关于nb_iot的常识

1 nbiot技术怎么读
NB-IoT：读法 en bi: 'aiəut基于蜂窝的窄带物联网（Narrow Band Inter of Things, NB-IoT）成为万物互联网络的一个重要分支。

NB-IoT构建于蜂窝网络，只消耗大约180KHz的带宽，可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，以降低部署成本、实现平滑升级。[1] NB-IoT是IoT领域一个新兴的技术，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，也被叫作低功耗广域网（LPWA）。

NB-IoT支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接。据说NB-IoT设备电池寿命可以提高至至少10年，同时还能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖。
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NB-IOT(NarrowBandInterofThings,NB-IoT，又称窄带物联网)，是由3GPP标准化组织定义的一种技术标准，是一种专为物联网设计的窄带射频技术；--OFweek光通讯网NB-IoT是在LTE基础上发展起来的，其主要采用了LTE的相关技术，针对自身特点做了相应的修改。
NB-IoT物理层，射频带宽为200 kHz，下行采用正交相移键控（QPSK）调制解调器，且采用正交频分多址（OFDMA）技术，子载波间隔15 kHz；上行采用二进制相移键控（BPSK）或QPSK调制解调器，且采用单载波频分多址（SC-FDMA）技术，包含single-tone和multi-tone两种。single-tone技术的子载波间隔为375 kHz 和15 kHz 两种，可以适应超低速率和超低功耗的IoT终端。

multi-tone技术的子载波间隔为15 kHz，可以提供更高的速率需求。NB-IoT的高层协议（物理层以上）是基于LTE 标准制定的，对多连接、低功耗和少数据的特性进行了部分修改。

NB-IoT的核心网基于S1接口进行连接。
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1、NB-IOT多输入多输出技术

NB-IoT可以利用多天线技术抑制信道传输衰弱，获得分集增益、空间复用增益和阵列增益，在发送端和接收端均采用多天线实现信号同时发送和接收；

因此就形成了一个并行的多空间信道，充分利用空间信道传输资源，在不增加系统带宽和天线发射总功率的条件下提供空间分集增益，在多径衰落信道中提高传输的可靠性，也即是实现信息的多输入多输出。

2、NB-IOT自适应技术

NB-IoT采用自适应技术，可以保证通信质量达到最优化，根据信道的传输环境的变化，适时地改变NB-loT的发送、接收参数。目前常用的自适应技术包括自适应资源分配技术、自适应编码调制技术、自适应功率控制技术和自适应重传技术。

3、NB-IoT多载波聚合传输技术

NB-IoT采用了多载波聚合传输技术，其是一种正交频分复用技术，可以将信道划分为多个正交的信道，能够将一个高速数据流分解成并行的多个低速子数据流，然后将这些数据调制到信道上，实现信息传输。

扩展资料

NB-IoT的四大特点：

一是广覆盖，将提供改进的室内覆盖，在同样的频段下，NB-IoT比现有的网络增益20dB，相当于提升了100倍覆盖区域的能力；

二是具备支撑连接的能力，NB-IoT一个扇区能够支持10万个连接，支持低延时敏感度、超低的设备成本、低设备功耗和优化的网络架构；

三是更低功耗，NB-IoT终端模块的待机时间可长达10年；

四是更低的模块成本，企业预期的单个接连模块不超过5美元。

物联网Nbiot的参数有基站小区标识、中心频点、物理小区标识、信噪比、信号与干扰加噪声比、参考信号接收质量、参考信号接收功率、信号强度、信号功率、总功率、终端发射功率、覆盖增强等级。
窄带物联网（Narrow_and_nternet_f_hings,_B-IoT），NB-IoT构建于蜂窝网络，只消耗大约180KHz的带宽，使用License频段，可采取带内、保护带或独立载波等三种部署方式，与现有网络共存。
可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，以降低部署成本、实现平滑升级。

作为一种非接触式传感技术，毫米波雷达传感器具有感测精准、无干扰等优点，现已广泛应用于ADAS（高级驾驶辅助系统）、自动驾驶领域。然而，随着市场的发展，毫米波雷达的应用范围正超出车载领域，逐渐向智慧城市、楼宇自动化、 健康 监护等行业扩展。

Marketsand Markets近日发布的数据显示，到2023年，毫米波雷达传感器的市场总量将达到206亿美元。车载雷达是这一波增长的主要推动力，但随后物联网市场将会成为驱动毫米波雷达市场的另一个车轮，推动其以更高的加速度向前飞奔。

01、百亿元市场前景可期

汽车 一直是毫米波雷达在民用领域发展的重要切入点，这些年随着自动驾驶的兴起，发展势头十分强劲，目前在L2以上自动驾驶系统中基本成了标配。

不过，毫米波雷达的应用范围并不仅局限于 汽车 。

根据东南大学毫米波国家重点实验室张慧副教授的介绍，智慧交通、智慧家居、安防、轨道交通、无人机等都是毫米波雷达发展的潜力市场，其中在智慧交通、安防领域已经形成一定规模的市场，智慧家居领域也是可以预见的重要潜在市场。

以交通监控为例，目前许多大型城市都面临交通堵塞的难题。解决问题的办法之一就是对十字路口和主要道路上的交通信号灯进行更加精确的调控。

4D毫米波雷达是专门为智能交通系统设计的多车道多目标跟踪装置，可提供精确的X、Y、Z三维坐标和一维速度的4D多目标实时跟踪轨迹，检测单车速度、平均速度、车流量、车道占有率、车型、排队长度和事件分析等交通流基本信息。

将4D毫米波雷达集成在高清视频摄像机上，可以同时监控4 12个车道且提供128个目标的高分辨率四维雷达轨迹信息，并同步叠加显示在视频上。有了这些信息，人们就可以更有效地调整交通信号灯，使交通变得通畅。

毫米波雷达在智慧家居领域的应用案例也在增加。随着老龄化进程的加速，毫米波雷达与智慧养老相结合已演化出跌倒报警、睡眠监控等很多新用例。

比如，安富利就开发出了一款基于英飞凌BGT60TR1X系列毫米波雷达芯片的呼吸心跳检测解决方案。该方案利用一发一收两根天线即可工作，采集得到的数据通过基于Arm Cortex-M7的低成本MCU进行处理，能够在大范围内自动检测并捕获呼吸和心跳引发的细微动作。

此外，毫米波雷达还可以检测到细微的物体移动，比如人体手势、呼吸及心跳等。医疗上正在使用毫米波雷达 探索 更多的应用场景，比如血压监测、情绪监测等。

毫米波雷达无需光学摄像也可以追踪一个人的活动，并检测到人们的活动，包括人员跌倒等运动特征，而不用担心使用摄像头带来的隐私问题。

总之，毫米波雷达凭借高精度、高分辨率，尤其是雷达波不受雨、雾、灰尘和雪等环境条件影响，可以全天候全天时工作等特性，在非车用领域应用已经越来越多。

根据智研咨询预估，我国未来几年的智能家居规模增速保持在50%以上，其中家居雷达到2024预计可达105亿元。随着中国自主技术的毫米波技术的发展，必将拓展更多应用场景，为人们生活带来前所未有的便利。

02、“三兄弟”各显其能

如果按照工作频段划分，针对民用市场的毫米波雷达大致有三个类型——24GHz毫米波雷达、77GHz毫米波雷达和60GHz毫米波雷达。那么，哪个工作频段的毫米波雷达更加适合在非车用市场发展呢？

钟侨海指出，24GHz毫米波雷达是最先投入民用的毫米波雷达，其波长为125cm（勉强算是毫米波了）。由于频段的频率比较低，带宽比较窄（只有250MHz），因此24GHz毫米波雷达在测量精度上受到一定限制，这也限制了其应用范围的扩展。不过由于24GHz技术成熟，成本低廉，还是有不少可发挥的空间。

77GHz频段的毫米波雷达波长只有39mm，频率比较高，带宽可达4GHz。一般来说，雷达的波长越短，分辨率/精准度越高（当然成本也会更高），整个系统的外形也会更小。因此，77GHz毫米波雷达在市场上逐渐接棒24GHz产品，成为 汽车 领域的主流，而且很多国家和地区也将这个频段分配为 汽车 的专用频段。

随着77GHz毫米波雷达技术的成熟，24GHz方案在车载应用上的性价比优势已不是那么显著，这些年24GHz毫米波雷达在车用市场逐渐让位于77GHz方案，24GHz毫米波雷达的发展重心逐渐转向工业和消费市场。

60GHz毫米波雷达波长为5mm，具有高达7GHz的可用于短程应用的免许可带宽，因此其可以提供更好的分辨率。它的出现主要是为了应对24GHz雷达带宽受限、精度不足、对运用物体的感测有局限的问题。正因为此，各个主要的技术厂商围绕非 汽车 领域的毫米波雷达的竞争，也逐渐从24GHz转移到60GHz频段。

张慧也认为，智慧家居、 健康 监测等室内应用领域，60GHz频段预计成为市场主流。60GHz频段是大气吸收窗口，非常适合近距离使用，目前已有多款此频段芯片及模块进入商用阶段。

至于智慧交通中的毫米波雷达由于各方面性能要求很高（如探测距离甚至高达500米以上，探测精度和分辨能力均由很高要求），相应的产品已在往79G 81GHz的工作频段上发展了。

可以说，有了24GHz雷达打前站，77GHz雷达在 汽车 领域的重点突破，以及60GHz雷达的补强，毫米波雷达“三兄弟”已经在民用市场闯出了一片新天地。

特别是在非 汽车 领域，毫米波雷达未来的表现是十分值得期待的。

目前，许多国内外主流厂商均在60GHz频段进行相应的产品开发。德州仪器开发的可扩展60GHz单芯片毫米波传感器可实现可靠的无接触手势检测，如灯光控制、媒体控制等。英飞凌开发的60GHz微波天线集成雷达手势识别传感器，可以直接应用在手机或穿戴设备上面。安富利采用毫米波雷达实现非接触式生命体征检测（包括呼吸和心跳）已经逐渐成熟并成功商用。谷歌已经发布了一种60Ghz毫米波雷达芯片，可以更轻松地跟踪和分析睡眠质量。

03、直面技术挑战

尽管毫米波雷达在更广阔的民用领域有很好的市场表现，但是这些领域此前已经有一些成熟的传感技术在应用发展，如红外线、摄像头等。毫米波雷达想要突破自己原有的“舒适圈”，进入非车载这个新市场，就要直面这些技术的挑战。

TI产品营销经理Dennis Barrett指出，与基于视觉和激光雷达的传感器相比，毫米波传感器的一个重要优势是不受雨、尘、烟、雾或霜等环境条件影响。

以智慧家居领域的应用为例，毫米波传感器可在完全黑暗中或在阳光直射下工作。

这些传感器可直接安装在无外透镜、通风口或传感器表面的塑料外壳后，非常坚固耐用，能满足防护等级 （IP） 69K 标准。Dennis Barrett强调，玻璃墙和隔墙在现代建筑中的应用很多，真空吸尘或拖地机器人需要感知这些表面以防止碰撞。事实证明，使用摄像机和红外传感器是很难检测这些元素的。但毫米波传感器却可以检测到玻璃墙的存在及其后面的物体。

事实上，这样的特性使毫米波雷达在工业制造领域也有很大的应用空间。基于视觉的安全系统在尘土飞扬的制造环境（如纺织或地毯编织）中，需要经常清洁透镜。毫米波传感器在照明过强（过低）、湿度高、烟雾和灰尘情况下，都可以检测物体，而且处理延迟很低（通常少于 2ms）。

不过，红外传感器等传统产品也并非没有优势，比如价格便宜等，使之依然占据大量的市场空间。

对此，赛迪顾问集成电路产业研究中心分析师吕芃浩认为，毫米波雷达与红外传感、摄像头等并不是一种相互替代的关系，是相互补充、相互配合的，发挥各自的优势共同为智慧生活服务。红外传感器受温度影响，超声波雷达的作用距离近、测量精度低，无法探测细小目标。在很多应用场景中，毫米波雷达可以弥补这些技术的不足，还能够高精度地确定移动物体的方向、速度、距离，可以检测到细微的物体移动。

未来，随着市场上人们对于传感器精准性要求不断升高，毫米波传感器的需求必将增多，相关产业链将变得更加成熟，价格加亲民。毫米波雷达在非车载领域的发展将取得更加快速的发展。

说起物联网（Internet of Things， IoT），估计很多人都耳熟能详，因为我们早就在各种各样的媒体中看到过好多次这个名词了。

按照中国传统观点，万物实际上是有着天然的联系的，那么人类为何又要画蛇添足般地再把他们连接起来呢？原因很简单， 万物的天然联系是依靠的自然规律，而人类并不能控制他们，而物联网让万物以人类的意愿进行连接，从而让人类可以控制他们 。物联网，无非是又一个人类征服和控制自然的尝试而已。只要万物能够互联并且通过有效的手段在需要的时候知道他们的状态，从而采用有效的手段进行干预，那么人类就有了对万物的相当程度的控制权。

这给了人们很大的想象空间，因此，也吸引了大量的淘金者，试图分享这样一块看起来巨大无比的蛋糕。 但这么多年来，现实并不乐观。

根据我的了解——可能并不准确——我感觉物联网现在处于一个比较尴尬的阶段。 一方面，物联网的呼声很大，人们寄予很大的期望；但另一方面，市场的反响并不热烈，本来应该跟人们的生活息息相关的物联网，似乎在现实中并没有被人们所感知。我观察到的现实就不很乐观。 算得上物联网的智能家居曲高和寡，国内力推的NB-IoT雷声大雨点小，LoRa使用的主流频段在国内被事实上禁用， Zigbee等覆盖范围过小……

在这里，我想梳理一下物联网在国内发展的现状，以便于更好地定位和找出问题所在。

物联网可以看做是互联网的升级版本，传统的互联网连接的是人；物联网不光连接人，还要连接物，除了人类的互动外，还需要让人能够更好地把控物。 人是自带智能的，所以传统的互联网的重点在于连接，只要有连接，人们就会互动，产生内容等，对网络的智能要求就不高；但物联网连接的是物，物本身不具备智能， 需要通过人来控制或者智能系统来自动控制。

物联网也是近十年来出现频率很高的智慧某某（例如智慧城市，智慧楼宇，智慧园区，智慧安防等）的基础设施。 什么是智慧？我认为就是能够根据某个特定的需求和目标，自主动态调节现有状态的能力 。这需要至少有两个部分构成，一是要有数据分析和处理的“大脑”部分，二是要有数据收集和指令执行的“躯体”部分。 我们往往把狭义的躯体部分作为狭义的物联网， 也可以称为物联网10， 实现了物体的初步连接和数据收集和反馈能力，但这套系统要想实用，实际上离不开人，因为数据的分析和控制指令的下达还是需要人来做；而大脑+躯体才是真正智慧的物联网，在我看来这才是能够给人类带来很大便利的物联网，才具备大范围应用的技术基础， 可以把这称为物联网20。

现阶段的物联网还是停留在由人控制的阶段，也就是10时代，这个阶段对数据的处理存在瓶颈，因此，并不适合复杂的应用，也不适合大范围使用。因此我们可以看到，应用比较广泛的应用也就是那少数的简单应用，如抄表、环境监测、家电控制等。云计算、大数据、机器学习、人工智能等技术是近几年的IT领域的热点，进展也非常迅速，他们的发展为物联网向20阶段进化提供了坚实的基础。

我们日常生活，现有的已经足够很好地满足人们的需求了；物联网，只是人们对更高生活水平的追求的产物，并且不是必需的；对于非必需品来说，要想普及需要足够的性价比或者就索性走高端路线。但从目前的物联网市场看，由于缺少比较成熟的家用物联网方案，因此并不能大规模使用，这导致物联网应用起来成本比较高，在家居中只有高端住宅才可能会使用，占比很少，家居物联网在这种初级阶段必须得要走高端路线，当然这也符合很多新事物的初始状况特征。

物联网在工商业中也有一些应用，例如RFID领域，我们已经可以在一些商店中看到。其他还有很多物联网项目，多数隐藏在智慧某某的名头之下，现阶段，只要是冠以智慧的项目，其造价一般会令人咂舌。 因此，在性价比不高的情况下，人们使用他的积极性自然不高了。

中国运营商去年决定要大力推广NB-IoT，他们试图提升性价比，因此希望设备和解决方案提供商们能够以较低的价格提供相关产品，由于其体量，确实有部分供应商愿意以接近成本价的价格向其提供产品；但即使是这样，愿意使用的用户也不多，这让供应商的积极性大大降低，因为根本就无利可图。也因为此，NB-IoT的这一波推广活动实际上到目前看来是比较失败的。

从连接介质来看，物联网分为有线和无线两种，考虑到实际部署的难度，无线方式显然更有机会会成为主流的连接方式。

从终端和因特网连接关系来看，物联网也可以划分为两种方式：一种是直接和因特网连接，例如NB-IoT、2/3/4G蜂窝网络、eMTC等； 另一种是通过网关间接和因特网连接，例如LoRa、SigFox、ZigBee、BLE、WiFi等。不同的协议都是针对不同的应用场景设计的，因此在实际使用中都有其优缺点。例如我们常用的WiFi，要保证速率和可靠性，因此覆盖距离不够长，连接不可靠； NB-IoT主要用于低速率物联网应用，能够直接联网，但速率低， 用户连接数少； LoRa的覆盖比较广，但速率低，用户连接数也有限制……

因此，实际部署时需要根据不同的应用场景选择不同的技术、标准以及相应的设备，而在现场实施的时候又会有很多意想不到的困难。无线部署也需要做网优等工作，对实施人员的要求比较高。 这些都增大了物联网的部署难度。

由于物联网一般使用无线技术，那么频谱资源就是物联网的一个非常核心的资源。频谱资源时稀缺的，因为有太多的地方需要这类资源。例如我们的移动电话、微波通信、卫星通信、应急通信、无线WiFi等等。这些资源由于其稀缺性，需要统一的规划。而这在不同的国家也面临着不同的状况。

例如现在比较火热的LoRa，阿里巴巴、腾讯等互联网企业刚刚加入该标准联盟，结果国家的新的频谱规划就给予他们致命一击，LoRa所使用的sub-1G的频谱资源实际上是不开放的。

目前在全球，唯一明确的民用频段就是24GHz，也就是WiFi、蓝牙等使用的频段。但这个频段的问题是与低频段的无线电波相比，越障能力比较差，因此覆盖能力不强。而又由于太多的民用无线设备都是用这个频段，导致这个频段的信号比较“脏”，收到的干扰比较大。 现有的使用这个频段的蓝牙、WiFi协议本身也是为了IP宽带连接而设计的，专注于速率，所以也导致覆盖范围一般不超过100米，并且连接数量有着很大的限制。 因此，要想避免频谱资源的政策风险，就只能使用24GHz这个频段 ，那么如何在这样的情况下增加无线覆盖的范围，提升覆盖距离，就是物联网公司需要解决的一个大问题。

比较有实际应用意义的物联网的规模需要达到一定的程度，也就是终端要足够多，很多地方并不具备电源接入的条件，那么就需要终端的功耗要足够低或者索性无源。

无源当然是最佳的方式，目前的解决方案是要加储能电路，但这种电量非常微小，在现有的技术条件下，覆盖范围和传输能力都受到严重的制约，只能适应很少的一部分场景。因此，大多数情况还是需要有源的终端，这就需要功耗尽可能地低了。 功耗问题可能是目前物联网面临的主要问题之一。

例如在智慧停车之类的项目中，有部分方案是用NB-IoT实现的。这个标准由于使用了蜂窝技术，只有运营商具备掌控的能力，所以电信运营商和设备商都非常有热情去推广，也号称一块电池可以用十年，看起来功耗似乎很低，但那是有前提条件的，就是它平时处于睡眠状态，每天主动醒来一次上传一次数据，在这样的情况下才可能坚持十年。 但用于停车就得频频被唤醒，因此在这个场景中使用就非常耗电。根据实际使用的经验，差不多5个月左右就得去更换电池了。这带来极大的维护工作量，而且电池的成本本身也非常高。因此，至少在停车这种方案中，NB-IoT并不是一个好的选择。如果用LoRa呢？在停车中也有应用，表现好一点，能够达到一年多的使用时间而不用换电池。而一般里面模块和芯片的寿命在5年以上，也就是说，在终端设备的生命周期里，需要更换多次电池，每一次更换电池实际上跟新开工一个项目工作量差不多多少。因此，我们不能说这种状况是令人满意的。

所以，如果能够解决有源终端的功耗难题，不光可以大大减轻日后的维护工作量，还可以大大降低终端的成本，这是因为在实际应用中，电池是物联网终端的主要成本之一。

技术本身是没有国界的，但遗憾的是我们并不生存在一个理想的世界里，我们的现实世界依然存在着各种各样的利益群体，有的时候出于自身利益的考虑，作为体现现代竞争力的物联网技术就要受到一些因素的制约。国家就是一个典型的利益群体，而国家安全往往是这个群体的最高利益之一。信息安全是国家安全的一个重要方面，物联网搜集各种各样的信息，这些信息有的时候就是非常机密的情报，不方便被其他利益团体所获知，因此，在物联网标准方面，在一开始就要注意这个方面。

LoRa是美国公司Semtech所提出的一个物联网标准，也是目前比较主流的标准。这个标准对标的是SigFox——一个欧洲的私人公司封闭的物联网标准，但SigFox用自己的标准建了一个覆盖很广的网络，对外运营物联网业务，可以叫做物联网供应商；而LoRa是半开放的标准，允许用户使用这种技术进行模块和终端产品的开发，并用这些产品组建自己的LoRa物联网，虽然相比于市场上主流的其他方案，看起来价格并不贵，但标准、芯片等核心部分过分集中于美国的供应商Semtech上，在特定的时候这就是一个很大的风险。

因此，无论是物联网方案提供商、物联网产品开发商，还是用户，在选择物联网标准的时候要考虑到这个问题。当然，对于小规模的民用应用，采用什么标准问题不大，但对于军用、大规模应用来说，不考虑这个因素将可能让投资全部打水漂。 最近的无线电频谱的一个征求意见的文件就让某国外标准被判了死刑，即使我们最大的两个互联网公司刚刚加入了这个阵营也是无可奈何。

NB-IoT是中国特别是运营商和设备提供商力推的标准，但它的问题在于功耗较高、用户容量有限，所以，在很多场景里并不适合。因此，中国还需要更多的物联网标准，来补充NB-IoT的不足。

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