低功耗蜂窩物聯(lián)網(wǎng)大爆發(fā)，探索NB-IoT與eMTC在市政公用事業(yè)中的應用

　　正如此前所說的，迎接智慧城市的挑戰(zhàn)并不意味著需要將整個城市“改頭換面”，也許在現(xiàn)有基礎設施之上，為各種設備添加連接能力或者局部部署智能方案，便能實現(xiàn)對資源的管理、完成城市智慧化的目標。

　　為了更好的實現(xiàn)這一目標，3月21日，美國高通聯(lián)手物聯(lián)網(wǎng)智庫及全國低功耗廣域網(wǎng)絡產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟在杭州物聯(lián)網(wǎng)小鎮(zhèn)發(fā)起了一場主題為《低功耗蜂窩物聯(lián)網(wǎng)在市政公用事業(yè)中的應用》的線下沙龍，本次活動邀請了眾多智慧城市產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)共同參與，包括新華三集團、華立科技、杭州中瑞思創(chuàng)、廈門矽創(chuàng)微電子、廣州魯邦通及優(yōu)橙科技，深入探討了低功耗廣域網(wǎng)在智慧城市中的應用實踐。

　　從多個維度看eMTC與NB-IoT

　　物聯(lián)網(wǎng)的快速增長正推動一個智能的、由蜂窩技術實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)的機器和萬物組成的、巨大的全新生態(tài)系統(tǒng)，并由此帶來各式各樣的連接需求。作為3GPPRelease13中確定的全新窄帶物聯(lián)網(wǎng)技術，eMTC與NB-IoT能夠在運營商部署LTE時與之并存，兩者都可通過少量的設備投資，網(wǎng)絡就可以實現(xiàn)對eMTC和NB-IoT的雙模支持，從而更高效、快速地支持物聯(lián)網(wǎng)的演進與發(fā)展。

　　雖然兩者有著同樣的優(yōu)化目標，即達到低功耗、深覆蓋、低成本，但并不意味著兩者之間沒有任何區(qū)別。就在這次的活動上，高通產(chǎn)品市場總監(jiān)南明凱博士就從多個維度對eMTC和NB-IoT進行了分析：

　　LTE支持萬物互聯(lián)，那么最需要解決的最大幾個問題：降低復雜度、降低成本、降低功耗、提高電池壽命，并增加網(wǎng)絡覆蓋。Cat-M1(eMTC)和Cat-NB1與以前Cat.4的網(wǎng)絡相比在以上方面有一個很大的提升，它通過將能量集中在很窄的頻譜里，或者通過一些重發(fā)的工作，放棄了一些實時性和帶寬，但得到了更長的覆蓋距離，或者說更好的鏈路預算。和Cat.4的基準相比，Cat-M1(eMTC)技術可支持增加多至15dB的鏈路預算。Cat-NB1通過窄帶操作又可以額外增加5dB，所以與Cat.4相比又增加了20dB的鏈路預算，所以NB1的覆蓋距離和深度方面有一定的優(yōu)勢。這是為了滿足各種不同復雜環(huán)境安裝的節(jié)點都能夠連接到。Cat-M1和Cat-NB1對鏈路預算的增加，其實也就是說對于覆蓋距離及深度的增加。

　　部署Cat-M1eMTC的話，那么它在終端模組成本、功耗和覆蓋這些方面跟以前的Cat.4和Cat.1相比都有很大的改進，在數(shù)據(jù)速率和移動性管理方面有優(yōu)勢，可以支持更廣泛的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務，例如VoLTE。另外eMTC是LTE的嵌入的特性，兼容LTEFDD/TDD，可以承接目前LTE的部署，運營商可以迅速實現(xiàn)快速布網(wǎng)和廣泛的業(yè)務覆蓋。Cat-NB1針對小包零星發(fā)射的業(yè)務，在覆蓋深度上有優(yōu)勢，但數(shù)據(jù)速率和移動性就會放棄很多。所以這兩個規(guī)格實際上是各有傾向，各有優(yōu)劣。如果把這兩個規(guī)格放在一個芯片，或放在一個模塊上，這個模塊是個多模，同時支撐這兩種能力的話，那就是非常均衡的一個芯片了。不管從成本、功耗、移動性、數(shù)據(jù)率以及靈活部署，都很均衡。

　　在萬物互聯(lián)的時代下，面對eMTC與NB-IoT這兩種技術，高通的南明凱博士在這次的活動上表示：面對整個物聯(lián)網(wǎng)應用的廣泛性以及場景的多樣性，高通致力于推出蜂窩物聯(lián)網(wǎng)領域的全網(wǎng)通解決方案，即一款產(chǎn)品支持eMTC以及NB-IoT甚至是E-GPRS，這樣一來，就能夠通過通過單個物聯(lián)網(wǎng)模塊設計滿足全球運營商和終端用戶不同的部署需求。高通推出的面向LTE物聯(lián)網(wǎng)的調制解調器MDM9206，旨在為物聯(lián)網(wǎng)日益增多的終端和系統(tǒng)提供可靠的、優(yōu)化的蜂窩連接，使終端制造商能支持成本優(yōu)化的解決方案，并作為Cat-M(eMTC)和窄帶物聯(lián)網(wǎng)(NB-IoT)的組成提供增強的超低功耗和擴展范圍，還能夠利用窄帶調制解調器更高效地服務低數(shù)據(jù)速率物聯(lián)網(wǎng)應用。此外，這也意味著高通致力于將4GLTE和下一代蜂窩連接擴展到新的應用中，并開創(chuàng)新技術為未來十年功能更強大、統(tǒng)一的5G平臺打下基礎。

　　全面支持物聯(lián)網(wǎng)應用落地

　　作為半導體領域的領軍企業(yè)，很多人對于高通的印象大概都停留在手機芯片上，然而通過這次沙龍相信我們對高通有了一個全新的認識。高通市場總監(jiān)方學勇從一個更廣闊的角度切入，分享高通的核心技術和產(chǎn)品線，其兩個系列技術強力支撐物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)：

　　一是連接，連接是高通首要提出的理念，涉及了強大的藍牙、WiFi以及3G、4G/LTE蜂窩技術等無線技術。

　　二是計算，通過計算為物體賦予智慧，覆蓋了CPU、GPU、DSP、視頻處理等眾多的技術。

　　通過融合以上兩大系列技術，高通為合作伙伴提供強大的底層能力，客戶通過采用這些能力快速實現(xiàn)產(chǎn)品研發(fā)或應用，為推動物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展提供了一個非常重要的基礎。

　　在高通看來，物聯(lián)網(wǎng)的應用場景主要涵蓋三個方面，第一個是圍繞人體的設備，包括智能的手表、手機、頭戴式設備、虛擬現(xiàn)實(VR)設備等;第二個是以智慧家庭為中心，包括家庭的自動化、控制、娛樂、安全智能系統(tǒng)等;第三個以智慧城市為中心，包括公用事業(yè)、交通、智能汽車、城市安防等。但從產(chǎn)品和行業(yè)的角度來區(qū)分時，方學勇表示高通更愿意將其分為可穿戴、消費電子類和智慧城市三大類，而在這三個方面中智慧城市需要通過更廣泛的生態(tài)合作來推進，高通在不斷發(fā)掘自身無線技術上的優(yōu)勢的同時，與合作伙伴圍繞智慧城市的發(fā)展在全球布局智慧基礎設施、智慧交通、智能樓宇、智慧能源等領域，真正成為城市跳動的“連接”。

　　低功耗蜂窩物聯(lián)網(wǎng)在市政公用事業(yè)中有何應用實踐?

　　雖然低功耗蜂窩物聯(lián)網(wǎng)在國內(nèi)還沒有大規(guī)模進行布網(wǎng)，但是，到目前為止已經(jīng)有很多垂直行業(yè)的具體應用場景在試水：

　　停車管理

　　關于城市停車管理現(xiàn)狀，優(yōu)橙科技的CEO吳偉從泊車位到停車現(xiàn)場再到政府管理方面等進行了歸納：

　　面對來自多方面的壓力，基于蜂窩物聯(lián)網(wǎng)的智能停車管理是最佳開放式路邊智能停車解決方案，能夠科學高效解決城市路邊停車管理問題?？梢灶A見，隨著我國城市道路停車管理難度越來越大，高效化、智能化要求越來越高，NB-IoT、eMTC智能停車管理系統(tǒng)即將從今年開始進入爆發(fā)期。

　　能源表計

　　智慧城市建設與每個人的生活息息相關，水、電、氣等則是構建智慧城市居民生活的基礎。在這些基礎的公共服務方面，傳統(tǒng)的服務工作效率低下：抄表讀數(shù)不準確及時、服務的計費不準確、浪費損失嚴重、管道傳輸漏水難以監(jiān)測等等。以上的種種都導致了這些公共的基礎服務質量差，無法支撐我們的基本生活便捷，舒適。而當物聯(lián)網(wǎng)通信技術在能源表計上有了廣泛的應用后，這種情況將能得到巨大的改善。

　　就在這次沙龍上，華立科技的技術副總監(jiān)朱虹對多種物聯(lián)網(wǎng)通信技術在表計上的應用做了分析比較，尤其詳細地介紹NB-IoT在能源表計上的應用，朱虹指出雖然覆蓋有大幅提升，但是在實測中表現(xiàn)還不夠理想，并且距離大規(guī)模商用還需一段時間。

　　市政供水管網(wǎng)滲漏報警

　　據(jù)統(tǒng)計，每年由于漏水造成的直接損失近200億。在管理水資源方面，國際水協(xié)提供了一個管理思路，即降低漏水率的關鍵是減少漏水的實際時間?！　碜詮B門矽創(chuàng)微電子的陳亮指出目前檢測漏水的手段并不高效，市場急需推出先進的技術，以解決檢測終端功耗大、信號穿透能力不夠強、準確性不夠高、效率低下等的問題，而這些問題的解決正有賴于時下最熱的低功耗廣域網(wǎng)絡技術，基于NB-IoT、eMTC的物聯(lián)網(wǎng)解決方案將助力水管漏水監(jiān)測。

　　總結

　　作為近年來對城市發(fā)展的探索，“智慧城市”的概念逐漸被全球越來越多的國家和社會公眾所接受。其實，智慧城市并沒有想象中那么神秘、抽象，它的一些功能早已經(jīng)在日常生活中得到體現(xiàn)。

　　隨著低功耗廣域網(wǎng)絡等技術的興起，越來越多的應用，尤其是和我們?nèi)粘Ｉ蠲芮邢嚓P的市政公用事業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用，也已經(jīng)紛至沓來，比如說停車管理、井蓋檢測、智能路燈、管道巡檢、智能抄表等。擔負著民生任務市政公用事業(yè)，在各類物聯(lián)網(wǎng)能力供應者的幫助下，正在改變?nèi)藗內(nèi)粘５纳睢?/p>