低成本的蜂窩物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)：LTECatM1和NBIoT

1、低成本的蜂窩物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)：LTECat-M1和NB-loTLTECat-M和LTECat-NB已經(jīng)推出，以取代預(yù)定即將退網(wǎng)的2G和3G技術(shù)。您需要了解這些用于物聯(lián)網(wǎng)的新LTE技術(shù)：覆蓋范圍，速度，成本以及使它們工作的硬件。物聯(lián)網(wǎng)（loT）的產(chǎn)品聲明通常描述為理想條件，但并非所有物聯(lián)網(wǎng)都可以訪問(wèn)可靠的無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)連接。畢竟，-仍然需要一個(gè)在一定覆蓋范圍內(nèi)的路由器，它連接上行到互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)供應(yīng)商。一些物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備需要通過(guò)蜂窩服務(wù)進(jìn)行獨(dú)立連接，例如范圍廣泛的便攜式設(shè)備（例如智能手表）等無(wú)法訪問(wèn)可靠的，安全的-網(wǎng)絡(luò)，或者位于極其偏遠(yuǎn)位置（例如荒野管道監(jiān)控站）處的設(shè)備。但是，大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品試圖實(shí)現(xiàn)最低的成本，

2、而具有蜂窩服務(wù)功能的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備通常比通過(guò)路由器無(wú)線連接到互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備更加困難。典型的物聯(lián)網(wǎng)需要高容量，低成本的傳感和某種形式的互聯(lián)網(wǎng)連接，以便將數(shù)據(jù)傳輸?shù)搅硪慌_(tái)性能更高的計(jì)算機(jī)或服務(wù)器上。圖1：支持蜂窩的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)模塊（E系列）的框圖。預(yù)先通過(guò)CC和運(yùn)營(yíng)商終端設(shè)備認(rèn)證的模塊可節(jié)省數(shù)千美元。（來(lái)源：at）o蜂窩物聯(lián)網(wǎng)最容易實(shí)現(xiàn)的硬件模塊可以為包括2G,3G和GL在內(nèi)的全部長(zhǎng)期演進(jìn)（LTE）蜂窩通信技術(shù)提供全球地理覆蓋。支持世界各地的很多頻率子集。一旦確定了要部署物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的位置，您需要知道該位置有多少可用的蜂窩頻率，哪些運(yùn)營(yíng)商支持這些特定頻率，并確定最符合您的需求的載波。然后找到一個(gè)支持相同特定

3、頻率的硬件模塊。硬件模塊和載波必須支持相同的頻率。英特爾正在與愛(ài)立信和中國(guó)移動(dòng)合作提供蜂窩物聯(lián)網(wǎng)互操作連接，將英特爾MM11NB-loT調(diào)制解調(diào)器芯片（嵌入在o的摸塊中）集成到工廠設(shè)備中。有幾家主要的運(yùn)營(yíng)商提供基礎(chǔ)設(shè)施和覆蓋，稱(chēng)為移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商MN）。在美國(guó)，覆蓋全國(guó)的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商有l(wèi)&T,io和T-Mo（最近后兩者在著手合并）。在產(chǎn)品供應(yīng)鏈的下游，移動(dòng)虛擬網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商（MNO通過(guò)租賃主要運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)來(lái)提供服務(wù)。MN沒(méi)有自己的基礎(chǔ)設(shè)施，通常在多個(gè)運(yùn)營(yíng)商之間聚合服務(wù)，并且經(jīng)常占據(jù)主要運(yùn)營(yíng)商認(rèn)為不值得投資的市場(chǎng)。MN頃向于提供預(yù)付費(fèi)合同，缺少M(fèi)N提供的功能，并且通常不提供最新的技術(shù)。2G和3G的到

4、期退網(wǎng)日期盡管2G和3G對(duì)于很多物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用來(lái)說(shuō)都非常出色，但兩種網(wǎng)絡(luò)最終都將無(wú)法使用。運(yùn)營(yíng)商用于維護(hù)2G和3G基礎(chǔ)設(shè)施的成本并不劃算，因?yàn)槭褂昧吭诜€(wěn)步下降。然而，由于oT（物聯(lián)網(wǎng)）受益于低帶寬（B）和低成本的2G,T-Mo曾表示它將在22年之前終止提供2G和3G服務(wù)。依T已經(jīng)關(guān)閉其2G基礎(chǔ)設(shè)施，不再認(rèn)證新的3G產(chǎn)品，并被推測(cè)到22年結(jié)束3G。將o于21年12月31日前終止對(duì)2G和3G網(wǎng)絡(luò)的支持。所有運(yùn)營(yíng)商都在尋找節(jié)省2G和3G基礎(chǔ)設(shè)施維護(hù)的辦法。2G和3G,載波帶寬較窄，數(shù)據(jù)速率較慢，現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施比4GLTE便宜，因此是物聯(lián)網(wǎng)的理想選擇。根據(jù)所使用的技術(shù)，2G網(wǎng)絡(luò)的速度為每秒0.50至1.9兆

5、比特（Mbps）,3G可以提供14至168Mbps的速度。根據(jù)應(yīng)用的不同，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備要求在數(shù)據(jù)速率帶寬，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備移動(dòng)的物理速度，延遲，接收范圍以及l(fā)oT（物聯(lián)網(wǎng)）設(shè)備每個(gè)時(shí)間段（占空比）發(fā)送的報(bào)告數(shù)量方面可能會(huì)有很大的差異。請(qǐng)參閱表1以獲取物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備在各種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的典型規(guī)格要求列表。更快的LTE（4G）網(wǎng)絡(luò)幾乎覆蓋了全球。（請(qǐng)注意，覆蓋范圍與能接收到信號(hào)有所不同;移動(dòng)設(shè)備可能位于覆蓋范圍很好但由于當(dāng)?shù)貤l件限制而無(wú)法接收信號(hào)的位置。）由于術(shù)語(yǔ)LTE”未以任何方式進(jìn)行商標(biāo)或規(guī)定，因此它以許多不同的名稱(chēng)銷(xiāo)售。LTE也是許多類(lèi)別的LTE技術(shù)的總稱(chēng)。例如，LTEAdvanced（Cat6至Cat2

6、0）以各種名稱(chēng)（例如4G+,LTE+,4GX,4.5G或4GLTEUltra）進(jìn)行廣告。先進(jìn)的LTE（LTE-A）的優(yōu)點(diǎn)之一是多個(gè)LTE運(yùn)營(yíng)商可以組合資源來(lái)提供總帶寬，以稱(chēng)為載波聚合的機(jī)制來(lái)增加數(shù)據(jù)吞吐量。載波聚合意味著用戶(hù)在擁塞網(wǎng)絡(luò)中的影響較小，運(yùn)營(yíng)商可以通過(guò)匯聚協(xié)議更高效地運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)。目前，LTE的覆蓋范圍顯著改善。LTE可能包含許多協(xié)議和頻率，但LTE覆蓋通常是普遍的，而2G覆蓋范圍要低得多。因此，在考慮開(kāi)發(fā)蜂窩式物聯(lián)網(wǎng)時(shí)，請(qǐng)確保您的服務(wù)區(qū)域的覆蓋范圍位于運(yùn)營(yíng)商的覆蓋地圖上。CellularIoT（蜂窩物聯(lián)網(wǎng)）的另一個(gè)考慮是大多數(shù)運(yùn)營(yíng)商利用與其他運(yùn)營(yíng)商的漫游協(xié)議來(lái)提供全球覆蓋。漫游計(jì)劃帶來(lái)

7、優(yōu)勢(shì)，因?yàn)樵L問(wèn)一個(gè)運(yùn)營(yíng)商通常意味著獲得全球覆蓋計(jì)劃。運(yùn)營(yíng)商將與全球合作伙伴簽署漫游協(xié)議，以便產(chǎn)品開(kāi)發(fā)者不必與全球多家運(yùn)營(yíng)商進(jìn)行談判。!Awlic打叩OlUi4pfle4Litincy陽(yáng)|円”&aitrySecurty弘etManagement&LUph1005OIkbpsU-15CkntiLwIraporthcur-1fi&portdiyfewkmSm-jrUihDre-feflKPI&(carixsweids4.iboii3f3northsilncirm舛cn*flhe)卜妙A(yù)j怖m(xù)ol陽(yáng)TlemaNEBUp1o105TMbpsULPpd佛br舊訂LOWiSHMTrfS：Ad-hoctner

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11、-notluqpcctlvdCl氐冊(cè)加HhMSn,IdfiwdFA5MJvdkaForHirJbhiaipxwldndffrrrjpfrjn1表2:用于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的當(dāng)前可用的蜂窩技術(shù)對(duì)于運(yùn)營(yíng)商而言，支持NB1或M1的選擇具有財(cái)務(wù)影響，因?yàn)橹恍鑼?duì)現(xiàn)有蜂窩塔進(jìn)行軟件更新即可推出LTE-M1，而NB1則需要軟件更新和新的無(wú)線電硬件。在北美，Verizon，AT&T和Telus（加拿大的移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商）計(jì)劃支持LTEM1。大部分歐盟（Vodaphone），中國(guó)和東南亞移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商似乎都支持LTECat-NB1。澳大利亞Telstra宣布支持LTECat-M1和NB-loT。澳大利亞的Optus看起來(lái)會(huì)支持N

12、B-loT，日本的NTTDOMOCO支持LTECat-M1和-NB1。另一種蜂窩物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)發(fā)是嵌入式SIM（eSIM）芯片，該芯片表面安裝在印刷電路板上?？梢瞥腟IM（用戶(hù)識(shí)別模塊，SubscriberIdentityModule）卡綁定到一個(gè)運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)中，并且一直是標(biāo)準(zhǔn)的，并且如果手機(jī)用戶(hù)希望更換運(yùn)營(yíng)商（使用解鎖的手機(jī)）則可以將其移除。eSIM芯片被焊接到電路板上，并提供更換運(yùn)營(yíng)商的承諾，而無(wú)需更換SIM卡。擁有10萬(wàn)部署物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)發(fā)人員的優(yōu)勢(shì)在于，為了更換運(yùn)營(yíng)商，不需要手動(dòng)更換SIM卡。物理交換一張SIM卡是運(yùn)營(yíng)商阻止客戶(hù)切換的杠桿。eSIM技術(shù)可能會(huì)將運(yùn)營(yíng)商服務(wù)商品化，以便您可以每天多次轉(zhuǎn)換運(yùn)營(yíng)商，具體取決于軟件在與運(yùn)營(yíng)商達(dá)成的協(xié)議中的運(yùn)作方式。但為了維護(hù)自己的利益，運(yùn)營(yíng)商不會(huì)很快釆用eSIM。盡管如此，今天安裝eSIM的用戶(hù)希望eSIM有朝一日能成為運(yùn)營(yíng)商轉(zhuǎn)換的選擇。英飛凌釆用40納米技術(shù)制造的eSIM芯片釆用尺寸僅為1.5x1.1x0.37mm的小型化無(wú)引腳封裝。eSIM芯片對(duì)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)有很大的希望。物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的巨大承諾是一種微小的板載芯片，當(dāng)它到達(dá)用戶(hù)的家門(mén)口時(shí)，可以通過(guò)任何運(yùn)營(yíng)商激活。同樣，eSIM可以實(shí)現(xiàn)新的業(yè)務(wù)模式，讓運(yùn)營(yíng)商可以更輕松地將服務(wù)捆綁到多個(gè)設(shè)備上。一個(gè)運(yùn)營(yíng)商包可以支持多個(gè)智能設(shè)備，并通過(guò)無(wú)線方式進(jìn)行配置。隨著2G和3G時(shí)代的退