In de afgelopen jaren, met de verzadiging van ieders telefoongesprekken en de penetratie van dingen-dingen-verbindingen in verschillende industrieën, is het internet van dingen een product geworden van de ontwikkeling van de tijd, en de internet van dingen-business zal ook een grootschalige groei laten zien. Volgens de voorspelling van IDC zal het totale aantal wereldwijde IoT-verbindingen in 2020 30 miljard bedragen en zal de marktomvang 1,7 biljoen US dollar bereiken.
Als een van de vele LPWA-technologieën valt de NB-IoT-technologie op door zijn lage energieverbruik, brede dekking en grote verbindingen. Het heeft een groot potentieel, vooral op het gebied van slimme meteruitlezing, slimme straatverlichting, gasmeteruitlezing en slimme putdeksels. De ontwikkelingsruimte zal de snelle ontwikkeling van intelligent vervoer, slimme huizen, slimme medische en slimme logistieke industrieën in de toekomst verder bevorderen.
NB-IoT, een belangrijke tak van het internet der dingen, is de focus van de industrie geworden. In dit artikel worden eerst de ontwikkelingssituatie en technische kenmerken van NB-IoT geanalyseerd en vervolgens worden de specifieke toepassingsoplossingen van verschillende frequentie-implementatiemethoden van NB-IoT uitgelegd vanuit het perspectief van netwerkimplementatie. In combinatie met de feitelijke situatie van de 2G/3G/4G-netwerken van binnenlandse operators, worden NB-IoT-netwerkimplementatieplannen en suggesties voorgesteld op basis van het bestaande netwerk.
NB-IoT industrie ontwikkelingsstatus
Om te profiteren van de strategische kansen voor de explosie van de Internet of Things industrie, bevorderen de drie grote binnenlandse operators actief de aanleg van NB-IoT netwerken. China Telecom is begonnen met de LTE-re-cultivatie van de 800M frequentieband ter ondersteuning van het NB-IoT netwerk; China Unicom zet actief innovatieve Internet of Things diensten in op basis van NB-IoT technologie, waarbij NB-IoT wordt ingezet met 900Hz/1800MHz dubbele frequentie; hoewel China Mobile momenteel een FDD licentie heeft verkregen in april 2018, is deze beperkt tot gebruik in landelijke gebieden op en onder het niveau van de county, de voortgang van de uitrol loopt tijdelijk achter op de andere twee operators. Momenteel heeft de eerste fase van de bouw van het NB-IoT-netwerk betrekking op 346 steden. Tegen het einde van 2018 zal het NB-IoT-netwerk dekking op provincieniveau bereiken. De basisstrategie is om de uitrol van FDD-LTE en NB-IoT te coördineren en actief het eMTC-netwerk aan te leggen.
NB-IoT implementatiescenario's en netwerken
Volgens de bepalingen van RP-151621 in het NB-IoT-project ondersteunt NB-IoT drie implementatiescenario's, namelijk: onafhankelijke implementatie (stand-alone modus), implementatie in de bewakingsband (Guard-band modus) en implementatie in de band (In-band modus). ).
1) Onafhankelijke inzet: Het gebruikt voornamelijk ongebruikt spectrum van het bestaande netwerk of nieuw spectrum om NB-IoT te implementeren, met een frequentiebandbreedte van 200 kHz. Geschikt voor GSM en CDMA frequentieband re-farming. Deze methode heeft een relatief flexibele schaalbaarheid van de capaciteit, een onafhankelijk hoog zendvermogen en een relatief hoge downlink-snelheid.
2) Inzet van de bewakingsband: Voornamelijk weerspiegeld in de guard band aan de rand van NB-IoT die in het LTE-systeem werkt. Deze methode is moeilijker om de capaciteit uit te breiden en vermindert ook de signaal-ruisverhouding van LTE.
3) In-band uitrol: Het belangrijkste voordeel is dat de capaciteitsuitbreiding zeer flexibel is en het zendvermogen hoog is, maar het beïnvloedt de capaciteit van het LTE-netwerk en beperkt ook de netwerkdekking. Omdat deze methode één Rb bandbreedte in de LTE-band in beslag kan nemen om NB-IoT te implementeren. Op deze manier zal er frequentie-interferentie optreden als de frequentiebanden van de twee systemen naast elkaar liggen. Om dit interferentieverschijnsel te vermijden, moet het zendvermogen van de NB-IoT-technologie 6 dB lager zijn dan de spectrale vermogensdichtheid van LTE.
Het NB-IoT-netwerk is hoofdzakelijk onderverdeeld in vijf delen: NB-IoT-terminal, NB-IoT-basisstation, NB-IoT-kernnetwerk, IoT-cloudplatform en applicatieservicecentrum.
1) NB-IoT-terminal: ondersteunt toegang tot IoT-apparaten in verschillende industrieën;
2) NB-IoT-basisstation: verwijst voornamelijk naar LTE-basisstation;
3) NB-IoT-kernnetwerk: het verbindingsknooppunt tussen NB-IoT-basisstations en NB-IoT-cloud;
4) IoT-cloudplatform: het centrum voor verwerking en feedback van verschillende bedrijven;
5) Toepassingsservicecentrum: Het kan niet alleen de NB-IoT bedrijfsgegevens van dit centrum verkrijgen, maar ook de controle van NB-IoT terminals voltooien.
NB-IoT typische toepassingsscenario's
Op dit moment wordt NB-IoT steeds meer gebruikt op vele gebieden, zoals openbare voorzieningen, slimme steden en industriële toepassingen. De toepassing van het internet der dingen omvat zeven grote categorieën, waarvan de specifieke inhoud als volgt is.
1) Openbare nutsbedrijven: categorie meters, voornamelijk slimme watermeters en slimme gasmeters.
2) Slimme stad: slim parkeren, slimme vuilnisbakken, slimme lichtmasten.
3) Slim gebouw: alarmsysteem, verwarming, ventilatie en airconditioning, toegangssysteem.
4) Landbouw en milieu: met inbegrip van landbouw, bosbouw, veeteelt en visserij, veemonitoring en milieumonitoring.
5) Consumptie en medische zorg: huishoudelijke apparaten, het volgen van huisdieren/kinderen, gedeelde fietsen, het op afstand volgen van ziekenhuizen.
6) Industriële toepassingen: statusbewaking van industriële apparatuur, proces- en veiligheidsbewaking, energie-infrastructuur.
7) Logistieke ondersteuning: industriële activa, containertracering, locatie- en statusupdates.
Naarmate de NB-IoT-technologie blijft doordringen in alle lagen van de bevolking en het ecosysteem geleidelijk verbetert, zal de impact op de sociale ontwikkeling steeds duidelijker worden.