5G加持下 窄带物联网的路越走越宽

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有人说互联网的后半部分是物联网时代。这不一定是虚假的陈述。

近日，在工业和信息化部的指导下，三大电信运营商与华为等企业通过在线直播的方式，联合举办了5g nb-iot“亿之旅”行业峰会。工业和信息化部信息与通信发展司副司长刘玉林在会上表示，国家对新基础设施的重视为5g和物联网等新兴产业带来了巨大的发展机遇。加快形成以物联网、4g、5g等技术承接各种物联网连接的发展模式。

具有广阔商业前景的物联网分支技术

5g的概念已经深入人心很长一段时间了，但是对于一些人来说，nb-iot到底是什么还不清楚。

物联网是窄带物联网的英文缩写。所谓窄带物联网是指基于蜂窝网络的物联网，它只消耗大约180千赫的带宽，因为它支持广域网中低功率设备的蜂窝数据链路，也称为低功率广域网。

“目前，窄带物联网大多采用与蜂窝通信共享的1ghz以下授权频段，以及国际标准化组织3gpp支持的2g/3g/4g蜂窝通信技术。”北京理工大学计算机学院网络攻防对抗技术研究所所长闫在接受《科技日报》采访时表示，窄带物联网是一种低带宽消耗的物联网，可视为物联网的一个分支技术。

闫表示，2015年9月，第三代合作项目-3gpp ran成立后，窄带物联网受到了绝大多数国际运营商、系统设备厂商和终端厂商的关注和响应，后来形成了商业前景广阔、全球统一的物联网分支通信标准。

如今，站在5g的尖端，窄带物联网被赋予了更大的历史使命，它将授权数千条数字线路，并帮助实现物联网。刘玉林在5g nb-iot“亿”旅行业峰会上的讲话中透露，截至2019年底，中国已建成70多万个nb-iot基站，实现了在主要城镇及以上地区的持续覆盖，为各种应用的发展奠定了良好的网络基础。

满足70%以上物联网场景的需求

窄带物联网备受期待的原因是由其自身的特点决定的。一般来说，窄带物联网具有覆盖面广、连接多、功耗低、成本低的特点。

广泛覆盖将极大地改善物联网室内覆盖的现状。在相同频段下，窄带物联网比现有网络增益20db，相当于覆盖面积增加100倍以上；多连接意味着单个扇区可以支持100，000个连接；低功耗使其终端模块的待机时间长达10年；低成本意味着模块成本低，单个连接模块的成本可以降低到20-30元。

“由于它建立在蜂窝网络上，因此可以直接部署在gsm(全球移动通信系统)网络、umts(通用移动电信系统)网络或lte(长期演进)网络中，这大大降低了部署成本，并且可以通过现有网络顺利升级，以快速支持行业市场需求。”严表示，窄带物联网被认为是蜂窝网络行业应对物联网的最佳解决方案之一，目前的应用场景是公共服务或工业控制等垂直行业。

华为中国运营商业务部副总裁杨涛在5g物联网“十亿之旅行业峰会”上表示，物联网具有连通性大、覆盖面广、功耗低的特点，能够满足70%以上物联网场景的需求。

目前，中国三大运营商已在300多个城市实现了物联网网络建设和覆盖，并为物联网提供了数十亿元专项补贴；与此同时，以阿里、腾讯、华为和小米为代表的大型企业也进入了物联网。

近三年来，nb-iot实现了跨越式发展，并在许多行业实现了大规模落地。在智能水表、智能燃气表、智能消防和智能电动自行车四大领域，将实现1000多万条窄带物联网连接；近10个行业，如智能井盖、智能门锁、跟踪定位和智能路灯，已经实现了超过100万个窄带物联网连接。

据了解，2020年1月，nb-iot全球连接数量超过1亿；今年2月，中国的互联网连接数量也超过了1亿。这标志着物联网产业已经走过了历史转折点，进入了爆炸式增长阶段。从运营商分布来看，中国电信和中国移动的物联网连接数量已经超过4000万，而中国联通的连接数量已经超过1000万。据估计，到今年年底，全球5g nb-iot连接数量将再次翻倍。

或者在许多领域引发颠覆性的创新和应用革命

虽然窄带物联网发展迅速，但在许多方面仍存在一些不足。

严表示，窄带物联网在互操作性和一致性方面的性能有待进一步提高；在网络覆盖和基础设施方面，窄带物联网的部署和长期支持受到时间和成本的极大限制。例如，在成本方面，虽然模块成本已经下降到30元以下，但终端模块集成和应用系统适配的综合成本与成熟的4g、5g等模块相比并不低；就应用和业务模式而言，完美的合作伙伴生态系统尚未建立。

与此同时，nb-iot也面临着来自包括劳拉在内的其他iot连接技术的激烈竞争。此外，低速数据传输、隐私和安全、it系统切换时间等问题也是其发展的瓶颈。

刘玉林还指出，虽然以nb-iot为代表的移动物联网发展取得了突破性成就，但也面临一些挑战。目前，中国的大部分物联网连接都集中在少数几个城市，在全国的普及率还很低。大量基站处于轻负载和空负载状态；与4g、5g等先进技术相比，2g、3g技术的普遍利用效率较低，但2g、3g IoT连接仍占很大份额，约占新IoT连接的20%，有必要加快4g、5g技术的形成，以承接各种IoT连接的发展模式；网络覆盖需要进一步提高，部分地区的nb-iot网络覆盖水平不能完全满足进行2g连接迁移的要求。

行业标准化也亟待解决。过去，中国的物联网标准主要关注如何解决无线终端和网络之间的连接问题。然而，随着nb-iot的广泛应用，企业间通信模块的标准还没有沟通，非常混乱，这就要求行业加快标准化进程。

2019年，nb-iot技术被纳入中国提交的imt-2020(5g)候选技术方案。预计国际电信联盟(itu)将于今年6月正式宣布5g技术方案，物联网将成为未来5g物联网的主流技术。

闫指出，随着5g时代的到来，nb-iot将在组播支持、持续移动性和新的力量层面展现其才华。与此同时，基础设施如nb-iot的改善将反过来促进5g的真正登陆和普及。未来，5g和nb-iot技术的融合将赋予其他传统产业以力量，这将不可避免地在工业互联网、汽车网络和无人系统领域引发新一轮颠覆性创新和应用革命。