NB-IoT应用展望及生态协同

2016-09-19 16:09

　　一直以来远距离无线接入网络的物联网终端在成本和功耗方面距离大规模应用需求依然差距较大，而大部分物联网终端接入网络是基于Wi-Fi或者蓝牙等短距离或低功耗技术，应用场景也受限于物联网终端的成本和功耗等，使得电信运营商很难从中获利。

　　NB-IoT系基于蜂窝网络的窄带物联网通信技术，具备广域传输、海量介入、超低功耗、低成本等特征，NB-IoT技术与应用将进一步加速物联网发展的进程。目前接入运营商网络的物联网终端占比不足6%，电信运营商期望借助于NB-IoT来实现海量物联网终端的接入，驱动蜂窝物联网应用的商业“蓝海”，各界也都对NB-IoT技术与应用充满了热切期待。

　　在蜂窝物联网的应用场景下，专为物联网应用而设计的NB-IoT在连接规模、功耗性能和业务能力等方面有着显著优势，可以延伸蜂窝网络的应用边界，强化运营商在物联网领域的接入势力，抢占物联网浪潮下的入口。

　　这个梦想会来得那么快吗？我们从如下3个方面加以分析。

　　协同融合

　　互联网公司都在不遗余力地抢占流量入口，资本和技术围绕互联网入口在不断厮杀；对于物联网应用而言，抢占终端的网络入口则是决定了其成败的关键，物联网终端接入网络的入口直接决定了数据的连接与占有能力，并直接影响数据化业务的应用深度与影响力和控制力。所以，说到底，通过入口实现数据交互与业务应用，而应用的价值基于入口得以实现。

　　互联网入口趋于基于大众化的智能手机中的各类APP，微信、淘宝对于我们日常生活的入口占比极高，智能手机中承载着面向不同入口的应用，众多的入口对应着一个终端；而物联网应用入口则更为简单，基本是一个入口对应着单一的终端，从实现智能环保监测的网关终端，到家居智能化场景下的家庭网关，以及智能电网中实现抄表应用集成的M2M模块，这充分体现了物联网面向各行业的应用需要依靠有单一应用深度的智能终端来实现，各行各业纵向应用垂直深度难以在网络层面以下的横向切面打通来实现融合终端的应用汇聚。

　　物联网应用的入口其实就在于终端，谁接入终端，谁就能掌控其入口。故而，运营商与其产业协同者共同大力推进NB-IoT技术，基于其通过蜂窝网络的软件升级即可以现有的基础网络设施，实现在广域范围内接入海量物联网终端。这种应用模式下，终端的接入能力被当作是“救命稻草”，而目前的发展趋势不仅仅是依靠智能终端自身的单一能力，而更多的将会依靠场景智能化的协同融合应用。场景化智能应用能根据时间、地点等不同的条件动态改变服务模式，为不同的用户推荐个性化业务。

　　譬如，基于NB-IoT的智能停车场应用场景，不仅实现车位空闲状态的发布，还需要实现车位查询、预定、导航、移动支付以及停车场管理等功能，这需要由能力强大的开放平台来实现应用的协同融合，支撑场景智能化的NB-IoT落地应用。场景智能化要求对物联网各类应用场景中的底层感知数据实现海量采集和多维度覆盖，NB-IoT技术所接入的数据可能只是一小部分，会进一步集成多源海量数据信息，并利用大数据和人工智能等技术强化应用体验。

　　场景设计

　　NB-IoT是典型的窄带通信技术，通过对无线资源的整合利用，牺牲了底层数据传输的速率和时延，换来了功耗性能提升和成本优势。

　　其中，不适用于对传输速率要求高于250kbit/s的物联网应用，也不适用于对时延要求优于10s左右的物联网应用，从这两个角度来看，诸如需要实时传输监测或者控制信号的很多交通及安防类物联网应用，都无法基于NB-IoT技术来实现；而智能停车场、环境监测等对实时性和数据量要求不高的场景，则得以实现，但这样的适用场景有多少、业务有多丰富，都需要深思和挖掘。

　　此外，所谓的NB-IoT技术可支撑终端使用10年寿命，这个数值是在仿真下得出来的结果，其中NB-IoT借助于节电模式和延长的非连续接受模式得以实现更长时间的待机，其中把深度睡眠时间的占比提升以降低功耗，实际上牺牲了实时性要求，而这个所换得来的深度睡眠的占比则几乎使得终端始终处于不工作的状态，不太现实。考虑到终端电池还需要供给集成在终端上的其他模块的功耗，实际上这个时间也就是在1年左右，甚至更少。

　　因此，需要结合上述低速传输速率、高时延以及对应的电池使用寿命等来设计对应的应用场景。譬如华为的基于NB-IoT技术的智能停车场的应用，可以非常切合地利用该技术的特点，但此类应用场景的规模化发展难度大，可复制成本也是很高，受限于各项目所处的实际环境、发展特点和投资计划等。

　　再比如，智能穿戴终端的发展异常迅猛，如果能搭上智能穿戴的规模化应用潮流，NB-IoT可以实现大发展。

　　NB-IoT可以满足部分智能穿戴终端对通信技术的相关需求，低功耗、小尺寸、低速率和低成本。但是，很多智能穿戴的应用对实时性或传输速率又要求较高，比如儿童定位终端和手表等。而有些用以实现身体健康监测的智能穿戴设备，可通过NB-IoT实现广域范围内针对人体健康的监测，这就需要在非常细分的领域分析基于NB-IoT的应用场景是否适用。

　　生态协同

　　NB-IoT技术需要在不多的领域实现突破和规模化应用趋势，这样才能够进一步催化该技术在相关行业里于深度和广度上的应用，这就需要在相关领域通过业内技术分工协作、利益分担、适应并进等实现生态体系的协同发展。这是因为在很多领域的应用现实中，NB-IoT还受制于各行业自身发展特点以及业内各方的利益诉求等。

　　譬如，环保领域针对排污口的智能监测，似乎利用NB-IoT技术可以非常适合地监测一氧化碳、二氧化硫等。本身而言，从技术到投资方面，针对环保的智能监测应用都有一定的能力可以进一步完善好，但用上了先进的技术，一方面排污企业不愿意，环保主管机构也有各种意愿不想推进。

　　例如，基于NB-IoT的应用，某地区今年排污检测工作都十分到位，年底环保工作很理想，那么明年环保部门能拿到的排污检测检查的下拨经费就会萎缩很多，这样一来利用这些新技术推进该行业的智能化应用就很可能只是停留在示范层面，NB-IoT技术也不仅在环保领域会遇到这些问题，甚至很多是涉及制度、经济和社会等方面的问题。

　　再例如，智能抄表的应用涉及到智能电网各技术派系及应用模式的纷争，包括电力线载波技术已在智能电网体系进行了规模化的试点应用，同时后期还涉及到供给宽带实时传输技术得以实现电价的实时费控应用，这些都说明了NB-IoT的市场应用将不会一帆风顺，需要结合行业发展情势和制度体系来渐进发展。

　　NB-IoT作为一种新兴的技术力量，与以往每次重大的科技进步带动社会生活方式的巨变一样，其发展必渗透及影响着制度、经济、社会等各个层面，给当下的生产方式、生活方式和我们的生存方式带来影响和冲击，甚至颠覆，同物联网产业本身的发展一样，还有很长的路要走，在生态征程中不断修正完善自身，构筑生态体系。

　　NB-IoT技术的发展虽然会面临着若干的问题，但是作为一项真正意义上具备能够触发物联网规模化应用潜力的技术，值得大家协力共同推进其渐进成熟。当然，也许在NB-IoT不断发展的过程中，有其他更为适用的新兴技术涌现，在瞬息万变的时代里，为物联网产业的发展在一定时间维度内贡献各自力量。