2G (2g网络)
随着2G/3G网络的即将退网,NB-IoT开始“上位”,继续开疆拓土。
据悉,目前包括智慧气表、智慧水表、智能电动车、智慧消防已经成为NB-IoT主要应用场景,四个行业设备连接量均突破千万,随着R14版本的正式商用,新基建选中5G后,NB-IoT能做点什么?又有怎样的应用场景和趋势?
2019年10月,工信部表示,2G、3G退网的条件已经逐渐成熟,鼓励运营企业积极引导用户迁移转网,将有限的频率资源和网络资源用到4G、5G移动通信网络发展当中,整体降低成本。
在国外,2G、3G退网计划自2016年前后已经陆续展开,包括美国AT&T、澳大利亚Telstra等运营商均在2016年年底实现了2G退网。
上海海思智慧IoT产品线产品管理部部长杨国星在4月15日「5G NB-IoT“亿”征程线上产业峰会」上指出:
然而,2G、3G网络承载了包括语音穿戴、POS收银系统、追踪定位、工业互联网在内的大部分中低速率应用场景,将需要有新的承载网络,低功耗、低速率的NB-IoT显然是这些应用场景的一个不错的选择。
据华为中国运营商业务部副总裁杨涛介绍称:
针对智慧家庭场景,杨涛特别提到,“例如空调等白电,过去Wifi的安装率已经超过45%,但是在线率却很低,低到10%,其中主要原因是对于很多家庭来讲,一旦连接中断之后,要恢复的话操作起来比较复杂,客户体验比较差。用NB-IoT网络时,相当于运营商来提供云修复、云维护,大大降低了老百姓使用门槛,让在线率大大提升。今天我们也在谋求NB-IoT在家庭市场中有更大的发展。”
尽管如此,在智慧家庭场景中的应用,NB-IoT目前仍处于初期探索尝试阶段。
杨涛认为,物联网连接按照带宽需求可以划分为三类:70%是对数据量要求不高的连接,20%是数据量要求中等的连接,10%是数据要求很高的连接。NB-IoT适合前两类连接应用。
这样的分类也正是中国运营商物联网连接1:2:7的金字塔结构。联通物联网公司首席产品官李凯指出,“ 到2022年,国内运营商物联网连接约占全球业务的25%,整体业务呈现1:2:7的金字塔结构,连接量最大的也正是最下面包括智慧抄表、智能路灯、智慧停车、智慧牧业、智慧家电在内的公共事业(占比为70%,连接量约28亿),这主要依赖于包括NB-IoT在内的窄带物联网。 ”
也正因如此, 华为与5G物联网联盟发布了100种应用场景,包括共享经济应急管理、智慧城市等领域,以此营造NB-IoT领域的新基建。
R14版本的测试、应用:速率提升5-7倍、容量扩大2-8倍
据雷锋网了解,NB-IoT发展至今已有将近五年,2015年NB-IoT首次被提出,6月,3GPP正式启动NB-IoT标准工作立项。
目前,市场上商用的NB-IoT方案仍以最初制定的R13版本为主,不过,今年,越来越多的支持R14版本NB2的芯片模组将会面世。
据天翼物联解决方案部陈建华介绍称,“ 基于R14版本的NB-IoT在上下行速率、载波容量、移动性能、网络覆盖、并发接入以及设备定位服务能力上都得到了一定的提升。其中,速率提升了5-7倍,R14版本NB-IoT上行速率达到150kbps,下行速率达到100kbps;载波容量扩大2-8倍,支持多载波;移动性上支持80km/h的移动速度。”
华为无线产品线副总裁曹明指出,“今年4月初,天翼电信(终端)公司公布了300万模组的招标结果,要求模组必须支持R14,绝大多数厂家报价均低于或与2G模组持平,这表明NB-IoT模组在性能、价格上都开始相对2G网络形成绝对优势。”
也正是由于NB-IoT R14版本的各项性能的增强,包括共享单车、老年关怀、儿童追踪等新的物联网应用场景得以越来越多的以NB-IoT为承载网络。杨国星也指出, “通过网络升级和终端能力的提升,NB-IoT已经具备可以替换2G非语音类物联网业务全部功能,包括带有移动性诉求、有定位需求的新的物联网应用,也会越来越多得以NB-IoT为承载网络。”
据悉,早在2019年11月,天翼物联就已经在联合南京电信、华为、郑州威科姆、浙江利尔达、博实结等开展NB R14版本应用场景测试工作。
据陈建华介绍称,“目前我们已经完成或正在完成5省18市的NB R14的业务测试,整个集团和试点省份也组织了专项团队进行测试,现在已经有不少客户在我们试点城市实验成功,也在考虑在终端上进行转型升级的工作。”
按需建网,运营商们2020年的NB-IoT规划
在「5G NB-IoT“亿”征程线上产业峰会」上,除了中国电信(天翼物联)公布了2020年针对NB-IoT的部署规划外,中国移动、中国联通也分别公布了2020年针对NB-IoT的规划部署,而后两者特别提到了一点,按需建网。
针对当下在建的5G网络和NB-IoT网络相似点,中移物联网集成电路创新中心总经理肖青指出有三点:
据悉,中国移动目前NB-IoT网络覆盖346个城市,实现乡镇以上主干道全覆盖,基站已经完成900M频段FDD改造,可软件开通,具备快速部署能力。截止2020年2月底,相关用户量已经超过4300万。
针对2020的NB-IoT业务发展,肖青指出,主要针对网络保障、生态建设、技术研发、支撑能力四个方面展开,具体为:
联通物联网李凯也表示,NB-IoT确实需要按需建网。
与此同时,李凯也指出:
华为支持R14的NB-IoT芯片,Q4商用发货
“目前,所有商用NB-IoT连接都是基于3GPP R13版本的能力,主要是利用NB-IoT在低功耗和广深覆盖方面的技术优势,应用于诸如水表、气表等领域,”杨国星指出,“NB-IoT要进一步扩大应用范围,应用到诸如智能穿戴、智能门锁、POS机、共享单车等对安全性、移动性、时延有更高诉求的领域,需要进一步提升芯片模组的性能。”
据悉,华为Boudica 200将安全、定位子系统、近端通讯、低功耗蓝牙功能进一步集成在一颗SoC上,据杨国星介绍称:
低功耗方面,Boudica 200在休眠和接收状态上,功耗相比当前的产品进一步降低了50%;
集成度方面,BoM数量减少50%,集成MCU、BB、RF、Flash、RAM、PA;
集成了低功耗蓝牙5.0能力,使得近端的维护和测试功能更加方便。
此外,据称,该款芯片还拥有独立安全子系统、支持集成SIM功能、集成BLE 5.0和GNSS,并能够支持3GPP R15,能升级支持3GPP R16。
据杨国星介绍称, Boudica 200今年6月开始支持客户Design in设计,2020年Q4将能够实现商用发货。
NB-IoT发展现状:基础设施仍待完善
截止去年年底,国内已建成NB-IoT基站超过70万个,全国移动物联网设备连接数超过10亿,其中NB-IoT设备连接数过亿。
与此同时,工信部信息发展通信司副司长刘郁林在会上也指出:
第一,NB-IoT应用有待进一步普及。 目前,我国大部分NB-IoT连接量集中在少数城市,大部分城市还有所欠缺,大量基站还处在轻载或空载状态;
第二,物联连接中采用先进移动通信技术的比例有待进一步提升。 相对NB-IoT、4G、5G先进技术相比,2G、3G技术普遍利用效率率较低,现有存量物联网连接中,2G/3G仍占有较大的份额,在新增物联网连接中占比也接近20%;
第三,NB-IoT网络覆盖尚需进一步完善。 部分地区NB-IoT网络建设尚且无法满足2G/3G网络迁移的要求。
由此可见,NB-IoT虽然面临更广阔的应用场景,但要在接下来几年继续高速开疆拓土,仍需运营商的基站覆盖、集成商的产品方案、设备厂商的应用摸索,以及更完善的物联网生态。
划归5G后,华为NB-IoT芯片如何支撑十亿级连接?
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