《電子技術(shù)應(yīng)用》
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NB-IoT應(yīng)用展望及生態(tài)協(xié)同

2016-09-20

  一直以來遠(yuǎn)距離無線接入網(wǎng)絡(luò)的物聯(lián)網(wǎng)終端在成本和功耗方面距離大規(guī)模應(yīng)用需求依然差距較大,而大部分物聯(lián)網(wǎng)終端接入網(wǎng)絡(luò)是基于Wi-Fi或者藍(lán)牙等短距離或低功耗技術(shù),應(yīng)用場景也受限于物聯(lián)網(wǎng)終端的成本和功耗等,使得電信運(yùn)營商很難從中獲利。

  NB-IoT系基于蜂窩網(wǎng)絡(luò)的窄帶物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù),具備廣域傳輸、海量介入、超低功耗、低成本等特征,NB-IoT技術(shù)與應(yīng)用將進(jìn)一步加速物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的進(jìn)程。目前接入運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)的物聯(lián)網(wǎng)終端占比不足6%,電信運(yùn)營商期望借助于NB-IoT來實(shí)現(xiàn)海量物聯(lián)網(wǎng)終端的接入,驅(qū)動蜂窩物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的商業(yè)“藍(lán)?!?,各界也都對NB-IoT技術(shù)與應(yīng)用充滿了熱切期待。

  在蜂窩物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用場景下,專為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用而設(shè)計(jì)的NB-IoT在連接規(guī)模、功耗性能和業(yè)務(wù)能力等方面有著顯著優(yōu)勢,可以延伸蜂窩網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用邊界,強(qiáng)化運(yùn)營商在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的接入勢力,搶占物聯(lián)網(wǎng)浪潮下的入口。

  這個夢想會來得那么快嗎?我們從如下3個方面加以分析。

  協(xié)同融合

  互聯(lián)網(wǎng)公司都在不遺余力地?fù)屨剂髁咳肟?,資本和技術(shù)圍繞互聯(lián)網(wǎng)入口在不斷廝殺;對于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用而言,搶占終端的網(wǎng)絡(luò)入口則是決定了其成敗的關(guān)鍵,物聯(lián)網(wǎng)終端接入網(wǎng)絡(luò)的入口直接決定了數(shù)據(jù)的連接與占有能力,并直接影響數(shù)據(jù)化業(yè)務(wù)的應(yīng)用深度與影響力和控制力。所以,說到底,通過入口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互與業(yè)務(wù)應(yīng)用,而應(yīng)用的價值基于入口得以實(shí)現(xiàn)。

  互聯(lián)網(wǎng)入口趨于基于大眾化的智能手機(jī)中的各類APP,微信、淘寶對于我們?nèi)粘I畹娜肟谡急葮O高,智能手機(jī)中承載著面向不同入口的應(yīng)用,眾多的入口對應(yīng)著一個終端;而物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用入口則更為簡單,基本是一個入口對應(yīng)著單一的終端,從實(shí)現(xiàn)智能環(huán)保監(jiān)測的網(wǎng)關(guān)終端,到家居智能化場景下的家庭網(wǎng)關(guān),以及智能電網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)抄表應(yīng)用集成的M2M模塊,這充分體現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)面向各行業(yè)的應(yīng)用需要依靠有單一應(yīng)用深度的智能終端來實(shí)現(xiàn),各行各業(yè)縱向應(yīng)用垂直深度難以在網(wǎng)絡(luò)層面以下的橫向切面打通來實(shí)現(xiàn)融合終端的應(yīng)用匯聚。

  物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的入口其實(shí)就在于終端,誰接入終端,誰就能掌控其入口。故而,運(yùn)營商與其產(chǎn)業(yè)協(xié)同者共同大力推進(jìn)NB-IoT技術(shù),基于其通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)的軟件升級即可以現(xiàn)有的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施,實(shí)現(xiàn)在廣域范圍內(nèi)接入海量物聯(lián)網(wǎng)終端。這種應(yīng)用模式下,終端的接入能力被當(dāng)作是“救命稻草”,而目前的發(fā)展趨勢不僅僅是依靠智能終端自身的單一能力,而更多的將會依靠場景智能化的協(xié)同融合應(yīng)用。場景化智能應(yīng)用能根據(jù)時間、地點(diǎn)等不同的條件動態(tài)改變服務(wù)模式,為不同的用戶推薦個性化業(yè)務(wù)。

  譬如,基于NB-IoT的智能停車場應(yīng)用場景,不僅實(shí)現(xiàn)車位空閑狀態(tài)的發(fā)布,還需要實(shí)現(xiàn)車位查詢、預(yù)定、導(dǎo)航、移動支付以及停車場管理等功能,這需要由能力強(qiáng)大的開放平臺來實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的協(xié)同融合,支撐場景智能化的NB-IoT落地應(yīng)用。場景智能化要求對物聯(lián)網(wǎng)各類應(yīng)用場景中的底層感知數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)海量采集和多維度覆蓋,NB-IoT技術(shù)所接入的數(shù)據(jù)可能只是一小部分,會進(jìn)一步集成多源海量數(shù)據(jù)信息,并利用大數(shù)據(jù)和人工智能等技術(shù)強(qiáng)化應(yīng)用體驗(yàn)。

  場景設(shè)計(jì)

  NB-IoT是典型的窄帶通信技術(shù),通過對無線資源的整合利用,犧牲了底層數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾屎蜁r延,換來了功耗性能提升和成本優(yōu)勢。

  其中,不適用于對傳輸速率要求高于250kbit/s的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,也不適用于對時延要求優(yōu)于10s左右的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,從這兩個角度來看,諸如需要實(shí)時傳輸監(jiān)測或者控制信號的很多交通及安防類物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,都無法基于NB-IoT技術(shù)來實(shí)現(xiàn);而智能停車場、環(huán)境監(jiān)測等對實(shí)時性和數(shù)據(jù)量要求不高的場景,則得以實(shí)現(xiàn),但這樣的適用場景有多少、業(yè)務(wù)有多豐富,都需要深思和挖掘。

  此外,所謂的NB-IoT技術(shù)可支撐終端使用10年壽命,這個數(shù)值是在仿真下得出來的結(jié)果,其中NB-IoT借助于節(jié)電模式和延長的非連續(xù)接受模式得以實(shí)現(xiàn)更長時間的待機(jī),其中把深度睡眠時間的占比提升以降低功耗,實(shí)際上犧牲了實(shí)時性要求,而這個所換得來的深度睡眠的占比則幾乎使得終端始終處于不工作的狀態(tài),不太現(xiàn)實(shí)??紤]到終端電池還需要供給集成在終端上的其他模塊的功耗,實(shí)際上這個時間也就是在1年左右,甚至更少。

  因此,需要結(jié)合上述低速傳輸速率、高時延以及對應(yīng)的電池使用壽命等來設(shè)計(jì)對應(yīng)的應(yīng)用場景。譬如華為的基于NB-IoT技術(shù)的智能停車場的應(yīng)用,可以非常切合地利用該技術(shù)的特點(diǎn),但此類應(yīng)用場景的規(guī)?;l(fā)展難度大,可復(fù)制成本也是很高,受限于各項(xiàng)目所處的實(shí)際環(huán)境、發(fā)展特點(diǎn)和投資計(jì)劃等。

  再比如,智能穿戴終端的發(fā)展異常迅猛,如果能搭上智能穿戴的規(guī)模化應(yīng)用潮流,NB-IoT可以實(shí)現(xiàn)大發(fā)展。

  NB-IoT可以滿足部分智能穿戴終端對通信技術(shù)的相關(guān)需求,低功耗、小尺寸、低速率和低成本。但是,很多智能穿戴的應(yīng)用對實(shí)時性或傳輸速率又要求較高,比如兒童定位終端和手表等。而有些用以實(shí)現(xiàn)身體健康監(jiān)測的智能穿戴設(shè)備,可通過NB-IoT實(shí)現(xiàn)廣域范圍內(nèi)針對人體健康的監(jiān)測,這就需要在非常細(xì)分的領(lǐng)域分析基于NB-IoT的應(yīng)用場景是否適用。

  生態(tài)協(xié)同

  NB-IoT技術(shù)需要在不多的領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破和規(guī)?;瘧?yīng)用趨勢,這樣才能夠進(jìn)一步催化該技術(shù)在相關(guān)行業(yè)里于深度和廣度上的應(yīng)用,這就需要在相關(guān)領(lǐng)域通過業(yè)內(nèi)技術(shù)分工協(xié)作、利益分擔(dān)、適應(yīng)并進(jìn)等實(shí)現(xiàn)生態(tài)體系的協(xié)同發(fā)展。這是因?yàn)樵诤芏囝I(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)實(shí)中,NB-IoT還受制于各行業(yè)自身發(fā)展特點(diǎn)以及業(yè)內(nèi)各方的利益訴求等。

  譬如,環(huán)保領(lǐng)域針對排污口的智能監(jiān)測,似乎利用NB-IoT技術(shù)可以非常適合地監(jiān)測一氧化碳、二氧化硫等。本身而言,從技術(shù)到投資方面,針對環(huán)保的智能監(jiān)測應(yīng)用都有一定的能力可以進(jìn)一步完善好,但用上了先進(jìn)的技術(shù),一方面排污企業(yè)不愿意,環(huán)保主管機(jī)構(gòu)也有各種意愿不想推進(jìn)。

  例如,基于NB-IoT的應(yīng)用,某地區(qū)今年排污檢測工作都十分到位,年底環(huán)保工作很理想,那么明年環(huán)保部門能拿到的排污檢測檢查的下?lián)芙?jīng)費(fèi)就會萎縮很多,這樣一來利用這些新技術(shù)推進(jìn)該行業(yè)的智能化應(yīng)用就很可能只是停留在示范層面,NB-IoT技術(shù)也不僅在環(huán)保領(lǐng)域會遇到這些問題,甚至很多是涉及制度、經(jīng)濟(jì)和社會等方面的問題。

  再例如,智能抄表的應(yīng)用涉及到智能電網(wǎng)各技術(shù)派系及應(yīng)用模式的紛爭,包括電力線載波技術(shù)已在智能電網(wǎng)體系進(jìn)行了規(guī)模化的試點(diǎn)應(yīng)用,同時后期還涉及到供給寬帶實(shí)時傳輸技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)電價的實(shí)時費(fèi)控應(yīng)用,這些都說明了NB-IoT的市場應(yīng)用將不會一帆風(fēng)順,需要結(jié)合行業(yè)發(fā)展情勢和制度體系來漸進(jìn)發(fā)展。

  NB-IoT作為一種新興的技術(shù)力量,與以往每次重大的科技進(jìn)步帶動社會生活方式的巨變一樣,其發(fā)展必滲透及影響著制度、經(jīng)濟(jì)、社會等各個層面,給當(dāng)下的生產(chǎn)方式、生活方式和我們的生存方式帶來影響和沖擊,甚至顛覆,同物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)本身的發(fā)展一樣,還有很長的路要走,在生態(tài)征程中不斷修正完善自身,構(gòu)筑生態(tài)體系。

  NB-IoT技術(shù)的發(fā)展雖然會面臨著若干的問題,但是作為一項(xiàng)真正意義上具備能夠觸發(fā)物聯(lián)網(wǎng)規(guī)?;瘧?yīng)用潛力的技術(shù),值得大家協(xié)力共同推進(jìn)其漸進(jìn)成熟。當(dāng)然,也許在NB-IoT不斷發(fā)展的過程中,有其他更為適用的新興技術(shù)涌現(xiàn),在瞬息萬變的時代里,為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展在一定時間維度內(nèi)貢獻(xiàn)各自力量。


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