窄带物联网一个扇区的容量是现在移动通信的多少倍

物联网0134

窄带物联网一个扇区的容量是现在移动通信的多少倍,第1张

50-100倍。

根据信息安全与通信保密网的相关内容可知,窄带物联网单个NB-IoT基站较传统2G、蓝牙、WiFi等基站可多提供50-100倍的接入终端,一个扇区可以支持10万个连接,是传统的移动通讯容量的50至100倍。

窄带物联网是指基于蜂窝网络构建,仅消耗180千赫兹(kHz)左右带宽的物联网。

行业主要企业:大富科技(300134)、梦网集团(002123)、共进股份(603118)、胜宏科技(300476)、润和软件(300339)、立昂技术(300603)

定义

所谓“物联网”(Internet of

Things,IOT),又称传感网,指的是将各种信息传感设备,如射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等种种装置与互联网连接起来并形成一个可以实现智能化识别和可管理的网络。

早期的物联网是指依托射频识别技术的物流网络,随着技术和应用的发展,物联网的内涵已经发生了较大的变化。现阶段,物联网是指在物理世界的实体中部署具有一定感知能力、计算能力和执行能力的各种信息传感设备,通过网络设施实现信息传输、协同和处理,从而实现广域或大范围的人与物、物与物之间信息交换需求的互联。物联网依托多种信息获取技术,包括传感器、射频识别(RFID)、二维码、多媒体采集技术等。物联网的几个关键环节可以归纳为“感知、传输、处理”。

物联网行业发展前景及趋势分析

1、产业物联网占比逐渐上升

根据信通院于2020年12月发布的《2020中国物联网白皮书》,2019年中国物联网连接数中产业物联网和消费者市场各占一半,预计到2025年,物联网连接数的大部分增长来自于产业市场,产业物联网的连接数将占到总体的61%。由此来看,未来产业物联网的市场发展潜力大于消费物联网。

2、市场规模不断增大

目前,物联网在全球呈现快速发展趋势,欧、美、日、韩等国均将物联网作为重要战略新兴产业推进,但在繁荣景象背后却仍存在着众多阻碍发展的因素。其中核心标准的缺失,尤其是作为顶层设计的物联网参考架构等基础标准目前仍处于空白,基于争夺物联网产业主导权,各国对国际标准方面的竞争亦日趋白热化。

新冠疫情对于物联网行业来说犹如达摩利斯之剑,一方面疫情导致全球技术供应链出现一定的停滞期,另一方面疫情助推中国物联网的渗透。2020年无人工厂、无人配送、无人零售、远程教学、远程医疗等“无接触经济”的爆发均离不开物联网技术的支撑。综合多方面的情况分析,前瞻认为未来5年中国物联网的发展将保持高速增长,到2026年市场规模超过6万亿元。

以上数据参考前瞻产业研究院《中国物联网行业细分市场需求与投资机会分析报告》。

2017年应该算是物联网的元年,也是真正发展的第一年。早在2015年的时候,一些咨询公司对物联网卡这个行业未来做了一个预估,表示到2020年全球的设备连接数能够到500亿,中国将占据20%的份额,市场规模将达到1万亿元。然而在2017年,仅仅是国内的物联网市场规模就已经超了1万亿元,所以说物联网发展壮大的速度是远远超过我们的预期。

在物联网行业,有一个名词我们经常可以听到,那就是NB-IoT。那到底什么是NB-IoT?NB-IoT俗称叫窄带物联网,其中的NB就是Narrow Band,窄带的意思。行业里有人说只有NB-IoT开始真正商用的时候,物联网才算真正开始发展。

这句话其实是有一定的道理,这需要从当前物联网行业的痛点和NB-IoT可以实现的功能来进行阐述。先说痛点,除了核心的技术之外,在实际使用的过程中,物联网行业这个设备有两个痛点:第一,物联网当前是一个2G/4G网络为主,许多地方它没有什么信号,比如说智能水电气表、共享单车、智能井盖、智能报警设施等这样一些设备,只要是放在外面的,靠电池供电的这么一些东西,几乎都是2G的网络,实际使用的时候,比如水电气表,有的是在地下室里面,有的是在一些角落的地方,这些地方有可能2G都信号比较弱,导致无法正常的能够进行数据回传。第一个痛点是设备能耗比较高,这个很好理解,比如说老人防丢的设备、智能的水电气表,市政设施等等,这样的终端电池顶多用1~2年,这还是在使用频率非常低的情况之下,像有的地方要求电表必须一天搜集一次数据的,可能几个月它就没电了。

NB-IoT

再说说NB-IoT的功能优势。

第一覆盖广。所谓窄带物联网就是说贷款很低,NB-IoT的最高带宽只有180KB,因此它的覆盖能力更广,可以轻松地穿透地下墙壁或车库等角落。根据测试穿透到地下一米是可以的,所以说水泥地表那都不是事。

第二能耗低。根据某设计院的测试表明,窄带物联网的设备能耗是其他设备的1/6~1/10,这就意味着以前只能用1~2年的设备,在窄带物联网的使用环境之下,可以用6~10年。比如说水电气表现在是7年换一次,完全就可以实现中途不更换了。

第三、连接数更多,与现有的技术相比,窄带物联网可以实现提升50~100倍接入数的这么一个能力。也就是说以前能容纳1万台设备同时工作,NB-IoT这样一个网络,现在能够容纳100万台,这是一个超级大的飞跃,所以NB-IoT的到来对于物联网来说完全是革命性的。

最后,NB-IoT是需要使用NB专用物联网卡(也称物联卡/SIM卡)的。

口袋物联是一家全行业物联网卡及创新应用解决方案提供商,通过技术赋能蜂窝物联网设备的连接能力,助力物联网行业跨界融合、集成创新与规模化发展,我们的愿景是“物联生活,口袋随行”。

作为一位物联网小白,是时候分享自己对物联网这个庞然大物一些简单的解析了。

众所周知,物联网的范围很广很广。在人们都意识生活离不开互联网的时候,你会发现,其实物联网也无处不在。但是物联网又没有像互联网一样应用的很明显,能够通过音视频表现出来。物联网从2016、2017年的LoRa、NB-Iot等技术站在风口上,到2018年渐渐进入一个平稳期,很多人不确定其方向到底在哪里。

近两年一直从事物联网相关的硬件产品开发,对物联网相关知识有了浅陋的了解,对物联网方向也简单认识。简答发表个人见解。

智能家居

提到智能家居,现在我们首先想到的就是AI音箱,它是智能家居的入口,它融合了AI、物联网、大数据等技术一体,实现了人与物、物与物的相连。此类产品有亚马逊的Echo、小米的小爱、京东的叮咚、阿里的天猫精灵等。已经深入到人们的生活中。与我们的智能家居(家用电器等)相接、控制,提供人们的生活质(bi)量(ge)。未来,智能家居行业将会围绕着AI音箱等作更广的发展。如扩展到智能穿戴设备、智能医疗等方面。

畜牧业、农业物联网应用

我国是一个农业大国,也是一个畜牧业大国。物联网在农业中的应用包括植物生长环境的数据采集、农业物流跟踪、食品安全跟踪、农作物生长控制等。目前的市场来看,物联网在农业方面的应用主要还是应用于农场、果蔬基地等,其他,如物流市场、食品安全市场等都还没有很好的应用。这个和现有技术、成本以及需求等相关

畜牧业主要包括牛、羊、猪、鸡鸭鹅等。物联网在畜牧业中应用案例比较多。例如,网易猪、京东的跑步鸡、牛耳标、羊耳标等。物联网在畜牧业中应用主要是动物数据采集(健康、生长周期等)、实时定位、动物溯源(食品安全)等。现在虽有大量案例,但是技术的成熟型以及产品的必要性一直制约其发展。(只针对畜牧业本身,不涉及对应的物联网+畜牧业+金融贷款的组合产品,因为涉及到畜牧业+金融,现在就可以考虑加入区块链)

工业物联网

工业物联网的市场与应用是我目前认为市场行情最好的,也是目前物联网效果最能体现的应用场景。工厂设备改造、无线监控、设备状态检测、工业园区人员监控等需求非常多。工业物联网的应用主要是现代企业需要提高效率、降低人力成本以及维护成本,而现在的物联网解决方案恰好帮助他们解决了。其次,工业应用不像商用对产品性能以及外观等最求很高,其对使用时间,寿命稳定性等要求比较高。这些恰恰是符合物联网终端设备的要求。还有就是现在的窄带物联网技术满足长距离传输需求,符合工业场所的需求。需求和技术都能满足,所以工业物联网的前景非常明朗。

智慧城市

智慧城市这个概念比较大,智慧城市的目的是方便人们生活,智慧城市的每个部分都离不开物联网,包括安防监控、环保、停车等。智慧城市的发展在一定程度上会方便人们的生活,提高生活质量。但是,从现在已经部署的智慧城市的效果来看,并不明显。个人认为其主要原因是人们对物联网的概念还不深入,一直停留在过去的生活方式中,并且生活中的一些微小的变化并不会立刻显示出来,不会像移动互联网那样表现的特别明显。我们现在要做的就是适应时代的变化,让科技进入生活,改变生活。

物联网的应用远不止这么点,它无处不在,让科技进入我们的生活,让物联网提高我们的生活质量,这个是我们作为物联网产品人的职责。让产品进入生活,改变生活,改变物与物,万物互联。

中国三大运营商都在大力发展物联网业务,物联网卡和NB物联网卡已成为物联网领域的重中之重。谈到物联网,很多人都在想大力发展NB物联网意味着什么。使用现有的2G、3G和4G网络以及移动网络信号是否不方便?

物联网卡的不同应用场景

高速率业务:主要使用3G、4G技术,例如车载物联网设备和监控摄像头,对应业务特点要求是实时数据传输。

中等速率业务:主要使用GPRS技术,例如居民小区或超市的储物柜,使用频率高但并非实时使用,对网络传输速度的要求远不及高速率业务。

低速率业务:业界将低速率业务市场归纳为LPWAN市场,即低功耗广域网。目前还没有对应的蜂窝技术,多数情况下通过GPRS技术勉力支撑,从而带来了成本高、影响低速率业务普及度低的问题。

目前低速率业务市场急需开拓,而低速率业务市场其实是最大的市场,如建筑中的灭火器、科学研究中使用的各种监测器,此类设备在生活中出现的频次很低,但汇集起来总数却很可观,这些数据的收集用于各类用途,比如改善城市设备的配置等等。

此时NB-IOT网络就应运而生,NB-IoT是指窄带物联网技术。NB-IOT聚焦于低功耗广域(LPWA)物联网市场,是一种可在全球范围内广泛应用的新兴技术。目前三大运营商已完成全国性主要地区的覆盖。

目前nb-iot物联卡具备以下优势

·大连接:每一个扇区可以支持10万个连接,与现有无线技术相比,NB-IoT可以提升50~100倍的接入数。

·广覆盖:比传统GSM网络增益20GB,一个基站提供的覆盖面积是以往的10倍。

·低功耗:NB-IoT节电技术DRX和PSM,通过减少不必要的信令和在PSM状态时不接受寻呼信息来达到省电的目的通常可以保障电池拥有5年以上的寿命。

·广应用:由于NB-IoT具有覆盖广、连接多、成本低和功耗低的优点,故其非常适合应用于低功耗设备,广泛应用于多种垂直行业。

·易使用:体积小,只需要搭配相应的NB-IOT模组,不占用内任何电路板空间。

·简单计费:NB物联卡的内部通信芯片、通信协议和资费政策较传统物联网卡有较大区别,支持定向连接,资费更优。

NB物联网卡和普通物联卡的区别有哪些?中景元物联指出合适NB-iot的应用场景非常多,对适合使用NB-iot的领域来说,机会非常多。从物联网企业家的角度来看,这等于是在扩大一个新的市场。在物联网时代,信息产业的传统运作模式正在被打破。

物联网(TheInternetofThings,简称IOT),即“万物相连的互联网”,是互联网基础上的延伸和扩展的网络,将各种信息传感设备与互联网结合起来而形成的一个巨大网络,实现在任何时间、任何地点,人、机、物的互联互通。

物联网并不是个新鲜的概念,20多年前,物联网概念由比尔盖茨首次在他的《未来之路》中提起。只是当时受限于无线网络、硬件及传感设备的发展,并未引起世人的重视。

2005年本人从事电表行业软件开发工作时,就接触过电力公司的远程抄表系统,这其实就是物联网的一种行业具体应用。传统的远程抄表系统均为集中抄读方式,即使用集中器通过485/MBus/PLC/Lora/Zigbee等有线或无线方式抄读目标设备的数据,如水表、气表、电表、传感器等。但是,有线存在布线困难问题,无线存在各种通信质量问题:如PLC难以避免噪声干扰、Lora通信速度较慢、点对点传输、ZigBee存在组网不可控现场通信质量差等。那有没存在一种通信技术,直接把设备数据上传到系统平台呢?这也是有的,一般方案是通过GPRS模块通信。但GPRS模块依然存在供电功耗和流量资费问题,因而没有很好地应用普及和推广。

2016年基于授权频谱(Licensed)的NB-IoT新型技术,很好的解决了GPRS的功耗问题,也因其大容量、覆盖广、高安全性等优势,在众多物联技术中脱颖而出,成为业界关注的焦点。具体来说,NB-IoT优点如下:

广覆盖:在同样的频段下,NB-IoT比现有的网络增益20dB,可更好满足厂区、管道井、井盖等这类对深度覆盖有要求的地方。

低功耗:模块在平时处于休眠状态,每天可根据程序设定自动唤醒上传数据,若没有收到请求的命令,模块会自动进入休眠,终端模块待机时间可长达8年。

低成本:与LoRa相比,NB-IOT无需自建基站,通讯稳定可靠。

大连接:同一基站可比现有无线技术提供50-100倍的接入数。

基于以上优点,NB-IoT通信技术可方便应用在以往难以应用远抄技术的领域,也使得传统远抄技术方案变得更简单,让设备通信更简单、更可靠。可广泛应用在各种行业中,比如:智能路灯、智慧停车、烟感气感监测、智慧消防、智能门锁、智慧水务、智慧井盖、智慧农业等行业应用。

目前,中国三大运营商正大张旗鼓地进行相关NBIoT通信基础建设,NBIoT相关行业应用也已初成规模。像NB-IOT在水表市场已小有突破,少数企业2018年出货实现了百万量级。燃气表龙头金卡智能,2017年全年试挂不足2万台,中间经过客户小批量试挂、中批量验证,2018年其出货量达到70万台。

凡事有利就有弊,那NBIoT通信技术应用有什么缺点呢?

传输数据少。基于低功耗的机制,注定了NBIoT只能传输少量的数据到远端,因此正式应用时要么单次传输字节数少,要么传输数据间隔长。比如智能水表、气表,一般是24小时传输一次数据。这意味着依靠实时数据分析的行业应用难以推广此技术。此外,还存在寿命到期电池更换的麻烦。

通信成本贵。目前NBIoT通信模块还是偏贵,主流芯片厂家主要有紫光展锐、华为海思和联发科,一块NBIoT模组在20~50元左右。通信流量上,电信是20元一年,包年时间多相对便宜,中国移动资费差不多,若设备量大还有议价空间。一块水电表零售价也就一两百元,NBIoT模组就吃掉了一大块成本。

技术待成熟。虽然中国各大运营商号称投入大量人力物力财力进行相关建设,NBIoT技术还不是很成熟。本人所在公司系统平台于2017年底就和电信云平台进行了系统对接,目前接了近万台NB-IoT电表和水表。发现电信平台依然在不断地更新升级,曾经在某商厦安装了300多块NBIoT电表,结果导致基站出现故障,后经电信技术人员积极抢修才恢复正常。诚然,电信云平台后面是华为公司作为技术支撑,实力强大,想必不久将来技术会成熟稳定。

平台对接难。电信的IOT平台走的是CoPA协议,CoPA协议对接方面复杂。虽然华为电信物联网平台上资料齐全,要和电信开放平台对接,还是要花不少时间。2017年公司研发部门安排专人花了2个月才对接好,为兼容传统tcp、udp通讯,后期又对设备通讯服务进行了优化处理,前前后后花了大概半年时间才完全稳定。因此,这对于一般传统企业还是有一定技术门槛的。

可以说,物联网是通向未来智能世界的万物互联必由之路,下一个万亿元级的通信业务,蕴育着巨大的市场空间,是未来促进社会发展刺激GDP增长的重要驱动力。NB-IoT通信技术,使得万物互联成了可能,将会普及到各个行业中。预计未来几年,物联网行业将因技术的更新换代呈现爆发性增长,拭目以待!

2011年,苹果向美国专利商标局申请了虚拟SIM卡专利。苹果公司声称,这项专利允许用户在不使用SIM卡的情况下直接访问运营商提供的无线网络服务。

2014年9月,苹果发布iPad Air 2时,首次将eSIM卡(又称“Apple SIM”)的概念带到了实际产品中。

eSIM卡实际上将传统的SIM卡直接嵌入到设备芯片中,而不是将其作为独立的可拆卸组件添加到设备中。此外,与物理SIM卡相比,eSIM卡可以减少高达90%的空间,因为它在制造过程中已经嵌入到设备中,用户可以远程激活连接。这种做法将允许用户更灵活地选择运营商套餐,或者在不解锁设备或购买新设备的情况下随时更换运营商。

然而,eSIM卡也给运营商带来了诸多挑战:首先,运营商原有的SIM卡采购体系和供应模式将发生变化。其次,SIM卡全号资源的管理也会有一些相应的变化。第三,附加在SIM卡上的基本增值服务将会丢失。第四,运营商之间的竞争更加激烈,可能要部署很多远程配置管理系统,导致其运维服务成本有一定的增加。

很明显,eSIM卡会给终端厂商带来更好的用户体验和更多的可能性,但是会削弱运营商对用户的控制力,所以eSIM一直没有普及。

三年过去了,苹果的Apple SIM卡已经遭遇了很多挫折。只有少数运营商支持,大部分中国消费者都没听说过。中国用户接触最多的是类似魅族的SoftSIM服务,在国外只能买流量。

然而,随着物联网时代的到来和可穿戴设备的普及,在智能手机终端屡遭挫折的eSIM卡迎来了春天。

eSIM卡在车联网中的应用

其实eSIM服务和车联网有关。杰德(中国)信息技术有限公司客户解决方案销售总监王英洲向(微信官方账号:)介绍,eSIM业务最早是在车联网领域开发并大规模商用的,其技术也在车联网领域进行了测试,但为什么是车联网?

首先,车联网的通信需求其实就是安全性的需求,嵌入式卡在安全性上更有保障。车祸发生时,车主无法操作的情况下,汽车主要是主动与后台沟通,所以eSIM起着非常重要的作用。很明显,传统的插卡无法保证碰撞后这项服务的正常使用,所以一个嵌入式的卡(这种与车机集成的卡)就很重要了。

其次,车辆跨境进出口需要码号管理的服务。从车厂的角度来说,一辆车的成本很高,就像一个补丁的eSIM,它的成本微不足道。但是汽车要出口到世界各地的时候,如果假设是死号的SIM卡,那么他需要提前和各个国家的运营商协商,生产死号卡,然后运到生产基地,生产出来之后再出口到各个地方,所以这一块是非常繁琐的,所以从车厂的角度来说,他有必要降低物料管理和工艺的复杂度。而且如果这个卡上写了死号,出口后一定时间内卖不出去,另一个市场就需要同样的车型,就要开那些车,把里面的卡卸下来,再按本地卡。整个过程的成本很高,可能几百欧元。

这些因素导致许多汽车经销商率先使用eSIM的M2M的这项服务,也就是说,使用芯片卡并进行码号管理服务。

eSIM卡在可穿戴设备中的应用

随着可穿戴设备的普及,通信和联网正在成为这些智能硬件的标准功能。显然,相比汽车和智能手机,可穿戴设备的内部空间要珍贵得多,尤其是在电池技术没有取得突破的前提下,所以eSIM显然是更好的选择。

据了解,去年3月,GSMA协会公布了期待已久的嵌入式SIM卡远程配置(eSIM)规范。这是一个重要的里程碑,因为它代表了可重复编程eSIM标准的第一个GSMA标准化版本,可用于智能手表、健身设备和平板电脑等消费电子设备。

目前三星的Gear S2和S3,华为的HUAWEI Watch 2,都有eSIM卡版本,但是目前国内运营商都不支持,这也是国内用户一直在做的事情。

eSIM卡在物联网领域的前景

虽然手机用户体验eSIM还很遥远,但国内运营商都在积极利用eSIM卡部署自己的物联网平台。因为对于运营商来说,物联网是成本敏感的,对安全性和稳定性要求更高,传统的SIM很难满足物联网设备的要求,而eSIM卡就方便多了。

在生产过程中,物联网设备中直接嵌入一张白色卡片,卡片上包含不同操作人员的身份。通过单一管理平台,以安全长距离空中传输(OTA)方式完成运营商安全认证。用户可以直接选择设备所在的运营商网络,使用本地资费,减少跨境漫游费用,无需插SIM卡。

据中国移动相关人士介绍,中国移动以1000万用户为样本计算,每个eSIM可以节省4元左右的成本,这无疑将加速物联网的发展。

但对于eSIM物联网来说,除了eSIM卡,SM平台(订阅管理器)才是运营的重点,成为管理eSIM和更换运营商的关键。据悉,中国移动和中国电信已完成物联网eSIM卡平台建设。

对于物联网专网,由于eSIM卡可以远程编程管理,运营商可以为自己的物联网专网搭建专网写卡平台,实现物联网所有eSIM卡的空中写卡,甚至跨运营商写卡,并提供面向企业的设备管理解决方案。

面向物联网市场,eSIM卡未来市场前景广阔,包括车联网、可穿戴设备、智能家居、智能家居、远程智能抄表、无线移动POS机、定位跟踪等等。据预测,到2020年,全球将有125亿个eSIM连接,总价值约1740亿美元。

目前国内外很多公司都布局了eSIM卡。在刚刚过去的“第二届eSIM技术与创新峰会”上,我有幸采访了国内的创业公司郭彤和国外的G&D。

据王英洲介绍,世界上第一张SIM卡是G&D制造的,G&D也提供了世界上第一个商用的eSIM平台。未来,我们会一直看好eSIM卡在物联网领域的应用。

当然,除了大公司,创业公司也已经进入市场,位于上海的郭彤科技看到了eSIM卡未来的机会。在刚刚结束的MWC2017上,中国电信联合郭彤、龙尚科技展出了一款窄带物联网模块,采用了郭彤科技的SIM2free技术。此外,郭彤宣布将与中国联通和恩智浦合作,打造eSIM解决方案。

目前,郭彤的主要产品包括ezM2M设备管理平台、SIM2free虚拟SIM技术和ezUICC连接管理平台,主要连接终端制造商和运营商,并提供交钥匙解决方案。

在科技CEO史看来,虽然目前eSIM卡的市场还不够大,运营商对eSIM卡在手机中的应用还比较抵触,但是他们在等待机会。

据国外媒体报道,ARM最近以1170万英镑收购了物联网安全公司Simulity Labs。Simulity Labs致力于SIM/eSIM技术的研究,并提供相应的嵌入式系统和服务,让物联网设备安全接入网络。

软银创始人孙正义在收购ARM后表示,物联网设备的数量将在20年内超过1万亿台。这些设备需要通信互联,但目前基于运营商蜂窝网络的物联网连接只占5%到8%。

未来,各种优势的eSIM卡显然大有可为。

窄带物联网的一个扇区能够支持十万个连接,支持低设备功耗和优化的网络架构和低延时敏感度、超低的设备成本。窄带物联网是2015年9月在3GPP标准组织中立项提出的一种新的窄带蜂窝通信技术,2016年6月16日,NB-IoT技术协议的核心部分(CorePart)获得了3GPP无线接入网(RAN)技术规范组会议通过,性能标准也已制定并冻结,一致性标准由3GPPRAN5工作组制定,RAN5的终端一致性测试子工作组根据运营商和终端厂商共同完成,目前已初步完成两阶段的第一阶段测试。这些成就均标志着NB-IoT标准基本成熟,已初步具备商用的条件。

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