年中開啟全國商用進程。
eMTC與NB-IoT應用場景互為補充,從技術(shù)層面考慮:
1) eMTC 有更高的傳輸速率、低延遲、可提供定位服務、并能夠支持語音,因而更適合發(fā)展中低速率,并對移動性和語音有需求的業(yè)務(如物流追蹤、移動支付、智能家居、智能制造等)。
2) NB-IoT 有更強的信號,能夠擴大連接范圍,傾向于低速率、深度覆蓋、無連接態(tài)切換的業(yè)務(如智能抄表、智能水務、環(huán)境監(jiān)測等)
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對比——NB-IoT/eMTC技術(shù)最適合在我國大規(guī)模商用
LoRa與NB-IoT、 LTE eMTC同屬廣域低速覆蓋場景下適用的技術(shù),它們最主要的區(qū)別在于網(wǎng)絡頻譜的使用:NB-IoT和LTE eMTC使用了授權(quán)頻譜,因此只能使用公共網(wǎng)絡的服務;而LoRa技術(shù)則使用了非授權(quán)頻譜,因此可以自行按需求組建局域網(wǎng)也可以進行建設全國覆蓋的網(wǎng)絡。
盡管三種技術(shù)各有千秋,筆者認為使用授權(quán)頻譜的NB-IoT和LTE eMTC在實際商用中更具有優(yōu)勢,主要的原因是:
NB-IoT和eMTC可以使用現(xiàn)有的網(wǎng)絡基礎設施,由3GPP和ITU制定技術(shù)標準,與現(xiàn)有網(wǎng)絡兼容性更好,因此在運營商的支持下可以快速實現(xiàn)覆蓋。
網(wǎng)絡的價值與網(wǎng)絡內(nèi)的連接數(shù)息息相關(guān),NB-IoT網(wǎng)絡預計將建成一個開放的物聯(lián)網(wǎng)平臺,促進網(wǎng)絡連接數(shù)量的迅速增長。雖然LoRa網(wǎng)絡組網(wǎng)靈活,使用者可以按需組網(wǎng),快速實現(xiàn)局部的物聯(lián)網(wǎng)覆蓋,但是這樣的物聯(lián)網(wǎng)會成為孤點,不方便設備直接的交互。
LoRa使用非授權(quán)頻譜,盡管組網(wǎng)方便,但會加大政府部門的監(jiān)管難度。當前,政府對頻譜資源愈發(fā)重視,逐步開始打擊非授權(quán)頻段的濫用。LoRa技術(shù)在非授權(quán)頻段進行規(guī)模組網(wǎng)運營,未來可能受到更多限制。
物聯(lián)網(wǎng)未來的發(fā)展是大連接平臺與垂直行業(yè)的融合。基于運營商網(wǎng)絡的公共網(wǎng)絡有利于垂直行業(yè)之間的交互和協(xié)同,同時也能提供更好的移動性和兼容性。因此,NB-IoT和eMTC會是主流的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),在不同的物聯(lián)網(wǎng)場景提供服務。