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华为Boudica物联网芯片与台积电合作,NB-IoT芯片迈向商用走向成熟

2017-05-17
类别:业界动态
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文章创建人 拍明



华为Marketing与解决方案部副总裁蒋旺成15日表示,NB-IoT已经逐步成熟,迈向商用。蒋旺成也透露华为NB-IoT芯片模块进展与计划,包括其高度集成的Boudica 120芯片在6月底将大规模发货;Boudica 150(支持1800M)Q2可以测试、第三季小批量商用、第四季大规模商用出货。


Boudica物联网芯片与台积电合作


华为积极战略布局物联网,Boudica 120、150芯片是华为物联网芯片的旗舰产品。这款芯片与晶圆代工伙伴台积电合作,将使其下半年低功耗物联网芯片出货真正发力。


华为Marketing与解决方案部副总裁蒋旺成表示, 统一架构的IoT时代正在来临, NB-IoT正在持续向R14、R15演进成为5G LPWA的基础。ICT融合的IoT平台能够实现集中管理,使厂家业务快速发展。


华为的目标就是,建构大规模物联网商用部署与运营能力,例如批量安装部署与预规划、电池寿命的模拟与信息管理,这部分华为的目标是必须帮助厂家实现100%的掌控管理。

华为Boudica物联网芯片与台积电合作,NB-IoT芯片迈向商用走向成熟1.png

华为LiteOS加速物联网终端智能化 内部出货已逾5000万


华为指出,2017年预计全球将有20几个国家都将部署NB-IoT网络。目前华为已经与40多家合作伙伴、20几种行业业态展开合作。此次与联通携手,建成超过800多个商用解决方案,尤其在智能停车、消防领域的应用在中国属于领先。


蒋旺成也提到,华为已经预先为物联网安全做万全准备,并提出“3+1”共四层防御网。包括网络管理平台必须具备检测能力与隔离单点攻击,避免攻击从点扩散到面。华为也将于今年第三季提供安全黑盒的安全测试认证测试,让厂家进行测试再进行对接准入系统。


NB-IoT

基于蜂窝的窄带物联网(Narrow Band Internet of Things, NB-IoT)成为万物互联网络的一个重要分支。NB-IoT构建于蜂窝网络,只消耗大约180KHz的带宽,可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络,以降低部署成本、实现平滑升级。[1] 

NB-IoT是IoT领域一个新兴的技术,支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接,也被叫作低功耗广域网(LPWA)。NB-IoT支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接。据说NB-IoT设备电池寿命可以提高至至少10年,同时还能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖。

对于物联网标准的发展,华为的推进最早。2014年5月,华为提出了窄带技术NB M2M;2015年5月融合NB OFDMA形成了NB-CIOT;7月份,NB-LTE跟NB-CIOT进一步融合形成NB-IOT;预计NB-IOT标准会在3GPP R13出现,并于2016年6月份冻结。 

此前,相对于爱立信、诺基亚和英特尔推动的NB-LTE,华为更注重构建NB-CIOT的生态系统,包括高通、沃达丰、德国电信、中国移动、中国联通、Bell等主流运营商、芯片商及设备系统产业链上下游均加入了该阵营。

基于蜂窝的窄带物联网(Narrow Band Internet of Things, NB-IoT)成为万物互联网络的一个重要分支。NB-IoT构建于蜂窝网络,只消耗大约180KHz的带宽,可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络,以降低部署成本、实现平滑升级。

NB-IOT聚焦于低功耗广覆盖(LPWA)物联网(IoT)市场,是一种可在全球范围内广泛应用的新兴技术。具有覆盖广、连接多、速率低、成本低、功耗低、架构优等特点。 NB-IOT使用License频段,可采取带内、保护带或独立载波等三种部署方式,与现有网络共存。


NB-IOT的前景与优势

移动通信正在从人和人的连接,向人与物以及物与物的连接迈进,万物互联是必然趋势。然而当前的4G网络在物与物连接上能力不足。事实上,相比蓝牙、ZigBee等短距离通信技术,移动蜂窝网络具备广覆盖、可移动以及大连接数等特性,能够带来更加丰富的应用场景,理应成为物联网的主要连接技术。作为LTE的演进型技术,4.5G除了具有高达1Gbps的峰值速率,还意味着基于蜂窝物联网的更多连接数,支持海量M2M连接以及更低时延,将助推高清视频、VoLTE以及物联网等应用快速普及。蜂窝物联网正在开启一个前所未有的广阔市场。

对于电信运营商而言,车联网、智慧医疗、智能家居等物联网应用将产生海量连接,远远超过人与人之间的通信需求。

NB-IoT具备四大特点:一是广覆盖,将提供改进的室内覆盖,在同样的频段下,NB-IoT比现有的网络增益20dB,覆盖面积扩大100倍;二是具备支撑海量连接的能力,NB-IoT一个扇区能够支持10万个连接,支持低延时敏感度、超低的设备成本、低设备功耗和优化的网络架构;三是更低功耗,NB-IoT终端模块的待机时间可长达10年;四是更低的模块成本,企业预期的单个接连模块不超过5美元。[1] 

NB-IOT聚焦于低功耗广覆盖(LPWA)物联网(IOT)市场,是一种可在全球范围内广泛应用的新兴技术。其具有覆盖广、连接多、速率低、成本低、功耗低、架构优等特点。NB-IOT使用License频段,可采取带内、保护带或独立载波三种部署方式,与现有网络共存。[4] 

因为NB-IoT自身具备的低功耗、广覆盖、低成本、大容量等优势,使其可以广泛应用于多种垂直行业,如远程抄表、资产跟踪、智能停车、智慧农业等。3GPP标准的首个版本预计在今年6月发布,到时候将有一批测试网络和小规模商用网络出现。

目前包括我国运营商在内诸多运营商在开展NB-IoT和研究。就NB-IoT的发展现状,余泉详细阐述了三个精彩观点:一是NB-IoT是蜂窝产业应对万物互联的一个重要机会。二是NB-IoT要成功必须要建立开放产业平台。三是2016年是NB-IoT产业非常关键的一年,标准、芯片、网络以及商用应用场景都会走向成熟。


【相关信息】NB-IoT将给物联网带来革命性变化

 

 

3GPP计划在今年6月冻结并发布基于蜂窝网络的窄带物联网技术标准NB-IoT2016年将是NB-IoT产业发展非常关键的一年。NB-IoT获得生态系统中各个产业平台的支持,有望引发物联网革命。

 

长距离通信技术NB-IoT是一种革新性的技术。它是由华为主导,由3GPP定义的基于蜂窝网络的窄带物联网技术。它支持海量连接、有深度覆盖能力、功耗低,这些与生俱来的优势让它非常适合于传感、计量、监控等物联网应用,适用于智能抄表、智能停车、车辆跟踪、物流监控、智慧农林牧渔业以及智能穿戴、智慧家庭、智慧社区等等领域。这些领域对广覆盖、低功耗、低成本的需求非常明确,目前广泛商用的2G/3G/4G及其他无线技术都无法满足这些挑战。

 

NB-IoT.png

 

许多人拿它与Wi-Fi、蓝牙、Zigbee等无线技术相提并论,不过Wi-Fi、蓝牙、Zigbee面向短距离互联应用,而NB-IoT是长距离广域的通信技术,两者之间不在一个层级上,没有可比性。物联网的世界不可能一个标准打天下,短距离与长距离多种通信技术共存是最合理和最能解决问题的手段,而NB-IoT正是长距离物联技术之中的佼佼者。

 

NB-IoT优势一:海量连接

 

NB-IoT比2G/3G/4G50~100倍的上行容量提升,这也就意味着,在同一基站的情况下,NB-IoT可以比现有无线技术提供50~100倍的接入数。举个简单的例子,某小区网络由一个基站覆盖,使用原有无线网络只能支持每个家庭中5个终端接入,可能4个手机、1个平板电脑就占满了,那么以后各种智能家电以及许许多多传感设备需要联网时就难以接入了。而NB-IoT至少提供50倍接入数量即250个终端接入,足以满足未来智慧家庭中大量设备联网需求。

 

优势二:深度覆盖

 

NB-IoT比LTE提升20dB增益,相当于发射功率提升了100倍,即覆盖能力提升了100倍,就算在地下车库、地下室、地下管道等信号难以到达的地方也能覆盖到。利用这一优势,国外某大型运营商的NB-IoT实验局正在开展地下车库指示的项目。传统地下车库内导航定位系统网络构建需要WiFi、蓝牙等局域无线技术的支持,这个导航指示网络也只限于本停车场使用。如果使用深度覆盖的NB-IoT网络,只需外挂定位模块即可,而且可以构建跨区域的停车指示和导航。

 

优势三:超低功耗

 

低功耗特性是物联网应用一项重要指标,特别对于一些不能经常更换电池的设备和场合,如安置于高山荒野偏远地区中的各类传感监测设备,它们不可能像智能手机一天一充电,长达几年的电池使用寿命是最本质的需求。在电池技术无法取得突破的前提下只能通过降低设备功耗以延长电池供电时间。通信设备消耗的能量往往与数据量或速率相关,即单位时间内发出数据包的大小决定了功耗的大小。数据量小,设备的调制解调器和功放就可以调到非常小的水平。NB-IoT聚焦小数据量、小速率应用,因此NB-IoT设备功耗可以做到非常小,可以保障电池5年以上的使用寿命。

 

优势四:低成本

 

低速率低功耗低带宽带来的是低成本优势。速率低就不需要大缓存,所以可以缓存小、DSP配置低;低功耗,意味着RF设计要求低,小PA就能实现;因为低带宽,就不要复杂的均衡算法……这些因素使得NB-IoT芯片可以做得很小。芯片成本往往和芯片尺寸相关,尺寸越小,成本越低,模块的成本也随之变低。

 

各类无线模块成本对比.png


图:各类无线模块成本对比

 

优势五:稳定可靠

 

NB-IoT直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络,即可与现有网络基站复用以降低部署成本、实现平滑升级,但是使用单独的180KHz频段,不占用现有网络的语音和数据带宽,保证传统业务和未来物联网业务可同时稳定、可靠的进行。以智能抄表应用为例,与采用有线PLC抄表数据回收成功率在60%左右相比,NB-IoT可以保证数据成功回收率达99%,可靠性大大提高。

 

NB-IoT生态系统势不可挡,引发物联网革命性变化

 

NB-IoT标准将在今年6月的3GPP R13完成,毫无疑问2016年将是NB-IoT产业发展非常关键的一年。NB-IoT要成功,必须有生态系统中各个产业平台的支持。

 

从解决方案/芯片方面看。对华为来说,NB-IoT是该公司的一个大战略,所有部门都积极参与其中。作为主导者华为提供端到端的解决方案,包括基站、核心网、芯片、操作系统以及数据管理平台。据悉爱立信、高通都在积极研发生产该类芯片,很多芯片原厂和模块厂家也计划于今年支持NB-IoT

 

从运营商对NB-IoT响应和投入看。NB-IoT标准得到了许多主流运营商的响应,中国移动、中国联通、沃达丰、德国电信、阿联酋电信、意大利电信、AT&T等全球顶尖运营商都已围绕NB-IoT发布了各自的发展方略,展开实验局。预计2016年全球50家主流运营商将有会一半的数量支持NB-IoT

 

从实际应用案例方面看,除了上述提及的地下车库指示案例,华为已经与多个运营商合作完成了智能抄表、智能停车系统演示和验证。随着今年6月份标准确定发布,预计将有一大批测试网络出现,而且商用网络也会出现,2017年将进入规模部署阶段。

 

除行业应用外,据悉消费类行业如白色家电厂家也开始采用NB-IoT芯片进行产品开发。



责任编辑:Davia

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标签: NB-IoT 物联网

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