技術(shù)
導(dǎo)讀:通信正在從人與人的連接向人與物、物與物的連接邁進(jìn),萬(wàn)物互聯(lián)是必然趨勢(shì)。車聯(lián)網(wǎng)、智慧醫(yī)療、智能家居等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用將產(chǎn)生海量連接,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過人與人之間的通信需求。2G蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)具備廣覆蓋、可移動(dòng)以及大連接的特性,能夠帶來(lái)豐富的應(yīng)用場(chǎng)景,成為前些年物聯(lián)網(wǎng)的主要連接技術(shù)。NB-IoT(Narrow Band Internet of Things)作為L(zhǎng)TE演進(jìn)型技術(shù),除了具有更高的峰值速率,還意味著更多的連接數(shù),支持海量M2M連接以及更低時(shí)延,將助推物聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用快速普及。
NB-IoT市場(chǎng)發(fā)展正在勢(shì)頭
通信正在從人與人的連接向人與物、物與物的連接邁進(jìn),萬(wàn)物互聯(lián)是必然趨勢(shì)。車聯(lián)網(wǎng)、智慧醫(yī)療、智能家居等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用將產(chǎn)生海量連接,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過人與人之間的通信需求。2G蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)具備廣覆蓋、可移動(dòng)以及大連接的特性,能夠帶來(lái)豐富的應(yīng)用場(chǎng)景,成為前些年物聯(lián)網(wǎng)的主要連接技術(shù)。NB-IoT(Narrow Band Internet of Things)作為L(zhǎng)TE演進(jìn)型技術(shù),除了具有更高的峰值速率,還意味著更多的連接數(shù),支持海量M2M連接以及更低時(shí)延,將助推物聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用快速普及。
NB-IoT成為物聯(lián)網(wǎng)中的一個(gè)重要分支,具備四大特點(diǎn):
● 廣覆蓋,相比現(xiàn)有GSM和LTE基站,一個(gè)NB-IoT基站可以提高20dB信號(hào)覆蓋;
● 海量連接,NB-IoT一個(gè)扇區(qū)200kHz的帶寬可以最多支持超5萬(wàn)連接;
● 更低功耗,NB-IoT終端模塊待機(jī)時(shí)間可長(zhǎng)達(dá)10年;
● 高安全性,運(yùn)營(yíng)商授權(quán)頻段,安全可保證。
據(jù)權(quán)威機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè),2020年物聯(lián)網(wǎng)將實(shí)現(xiàn)數(shù)百億的連接量和萬(wàn)億美元的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。NB-IoT有廣闊的應(yīng)用市場(chǎng)。
NB-IoT定位服務(wù)需求遍及物聯(lián)網(wǎng)高價(jià)值應(yīng)用
物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用天然與位置服務(wù)強(qiáng)相關(guān)。終端采集的各種信息中,位置信息屬于極其重要的一項(xiàng)。許多應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)都以位置信息為基礎(chǔ),尤其是一些高價(jià)值應(yīng)用領(lǐng)域。例如,企業(yè)追蹤貴重資產(chǎn),物流記錄貨物的運(yùn)行軌跡,市政監(jiān)測(cè)井蓋位置、公共設(shè)施是否安好于預(yù)定位置,畜牧場(chǎng)需要知道馬牛羊是否丟失……隨著物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,各種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)定位的需求也急劇上升。
傳統(tǒng)定位方案難以滿足現(xiàn)代場(chǎng)景的定位需求。傳統(tǒng)GPRS+GPS的2G定位方案存在終端續(xù)航能力差、定位精度受氣候影響等問題;基站定位則定位精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。NB-IoT+GNSS定位方案則在終端續(xù)航、定位精度等方面擁有更強(qiáng)的能力。
智能畜牧行業(yè)中,牧馬一般在幾十公里的牧場(chǎng)內(nèi)放養(yǎng)2年,牧民需要知道牧馬的活動(dòng)情況。傳統(tǒng)2G定位方案,2G能耗較高,終端續(xù)航能力差,難以達(dá)到2年使用壽命,而且受限于氣候,在衛(wèi)星可見度差的時(shí)候無(wú)法定位。采用傳統(tǒng)基站定位方案,終端續(xù)航能力一定程度上得到解決,但又存在精度誤差大的問題,難以精確定位到馬的位置。
再以市政智能井蓋管理為例,傳統(tǒng)基站定位方案,則同一基站下的井蓋都被定位到基站位置,難以展示該區(qū)域內(nèi)井蓋的真實(shí)分布,如果井蓋被盜移尚未超出基站范圍,則無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)和定位;2G定位方案存在終端續(xù)航能力問題,天氣和環(huán)境(建筑)對(duì)衛(wèi)星信號(hào)的遮擋也會(huì)嚴(yán)重影響到定位的精度。
而在物流追蹤行業(yè)中,傳統(tǒng)的基站定位方案只能看到車隊(duì)位置是在相鄰基站之間跳躍;2G定位方案,則會(huì)由于覆蓋深度不足,導(dǎo)致路況環(huán)境(山林隧道)對(duì)衛(wèi)星信號(hào)遮擋而影響到定位的精度。
中國(guó)移動(dòng)首款NB-IoT+GNSS超低功耗定位模組N10SG
模組作為物聯(lián)網(wǎng)通信的入口,自然處在行業(yè)發(fā)展的重要位置。中國(guó)移動(dòng)2019年9月初發(fā)布了首款NB-IoT+GNSS超低功耗定位模組——N10SG。
N10SG采用MTK方案,支持B5/B8頻段NB-IoT通信,提供豐富的外部接口,兼容主流網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧(CoAP/MQTT/HTTP/DNS/SNTP/TCP/UDP/IPv4/IPv6等),同時(shí)支持中國(guó)移動(dòng)OneNET平臺(tái)及中國(guó)電信IoT平臺(tái)。
搭載定位芯片,默認(rèn)支持GPS、BDS雙系統(tǒng)衛(wèi)星定位,捕獲靈敏度可達(dá)到-147dBm,同時(shí)支持AGNSS輔助定位服務(wù),能夠在衛(wèi)星信號(hào)不理想的情況下提供快速、精準(zhǔn)的定位服務(wù)。內(nèi)置GNSS射頻電路集成LNA、SAW,簡(jiǎn)化終端用戶外圍電路設(shè)計(jì),節(jié)省其研發(fā)及物料成本。
N10SG在兼具豐富功能的同時(shí),仍實(shí)現(xiàn)了超低功耗及超小尺寸設(shè)計(jì),大小僅為18mm×16mm×2.4mm,與M5311系列管腳兼容,能讓NB定位類客戶的實(shí)現(xiàn)低成本功能移植,相比于NB-IoT模組+GNSS定位芯片的終端方案,節(jié)省了PCB布板面積,可滿足金融資產(chǎn)定位、低速車輛定位等行業(yè)低功耗、異形態(tài)的需求,同時(shí)也可在體征檢測(cè)、個(gè)人追蹤等穿戴行業(yè)嶄露頭角。
NB-IoT+GNSS為無(wú)源定位終端提供了優(yōu)秀的解決方案,使長(zhǎng)待機(jī)的定位服務(wù)成為可能。相信不久的將來(lái),在NB-IoT+GNSS技術(shù)的不斷普及下,會(huì)有更多智能穿戴、物流跟蹤產(chǎn)品出現(xiàn),同時(shí)也會(huì)激發(fā)更豐富的定位功能需求。中國(guó)移動(dòng)OneMO希望與更多定位追蹤行業(yè)的伙伴合作,共同借助科技的力量加快定位追蹤行業(yè)的智能化進(jìn)程,挖掘更多行業(yè)需求,打造更多標(biāo)桿項(xiàng)目!
參考文獻(xiàn):《NB-IoT網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用》張嵩(中興通訊)