物聯(lián)網(wǎng)崛起真的靠NB-IOT嗎？
摘要：本文是VT Network公司的商業(yè)拓展主管Patrick Robinson針對(duì)低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)，尤其是NB-IoT的一些看法。作者正在運(yùn)營者一張Sigfox的網(wǎng)絡(luò)，有一些低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)。在譯者看來，文中對(duì)NB-IoT的有些看
本文是VT Network公司的商業(yè)拓展主管Patrick Robinson針對(duì)低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)，尤其是NB-IoT的一些看法。作者正在運(yùn)營者一張Sigfox的網(wǎng)絡(luò)，有一些低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)。在譯者看來，文中對(duì)NB-IoT的有些看法雖有些不妥，但其提出的一些問題也值得思考，故發(fā)布本文，供業(yè)內(nèi)同仁來探討。
起源
Patrick在無線領(lǐng)域工作了16個(gè)年頭，隨著無線技術(shù)的成熟，尤其是基于物聯(lián)網(wǎng)的低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)(LPWAN)發(fā)展，這一市場(chǎng)上有各種各樣媒體宣傳內(nèi)容，其中不乏夸大成分。我們讀過很多文章，有讓我們覺得衛(wèi)星能灼傷我們的大腦，有說移動(dòng)電話可能引起腦瘤，大多數(shù)的文章源于對(duì)技術(shù)理解有限。目前，對(duì)于低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)的文章大量充斥各種屏幕，是時(shí)候去對(duì)一些常見的宣傳要點(diǎn)進(jìn)行解釋。
為了揭開一些所謂的神話，我們有必要去了解一下什么是LPWAN，以及NB-IoT在這一生態(tài)系統(tǒng)中的地位，也很有必要了解一下各類不同的LPWAN技術(shù)互相之間的評(píng)價(jià)。
澄清一些問題
窄帶物聯(lián)網(wǎng)(NB-IoT)是3GPP的R13的重要課題，這一標(biāo)準(zhǔn)核心協(xié)議在2016年6月凍結(jié)。目前NB-IoT只是R13中的一部分，它主要涵蓋了三方面的改進(jìn)，這些可能在不同國家的不同網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)生影響，而且R13中還涉及了eMTC以及 EC-GSM-IoT。很多文章對(duì)NB-IoT的描述常常冠以3GPP R13的標(biāo)題，實(shí)際上這在一定程度上會(huì)誤導(dǎo)讀者。
就低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來說，我們可以探討一下授權(quán)頻譜系列技術(shù)，在授權(quán)頻譜系列產(chǎn)品一般會(huì)被稱為移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)(Mobile Internet of Things)，且可以分為4方面技術(shù)：
(1) “頭號(hào)人物”是LTECat 1，這一詞匯首次出現(xiàn)在3GPP R8中，但稱其為低功耗還有些牽強(qiáng)，就像用鯡魚來喂哥斯拉一樣，根本無法實(shí)現(xiàn)其對(duì)功耗的要求。它的下行和上行速率分別為10Mbps和5Mbps，使用Mimo技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)在線。
(2)接下來出現(xiàn)的是LTE Cat 0，在3GPP R12中實(shí)現(xiàn)，相對(duì)來說它有一定的改進(jìn)，其帶寬有了10倍以上的下降，但功耗并未帶來大幅改善。
(3)接下來是eMTC，抑或叫LTE Cat M，這是首次在低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)上的嘗試，研究人員做了大量的工作。
(4)最后出現(xiàn)的是NB-IoT，實(shí)際應(yīng)該使用其正式的名字“LTE Cat NB1”，其連接速率為250kbps。當(dāng)3GPP R13版本商用部署時(shí)，這將是其系列技術(shù)中最主要應(yīng)用方向。
對(duì)NB-IoT的六個(gè)質(zhì)疑
我們清楚意識(shí)到新聞報(bào)道中的一些夸張性的內(nèi)容。當(dāng)我們看到一些針對(duì)窄帶物聯(lián)網(wǎng)試商用的新聞時(shí)，我們應(yīng)該辨別清楚是對(duì)LTE Cat1、Cat0還是eMTC的試商用，有些并非是NB-IoT的試商用。
目前市場(chǎng)上確實(shí)充斥著對(duì)NB-IoT和其他LPWAN中的一些夸張性的內(nèi)容，有些是涉及不同技術(shù)如LoRa、Sigfox和NB-IoT之間互相向?qū)Ψ教岢龅馁|(zhì)疑。主要包括以下幾方面：
質(zhì)疑1：NB-IoT將消滅Sigfox和LoRa
不好意思，不會(huì)的。這讓我想起了無線電消滅電視機(jī)、調(diào)頻設(shè)備替代中波設(shè)備、無線電話機(jī)消滅移動(dòng)電話這樣的傳說，當(dāng)然不可能。技術(shù)發(fā)展是有其背后的原因的，這點(diǎn)我們應(yīng)該深信不疑。面對(duì)一個(gè)模糊的市場(chǎng)空間，數(shù)以億計(jì)的投資和商用案例可以說明市場(chǎng)選擇，所有不同的技術(shù)發(fā)明都是值得尊重的，都可以應(yīng)用在各種案例中。NB-IoT將在明年或后年實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商用部署，它對(duì)于ATM、EPOS設(shè)備、智能醫(yī)療、信息采集以及其他需要持續(xù)連接的設(shè)備非常適用，未來演進(jìn)將包括實(shí)時(shí)連接、低時(shí)延，相當(dāng)部分設(shè)備都有直流或交流電源。Sigfox是超窄帶架構(gòu)，LoRa是超寬帶架構(gòu)。(譯者注：原作者這段論述有些不妥，對(duì)NB-IoT的應(yīng)用場(chǎng)景和未來演進(jìn)貌似并不正確)
質(zhì)疑2：NB-IoT設(shè)備有十年期的電池壽命
果真這樣嗎?首先所有的說法都是理論上的，因?yàn)镹B-IoT還沒有商用設(shè)備。不過，如果我們看看Sigfox，它已經(jīng)有大量的商用設(shè)備，但很少敢保證其電池壽命可以持續(xù)十年。Sigfox的設(shè)備可以做到發(fā)送電流低至25mA，意味著其只有一般蜂窩設(shè)備千分之一的耗電。Sigfox也有幀中繼特點(diǎn)，一些設(shè)備可以數(shù)年睡眠，僅僅在固定時(shí)間醒來做一些程序性的數(shù)據(jù)傳輸，如資產(chǎn)追蹤類設(shè)備可持續(xù)使用1-6年。如此來看，那些需要更多連接的設(shè)備如何保障10年電池壽命?
質(zhì)疑3：NB-IoT已經(jīng)到來
又一次錯(cuò)了。Sigfox已經(jīng)來到人們身邊，在8個(gè)國家實(shí)現(xiàn)全覆蓋，并有16個(gè)國家正在快速部署。NB-IoT雖然宣稱到2017年年底可能會(huì)在60個(gè)國家和地區(qū)開始覆蓋，但目前只是做好場(chǎng)外試驗(yàn)，這些試驗(yàn)是對(duì)終端和基站的試商用驗(yàn)證，可以幫助基礎(chǔ)設(shè)施供應(yīng)商針對(duì)一些故障來調(diào)整其系統(tǒng)。更多觀點(diǎn)認(rèn)為大規(guī)模商用產(chǎn)品和大規(guī)模的商用部署要到2018年，2017年我們只會(huì)看到少量國家的商用網(wǎng)絡(luò)，且主要是通過一些定制化的產(chǎn)品來部署的。大量的文章給人一種印象，即NB-IoT計(jì)劃差不多就要上馬了，所有人只需等待，因?yàn)槔碚撋蟻碚f其將帶來殺手級(jí)應(yīng)用。
質(zhì)疑4：NB-IoT可以實(shí)現(xiàn)廣泛的全方位覆蓋
一些國家的網(wǎng)絡(luò)效果會(huì)好于其他國家，由于NB-IoT將基于LTE網(wǎng)絡(luò)部署，它的覆蓋效果優(yōu)于現(xiàn)有3G網(wǎng)絡(luò)。如果你想了解你所在國家NB-IoT的覆蓋效果，不妨將4G網(wǎng)絡(luò)的室外覆蓋作為參照物，看看本國農(nóng)村的覆蓋率。對(duì)于很多國家的網(wǎng)絡(luò)來說，其覆蓋僅限于大都市。Sigfox一般既會(huì)計(jì)算所能覆蓋的人口比例，又會(huì)計(jì)算地域覆蓋率，以愛爾蘭為例，Sigfox宣稱覆蓋了97%的地理范圍，且延伸到海岸150公里之外。質(zhì)疑5：NB-IoT意味著更多廉價(jià)的傳感器
與NB-IoT相關(guān)的專利授權(quán)費(fèi)用的存在，意味著它不可能帶來比沒有專利授權(quán)設(shè)備更低的成本。Sigfox設(shè)備在很多案例中已有規(guī)模化應(yīng)用，比如我們經(jīng)歷了降至100美元的成本，一些大批量的場(chǎng)景下可降至50美元，再過1-2年，我們將看到整個(gè)設(shè)備價(jià)格降至20美元以下。NB-IoT不太可能有這樣的降價(jià)空間。
質(zhì)疑6：NB-IoT不會(huì)受到干擾
NB-IoT也會(huì)受到干擾，一些便攜式干擾設(shè)備僅需200美元，而且在公開市場(chǎng)上可以買到。FDD系統(tǒng)支持NB-IoT，所有FDD的設(shè)備都會(huì)被干擾的。
