物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)滲透各行各業(yè)，比如生產(chǎn)制造、交通物流、健康醫(yī)療、消費電子、零售、汽車等等行業(yè)，而NB-IoT是物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的一項革新性技術(shù)。
NB-IoT全稱“窄帶物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)”，是構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)的重要分支。物聯(lián)網(wǎng)的無線通信技術(shù)有很多，主要分為兩類：一類如WiFi、藍(lán)牙等短距離通信技術(shù);另一類是LPWAN(low-power Wide-Area Network，低功耗廣域網(wǎng))的廣域網(wǎng)通信技術(shù)。NB-IoT屬廣域網(wǎng)通信技術(shù)的一種。
在“萬物互聯(lián)”的大趨勢下，當(dāng)前的4G網(wǎng)絡(luò)在物與物的連接上顯然無能為力。相比藍(lán)牙、ZigBee等短距離通信技術(shù)，NB-IoT具備強連接、高覆蓋、低功耗、低成本等特性，能夠帶來更加豐富的應(yīng)用場景。
誠然，NB-IoT的出現(xiàn)助力了我們智慧城市的建設(shè)，其支持的應(yīng)用場景包括五大方面：
*，智慧市政。水、電、氣、熱等基礎(chǔ)設(shè)施的智能管理；第二，智慧交通。比如交通信息、應(yīng)急調(diào)度、智能停車等領(lǐng)域；第三，智慧環(huán)境。水、空氣、土壤等實時監(jiān)測控制；第四、智慧物流。比如集裝箱等物流資源的跟蹤與監(jiān)測控制；第五，智慧家居。家居安防等設(shè)備的智能化管理與控制。
NB-IoT解決方案的實際應(yīng)用
*，基于NB-IoT的智能井蓋解決方案。
井蓋是出現(xiàn)道路交通事故的因素之一，尤其在中國，很多地方道路年久失修，往往容易留下安全隱患，在南方等城市，遇到大暴雨時無法及時排水，容易淹沒馬路，井蓋被打開或移位時不容易被監(jiān)測到，從而引發(fā)交通事故。
中興通訊和中國移動聯(lián)合展示了一款市政物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用——智能井蓋。基于NB-IoT的智能井蓋解決方案通過監(jiān)管井蓋狀態(tài)，在井蓋被打開、移位等情況下，可實現(xiàn)及時警告。NB-IoT技術(shù)具有的低成本、廣覆蓋、低功率、大連接等特征，能有效提高智能井蓋監(jiān)控系統(tǒng)的覆蓋區(qū)域，消除覆蓋死角，降低建設(shè)維護成本。
第二，基于NB-IoT的智能停車解決方案。
智能停車解決了廣大車主停車難的困擾，實現(xiàn)了對城市停車資源的管理，對停車行為的實時監(jiān)控，對運維團隊的有力支撐，并zui終實現(xiàn)為各類車主提供全面的交通信息服務(wù)。如華為和中國聯(lián)通的NB-IoT智能停車解決方案是基于華為NB-IoT模塊推出的這套智能停車系統(tǒng)將能實現(xiàn)預(yù)定、轉(zhuǎn)租停車位等功能，低功耗和高穿透能力使得這個方案更具可靠性。
第三，基于NB-IoT的環(huán)境檢測解決方案。
中國移動、愛立信以及英特爾的環(huán)境檢測應(yīng)用是采用了英特爾的NB-IoT芯片(XMM7115)，可以實時監(jiān)測環(huán)境的PM值、溫度、濕度、光感亮度等。
第四，基于NB-IoT的智能垃圾箱解決方案。
在“2016年巴塞羅那通信展”期間，華為展示了基于NB-IoT的智能垃圾箱解決方案，其通過對服務(wù)區(qū)域中的垃圾箱進行智能改造，為其加裝嵌入NB-IoT無線芯片的聲波傳感器，以判斷垃圾箱是否已滿。并通過NB-IoT無線網(wǎng)絡(luò)將狀態(tài)信息上報給管理服務(wù)器，服務(wù)器根據(jù)上報信息為垃圾車規(guī)劃*路徑，此舉可將垃圾清運車的調(diào)度效率提升1倍以上，為每個城市的垃圾管理節(jié)省每年數(shù)百萬美元的車輛和人力成本。
第五，基于NB-IoT的智能家居應(yīng)用方案。
在2016年中國移動合作伙伴大會上，海信通過與中國移動的密切合作，推出面向智能家居的NB-IoT方案設(shè)計，實現(xiàn)了從終端數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)可靠傳輸、遠(yuǎn)程控制到平臺數(shù)據(jù)分析的完整的全鏈路動態(tài)展示。對于智慧家庭來說，NB-IoT可以作為主要或者備份通信手段滿足未來“永在線”的需求，并實現(xiàn)對于家居產(chǎn)品的遠(yuǎn)程控制、安防報警及運行狀態(tài)監(jiān)控等。
得NB-IoT者得天下：NB-IoT在智能交通領(lǐng)域的應(yīng)用
NB-IoT在智能交通領(lǐng)域的應(yīng)用案例
*，在智能停車領(lǐng)域的應(yīng)用。
就目前來看，NB-IoT技術(shù)在智能交通領(lǐng)域比較常見的應(yīng)用場景是智能停車，通信頻次低，無需布線，無需復(fù)雜組網(wǎng)，比較適合停車位檢測通信。
例如2016年7月1日，華為攜手上海聯(lián)通發(fā)布NB-IoT智能停車解決方案。上海聯(lián)通與華為合作建設(shè)了*基于 4.5G NB-IoT的大規(guī)模連續(xù)覆蓋區(qū)域----上海旅游度假區(qū)，并在P1停車場部署了300多個基于NB-IoT技術(shù)的智能車檢器，并提供從終端，基站，服務(wù)器，手機應(yīng)用的端到端智能停車方案。用戶可以在手機上實現(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，解決了游客找車位難問題，并一定程度緩解了交通擁堵。
另外，在今年4月上海聯(lián)通又將NB-IoT技術(shù)應(yīng)用于上海閔行浦馳路公用路面停車系統(tǒng)，向城市道路停車亂象說“不”。
據(jù)上海聯(lián)通專家介紹，浦馳路的路面停車場上，每一個車位的地面內(nèi)，都被嵌入一塊“地磁”，車輛停到車位后，“地磁”就會將感應(yīng)到的數(shù)據(jù)傳送到車輛管理人員手持的車檢器。對于道路車位管理方，可以通過車檢器有效監(jiān)管車位占用和用戶繳費情況，保證道路車位資源的合理利用，并為城市智能交通管理提供大數(shù)據(jù)支持。
第二，在共享單車領(lǐng)域的應(yīng)用。
今年2月22日，ofo宣布與中國電信、華為達(dá)成共享單車及物聯(lián)網(wǎng)合作關(guān)系，三方將基于的NB-IoT標(biāo)準(zhǔn)合作開發(fā)新型共享單車解決方案。ofo通過華為提供的NB-loT芯片和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，接入到中國電信的無線網(wǎng)絡(luò)中，為用戶提供更好的使用體驗。
在此之前，共享單車的另一家*摩拜單車在2月初也同樣與愛立信、中國移動上海公司展開類似解決方案，合作打造IoT端到端的應(yīng)用。致使摩拜可以更加準(zhǔn)確地定位單車位置，并將定位范圍擴大至傳統(tǒng)覆蓋無法到達(dá)的區(qū)域，例如地下停車場等。
NB-IoT技術(shù)比傳統(tǒng)蜂窩技術(shù)占用更窄的帶寬，更少的資源，但是卻能提供更好的覆蓋，更短的響應(yīng)時間。共享單車作為典型的低功耗廣域市場應(yīng)用，NB-IoT的技術(shù)特點非常符合此類場景。在共享單車領(lǐng)域NB-loT互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要用于智能鎖、智能停車以及智能運維等多維度的場景應(yīng)用。
目前除了在智能停車和共享單車領(lǐng)域的應(yīng)用外，NB-IoT在交通領(lǐng)域還有其他用武之地。比如道路基礎(chǔ)設(shè)施的監(jiān)測，尤其是重點路段、事故頻發(fā)路段的護欄、交通標(biāo)牌等，護欄受到嚴(yán)重撞擊，即可發(fā)送預(yù)警信號到交通應(yīng)急部門、道路護理部門。還可以用于水浸比較常見的路段，進行水浸監(jiān)測，從而自動生成水浸地圖等。
NB-IoT技術(shù)面臨的潛在問題
NB- IoT的發(fā)展前景毋庸置疑，但其應(yīng)用環(huán)境存在一定考驗。賽文交通網(wǎng)(china_7its)從市場調(diào)研中發(fā)現(xiàn)NB-IoT存在的潛在問題主要有兩點：一是數(shù)據(jù)安全問題;二是傳輸可靠性問題。
這些問題可以從兩方面說起：一方面是來自NB-IoT網(wǎng)絡(luò)外部的攻擊和竊聽行為，另一方面是NB-IoT網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的信號干擾。NB-IoT 網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)信息交互時，可能會面臨外部用戶的惡意攻擊，從而降低網(wǎng)絡(luò)信息傳輸?shù)某晒Ω怕省ｋS著惡意攻擊行為的增加，NB-IoT 網(wǎng)絡(luò)信息交互的中斷概率會隨之上升，這也將導(dǎo)致數(shù)據(jù)重傳次數(shù)的增加，從而加重NB-IoT網(wǎng)絡(luò)的通信負(fù)擔(dān)，甚至可能會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的癱瘓。
從功耗的角度來看，NB-IoT網(wǎng)絡(luò)設(shè)備需要具備很長的網(wǎng)絡(luò)生存周期，然而重傳次數(shù)的增加也會降低NB-IoT終端設(shè)備的生存周期。此外，從信息安全的角度來看，當(dāng)NB-IoT網(wǎng)絡(luò)進行信息交互的同時，還可能存在惡意竊聽行為，這將破壞數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)陌踩浴?br />
并且隨著網(wǎng)絡(luò)信息重傳次數(shù)的增加，數(shù)據(jù)信息的安全性也越容易遭受破壞。概括來說，外部用戶的惡意攻擊和竊聽行為不僅降低了NB-IoT網(wǎng)絡(luò)信息傳輸?shù)目煽啃裕矊夯疦B-IoT網(wǎng)絡(luò)信息的安全性。
結(jié)語
從市場大環(huán)境來看，中國已經(jīng)成為物聯(lián)網(wǎng)普及的重要區(qū)域，NB-IoT能夠得到國內(nèi)眾多領(lǐng)域*的追捧和認(rèn)可，注定其在我國物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域不可動搖的市場地位，而行業(yè)*們的投入勢必加速整個NB-IoT應(yīng)用的推廣和普及。
從目前的行業(yè)應(yīng)用來看NB-IoT會在兩個領(lǐng)域發(fā)揮巨大作用：一個是智慧城市，另一個是環(huán)保監(jiān)測。從物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢來看，未來NB-IoT將很可能被廣泛應(yīng)用在不同的垂直行業(yè)，開啟萬物互連的新領(lǐng)域、新時代。
附：NB-IoT演變歷史
2013年初，華為與相關(guān)業(yè)內(nèi)廠商、運營商展開窄帶蜂窩物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，并起名為LTE-M(LTE for Machine to Machine)。在LTE-M的技術(shù)方案選擇上，當(dāng)時主要有兩種思路：一種是基于現(xiàn)有GSM演進思路;另一種是華為提出的新空口思路，當(dāng)時名稱為NB-M2M。
2014年5月，由沃達(dá)豐，中國移動，Orange，ecom Italy，華為，諾基亞等公司支持的SI “Cellular System Support for UltraLow Complexity and Low Throughput Internet of Things” 在3GPP GERAN工作組立項，LTE-M的名字演變?yōu)镃ellular IoT，簡稱CIoT。
2015年4月，PCG(Project Coordination Group)會議上做了一件重要的決定：CIoT在GERAN做完SI之后，WI階段要到RAN立項并完成相關(guān)協(xié)議。
2015年5月，華為和高通在共識的基礎(chǔ)上，共同宣布了一種融合的解決方案，即上行采用FDMA多址方式，下行采用OFDM多址方式，融合之后的方案名字叫做NB-CIoT(Narrow Band Cellular IoT)。
2015年8月10日，在GERAN SI階段zui后一次會議，愛立信聯(lián)合幾家公司提出了NB-LTE(Narrow Band LTE)的概念。
2015年9月，RAN#69次會議上經(jīng)過激烈討論，各方zui終達(dá)成了一致，NB-CIoT和NB-LTE兩個技術(shù)方案進行融合形成了NB-IoT WID。NB-CIoT演進到了NB-IoT(Narrow Band IoT)。
2016年6月16日，NB-IoT R核心協(xié)議在RAN1、RAN2、RAN3、RAN4四個工作組均已凍結(jié)。性能規(guī)范在3GPP RAN4工作組，計劃在9月份結(jié)束。性能規(guī)范NB-IoT與eMTC同時進行，計劃同時完成。
