NB-IoT窄带物联网的现状以及发展前景

范展宏

（华信咨询设计研究院有限公司，杭州 310014）

随着时代的发展，特别是信息化技术的成熟与普及，人们对智能生活的需求越来越高。为了满足人们在生产生活中的智能化需求，物联网应运而生。物联网技术以互联网、传统电信网等信息承载体为基础，建立起一个能够使所有行使独立运行功能的物体之间互相进行数据交换的网络。物联网技术的发展极大地推动了智能生活的实现。

随着物联网技术的应用与成熟，人们开始制定各项物联网技术标准。NB-IoT即窄带物联网就是其中一项重要的技术标准。由于窄带物联网功耗低，覆盖范围广，越来越受到人们的重视。因此，窄带物联网的相关研究逐渐成为了热门课题。

本文拟通过分析窄带物联网的发展现状，对其未来的发展和应用进行总结分析。

1 窄带物联网现状

窄带物联网又被称为是低功耗广域网，是物联网中新发展起来的一个新兴技术。由于窄带物联网消耗的带宽比较小，因此相比其它物联网技术得到了更多的关注。经过多年发展和完善，窄带物联网在生活中扮演的角色越来越重要。

1.1 窄带物联网技术发展现状

窄带物联网是万物互联网的一个重要分支，其技术基础是蜂窝网络。蜂窝网络是现代移动通信的一种硬件构架，可以满足人们高效率的移动数据传输要求。凭借着蜂窝网络的技术优势，窄带物联网可以实现低带宽的消耗目标。目前，窄带物联网的带宽消耗已经降至180KHz。因此，在GSM网络、UMTS网络和LTE网络中都可以部署窄带物联网。

窄带物联网的最先提出是2014年5月，由华为提出了窄带技术NB M2M；随后，又推动NBOFDMA形成了NB-CIOT，并结合NB-LTE形成了NB-IoT。而窄带物联网的技术标准也于2016年6月份正式冻结。

图1 NB IoT技术发展发展进程

经过多年发展和完善，窄带物联网在技术上已经比较成熟。与传统物联网技术相比，窄带物联网覆盖广，连接多，速率低，成本低，功耗低，架构良好。因此，在实际应用中窄带物联网越来越受到人们的重视。

1.2 窄带物联网应用现状

2017年12月，山东省正式启动了窄带物联网的商用。根据统计，山东省建设了超过1万个窄带物联网基站，并将其广泛应用在路灯、井盖、停车、家具、交通和农业等多个领域。这不但表明我国窄带物联网正式走入人们生活，开始为人们的智能生产生活做出贡献，也标志着窄带物联网商用的发展成熟。此后，我国多个省份陆续启动了窄带物联网的商用计划，窄带物联网的基站也正在全面建设中。

经过实际应用和经验总结，窄带物联网表现出来了自己独特的优点，具体总结如下：

（1）实现了低功耗下的大范围覆盖。限制物联网技术走向实用的最大瓶颈在于物联网的功能消耗。物联网中的设备需要与其它设备进行数据交换，势必要消耗大量的能源。而许多设备只能采用小型的电源供电。要满足上述需求，则需要频繁更换电池等，极大地增加了使用成本。

（2）链接效果好。根据山东省等地的实际应用情况分析，窄带物联网提供给了人们比现有无线技术更强的链接能力，能够满足大区域内的多用户同时链接。

2 窄带物联网发展前景

2.1 窄带物联网未来技术发展方向

窄带物联网满足了人们在低功耗下的大范围覆盖的要求，相比传统的无线连接技术，窄带物联网能够同时支持的用户也更多。但由于带宽的限制，窄带物联网在数据交换速率方面还存在着一定的问题。

现阶段，窄带物联网只能够提供基础数据的传输和接送。一方面由于带宽的限制，另一方面则是目前物联网的服务对象一般不需要进行大数据交换。但进入信息化时代以来，人们日常所进行的数据交流量大幅度增加。因此，对窄带物联网进行技术改革，提升其大数据交换能力是其未来的发展之一。而在进行数据交流能力提升的同时，窄带物联网依旧要保持低功耗的优势。

因此，总体来说，在保持低功耗的前提下实现窄带物联网的大数据交换能力是其未来的主要发展方向。

2.2 窄带物联网未来应用前景分析

物联网的最终目标是实现人们对多种独立工作物体的自由控制。在进行控制的过程中，必然涉及到大量的信息传输。这也是传统物联网带宽无法降下来的原因之一。

而目前已经投入商用的窄带物联网主要应用在物体监测和基本信息传输方面。主要原因是窄带物联网暂时无法提供给人们大数据交换的能力。这在一定程度上限制了窄带物联网的智能程度，使其更偏向于信息传输系统。

因此，如果能够提供给窄带物联网更好的控制能力，将会使其在日常生活中发挥出更大的作用。

3 结束语

在信息化时代中，物联网将会发挥着越来越重要的作用。窄带物联网凭借着自己低功耗和覆盖范围广的优点，将会在未来扮演越来越重要的角色。本文通过分析窄带物联网的技术发展和应用现状，对其未来的技术发展方向和应用前景进行了分析研究。这些研究对物联网的应用和发展有很好的帮助。