nb-iot是在终端设备里安装模组和芯片吗??安装了NB的芯片就直接连接上运营商的基站了?运营商是如何收费

nb-iot是在终端设备里安装模组和芯片吗??安装了NB的芯片就直接连接上运营商的基站了?运营商是如何收费,第1张

nb-iot是在终端设备里安装模组(模组由芯片和外围电路组成),安装了NB的模组就直接连接上运营商的基站了,运营商目前收费标准差异很大,他根据客户使用终端的数量来定价,卖给水表公司的收费,十年才几十元,模组的SIM跟手机SIM卡一样。

中国联通物联网开通方式如下:

1、新入网企业客户新办理物联网业务时,可以通过拨打物联网销售支撑热线4006010010进行咨询,或登录中国联通M2M物联网产品体验包网站,来申请免费的体验包。体验包内含3张免费的体验卡,申请成功后企业客户可以获得物联网平台账号,对物联网平台的功能进行体验。

2、现有企业客户新增办理物联网业务时,可以联系客户经理或拨打物联网销售支撑热线4006010010进行咨询。

产品体验包使用指南:

1、申请:请使用您的推荐码来完成物联网产品体验包的订单申请

2、激活:在您成功提交订单申请并通过审核后,我们将免费快递SIM卡,同时您也将获得物联网控制中心平台的登陆信息,以便您体验连接管理功能。

3、试用:在您的测试设备中安装SIM卡,以连接到网络和您的物联网应用中来体验控制中心的管理功能,自动化规则和API接口。

4、部署:经过完整测试后,您可以随时开始部署您的联网业务。

扩展资料

随着联网设备的数量激增,行业领导者了解物联网(IoT)的真正价值不在于设备本身,而是它们所提供的服务 - 以及这些服务所带来的源源不断的价值。

中国联通围绕物联网业务重点领域,持续推进网络技术、支撑平台、运营模式、营销体系及服务内容的创新,重点打造自服务的连接管理、开放的应用集成以及一点接入全球部署的核心竞争力,为不同领域客户提供包含物联网连接、应用、终端的端到端全套解决方案和服务,帮助客户从传统的产品制造与销售者转型为服务提供与运营者,不断为客户创造新的价值。


本文分享自华为云社区《一文带你了解NB-IoT标准演进与产业发展》,作者:万万万。

我们都知道,物联网的场景和手机、电脑在使用的传统互联网是不太一样的。那么,就无线通信场景而言,物联网有什么样的特点呢?首先,感知层的物联网设备在进行数据收发的时候,那些数据包是比较小的,并且收发的频率也是比较低的,有的时候每天只需要发送不到十个数据。其次,为了提高物联网设备的使用寿命,这些设备对能源的消耗是比较小的,所以这也要求设备在通信的时候功耗也是要比较低的。

总结起来,就是无源、小包、偶发的通信需求。基于这样的场景需求,就要求通信网络必须要是功耗低,覆盖广的,也就是LowPowerWideArea的场景。

在LPWA场景当中,当下最热门的一项技术莫过于NB-IoT通信技术。它被广泛使用于现如今的公共事业、城市管理当中,所以了解NB-IoT的技术细节以及解决方案对学习物联网就显得很重要了。

本文将带大家详细了解NB-IoT标准演进与产业发展。

NB-IoT技术标准最早是由华为和沃达丰主导提出来的,之后又吸引了高通和爱立信等一些厂家。从一开始的NB-M2M经过不断的演进和研究,在2015年的时候演进为NB-IoT,在2016的时候,NB-IoT的标准就正式被冻结了。当然,NB-IoT的标准依然在持续的演进当中,在17年的R14当中就新增了许多特性,到了R14版本,NB-IoT具有了更高的速率,同时也支持站点定位和多播业务了。在2020年7月9日最新召开的会议上,NB-IoT这项技术已经被正式接纳为5G的一部分了。

这一事件对于NB-IoT来说有一个什么样的好处呢?当NB-IoT这项技术被归为5G的标准之后,也就是说,即使是通过NB-IoT接入网络的物联网设备,最终也可以连接5G核心网,享受5G的边缘计算、网络切片等一些服务。所以,这一事件对于NB-IoT来说是非常非常重要的。但是由于现阶段的NB-IoT并不支持接入5G网络,所以该技术在后续仍需要经过不断的演化和技术的演进才能进入5G网络当中。

图1全球运营商LPWA技术选择分布

从上图可知,全球大多数的运营商在进行LPWA技术选择的时候都是先选择去部署一张NB-IoT的网络,之后再去部署一张eMTC的网络。其原因在于运营商都是倾向于先去部署一张他们本来没有的网络,因为之前没有像NB-IoT这样的网络去支持低功耗广域网的场景,并且也从来没有专门为了设备去设计一张网络供物联网终端设备来使用。

之前所使用的运营商网络其实都是给人来使用的,为了方便人们的通信,所拥有的语音通信以及越来越高的传输速率等等。但是NB-IoT不一样,这张网络速率是非常慢的,人类去使用的话体验肯定是非常差的,但是这张网络对于底层的设备来说是非常合适的。原因之一是因为覆盖范围非常广,另一个原因是能耗低,速率低等。至于eMTC这张网络,它的速率相对于NB-IoT是要高的,并且还支持语音通信,所以它与用户现在正在使用的2G网络是比较相近的。所以在2G网络退网之后,运营商就可以选择使用eMTC去代替2G网络来进行使用,这就是大部分运营商选择先部署NB-IoT网络再部署eMTC网络的原因。

对于运营商来说,除了有选择技术的问题之外,另一个就是频谱选择的问题,因为这是一个避不开的问题。如果要满足低功率广域网的场景的话,网络的频段要够低,因为它既要满足广覆盖,还要满足网络的穿透性。大部分感知层的物联网设备,像气表、水表等,它们是被放在厨房的柜子里的,相当于是被层层遮蔽的,如果网络穿透力不够的话是没有办法跟设备进行连接的。

图2全球运营商NB-IoT频谱选择

同时,频段越低穿透性越强,频段越高穿透性越弱。所以由图2可以看到,对于运营商来讲,他们相当于把最合适的一部分频段都拿出来了。所以大部分的运营商都是在700到900M这一部分也就是SubG频段来进行部署。当然,也有少数的部分像中国联通他有一部分是放在1800M。所以在上文中提到的,NB-IoT网络主要是部署在SubG频段的,而不是说全部都是在SubG频段原因就在于此。

另外,由于NB-IoT的网络是基于4GLTE的网络的。所以运营商会在4G的基站中选择一部分基站去做软件升级来作为NB-IoT的基站。但是中国联通不一样,因为中国联通的4G基站就是基于3G基站升级得到的。所以就相当于它可以直接使用3G1800MHz的基站升级得到NB-IoT的基站,所以联通经过基站平滑升级之后,就直接在1800M使用NB-IoT网络,节省了很大的成本。这也就是为什么中国联通可以在1800MHz部署NB-IoT网络。

除了网络技术,基站和频段之外,如果想要使用这个网络也得有支持设备与基站连接的芯片。所以华为早在R13就推出了Boudica120芯片,由于它推出的比较早,所以芯片的功能并不是特别强,只支持SubG频段,并且也不支持移动性这些在R14才演进的特性。所以基于R14的一些新特性,华为又推出了Boudica150芯片来满足新特性的使用。

图3NB-IoT产业生态

图3为NB-IoT技术的应用情况,其实NB-IoT所涉及的领域是比较多的。像水表、气表、路灯、智能停车等等应用当中都有涉及。


移动NB-IOT套餐:50M/卡/年;B档,300M/卡/年。

中国电信NB-IOT套餐:按连接次数收费,1年的服务费用20元,连续包年价格更优惠。

中国联通NB-loT套餐:按年付费,如承诺入网2年以上,单个NB-IOT模组按年收入80%给予补贴,补贴最高为30元。

NB卡

NB卡是基于窄带物联网nbiot发展下的产物,主要针对为企业设备连网提供服务。nbiot采用超窄带、重复传输、精简网络协议等设计,以其 “低能耗、强连接、广覆盖、低成本”的特点,在市场上占据优势。

NB卡是NB-IOT互联网,一个独立的网络频段,NBiot卡不怎么兼容2/3/4g机器设备,具体还是得看应用设备是否支持。

NB-IoT卡仅向集团客户对外开放,暂未对家中顾客、本人顾客对外开放;物联网卡能够 对本人智能产品对外开放,例如智能手环这些。

NB-IoT不兼容与手机上中间的立即数据通讯;一般的物联网卡能够 立即用于手机上。

NB卡按联接频次收费标准的(不一样的营运商不一样,电信网是按联接频次收费标准,挪动是按流量费用);物联网卡是依照流量费用的。

NBiot卡是窄带物联网卡,什么是窄带小于4M的便是了;物联网卡一般是光纤宽带物联网卡,还可以说成较为高速传输的上网卡。

NBiot卡资费套餐划算;物联网卡资费套餐相对性偏贵。

随着经济和 社会 的发展,城市公共照明已经成为城市现代化水平的重要标志之一,城市照明设施规模日益增大,用电量节节攀升, 社会 各方对城市公共照明的要求和希望越来越高。而目前国内城市照明的监控和管理方式相对简单、粗放,服务质量和节能水平有待提高,难以满足现代化城市照明的需要,主要表现在以下几个方面:

监控管理方式相对粗放。传统“三遥”系统只能实现回路级别的采集和控制,对单灯运行情况无法实时、准确监控,不能实现智能化监控和精细化管理;部分城市仍停留在“时控”时代,缺少基本的信息化管理手段。

运行维护效率低、成本高。现有的照明设施故障发现机制主要采用人工巡查模式,工作量巨大,需要投入大量的人力物力,并且还可能留有盲区,运维效率低、成本高,难以实现主动服务、保障服务质量。

照明能耗偏大。缺少灵活有效的节能控制手段,过度照明和照明不足的矛盾难以调和,无法实现按需照明,从而在保障照明质量的前提下有效降低照明能耗设施安全难以保障。缺少实时监管措施,设施被盗时有发生,给照明管理部门造成直接的经济损失,严重影响城市照明的正常运行,同时带来安全隐患。

1 设计与实现

本系统由3大部分组成:NB-IoT通信模块、云端控制系统、手机端APP。

图1

11 NB-IoT通信模块

基于高通MDM9206平台高性能、低功耗的CAT-M1/CAT-NB1/GSM三模无线通信模块,支持全球各主流定位系统GNSS,不仅支持当前运营商的主流物联网频段,对未来可能会部署的频段也最大可能性的支持 ,其尺寸仅 为 225mm265mm27mm,能最大限度地满足终端设备对小尺寸模块产品的需求,

通过该模块实现路灯信息传输、调光、降功率、按需开关灯等管理方式,减少过度照明节约电能,真正实现节能、环保、安全、舒适的照明,减少对大气的污染,建设资源节约型、环境友好型 社会 。

12 云端控制中心

是根据路灯管控开发的一款远程 *** 作与监控管理平台,方便了管理人员的管理与维护。通过灯联网集中监控管理平台可以远程控制每一个回路的开、关状态,也可以实时监测每个设备的当前信息,并根据采集到的参数的情况,实时判断线路情况,给用户直观的解析。系统同时还具备短消息报警和声音报警的功能。

13 手机端APP

一种基于智能手机APP应用的城市路灯控制方法,包括将智能手机APP应用与路灯管理系统相关联,形成APP调节城市路灯的架构,构建智能手机 APP 节点,每个 APP 节点代表一个APP 注册用户;当用户登录 APP 应用时,APP 应用将包含用户地理位置、行进方式的 APP 应用信息传送到路灯管理系统;路灯管理系统根据APP应用信息,查询用户所属路段的路灯实时状态,并对路灯进行调节控制。采用NB-IoT物联网概念,通过手机 APP 应用按照用户实际需求开启路灯、调节路灯亮度,合理分配路灯照明资源,降低了路灯能耗、节约了路灯使用成本。

2 测试与分析

硬件调试:分为电源电路、通信链路、LED驱动电路调试。

21 电源电路


图2 电源电路

图 2 中,EUP3420 是一款恒定频率,采用电流模脉宽调制(PWM)架构的降压型变换器。芯片集成了主开关和同步整流开关,可以获得更高的效率。本系统采取5V适配器输入,转化给NB-IoT无线通讯模块VBAT网络33V供电。

C1000:适配器的输入端,用万用表或者示波器测试该点电压是否为5V。

L1000:开关电源 buck 电感输出端,用万用表或者示波器测试该点电压是否为33V,通过调整R1000和R1007阻值调整VBAT输出的大小。

22 通信链路

NB-IoT模块上电后sim卡状态测试。


图3 NB-IoT模块Sim卡状态查询

23 LED驱动电路


图4 LED驱动电路

上图中,三极管驱动电路由Q11、R128、D30、J26(焊接LED模组)组成,NB-IoT通信模块通过GPIO口控制三极管的基集,使三极管Q11工作在开关状态,实现对LED的开断。

3 软件测试

安卓手机端可以控制指定路灯的亮与灭以及全开全灭。


图5 手机控制端界面

PC端实现对各个端口的控制。


图6 云端控制端界面

4 控制系统特性

41 管道NB-IoT设计

一是广覆盖:NB-IoT 覆盖能力强,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。它不仅可以满足广覆盖需求,对于厂区、地下车库、井盖这类对深度覆盖有要求的应用同样适用。因此不只是道路照明,在室内、工业照明领域的应用前景也十分广阔。

二是强链接: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。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。这将意味着,基于 NB-IoT 通信技术的照明控制系统,将能够管控更多的终端设备,满足未来智慧城市中大量设备联网需求。

三是低功耗:低功耗特性是智慧照明应用一项重要指标,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,终端模块的待机时间可长达10年,特别适用于智能家居的应用。

四是低成本:低速率、低功耗、低带宽同样给 NB-IoT 芯片以及模块带来低成本优势。单个接连模块预期价格不超过 5美元,最终低至 1 美元,这对降低智慧照明应用的成本起到关键性作用。

42 云端智能管理

采用单灯控制技术,构建路灯物联网,精准控制每一盏路灯,在保证照明需求的前提下,根据季节、路段、天气、特殊场合等条件设定路灯运行方案,真正实现“按需照明”,深化节能减排。因本项目范围内 LED 路灯电源不具备调光接口,单灯节能方式采用开关灯控制方式。

通过单灯“在线巡测”,及时发现路灯故障并在地图上进行精准定位,转变“人工巡检、热线报修”的传统运维方式,实现定向运维、主动服务,减轻劳动强度,提高路灯运维效率,降低运维成本。

43 客户端APP

智慧公共照明管理平台具有全面和优化的路灯智能控制功能,为路灯管理人员提供更高效的管理和维护手段,主要体现为:实时监控:可以对任意一盏、一路或任意自定义组的路灯进行开关灯、调光。同时支持多终端,支持基于 Android *** 作系统的移动终端远程控制,可采用平板电脑、手机等终端下发开关灯、调光等控制命令等。

5 应用前景分析

对于 NB-IoT 产业的发展,中国移动、中国联通、中国电信三大运营商皆就NB-IOT发布了各自的发展计划。工信部也发文要求加快 NB-IoT 在国内落地,到今年年底建成基站规模 40万个,到 2020 年建成基站规模 150 万个。中国 NB-IoT 产业加速布局,将是全球 NB-IoT 产业领跑者。目前在上海、广州、江

门、鹰潭、长沙落地了NB-IoT智慧路灯项目,实现了到处开花、处处结果。

6 结束语

城市智慧照明是智慧能源的开端,以 NB-IoT 新一代通信技术为支撑,实现整个城市一张网,对城市道路每盏灯实现全面的感知、智能的控制、广泛的交互和深度的融合,在满足市民正常照明需求的前提下,通过智能调光、降功率、按需开关灯等管理方式,减少过度照明,电能节约率可达30% 60%,真正实现节能减排,减少对大气的污染,建设资源节约型、环境友好型 社会 。同时通过对城市照明设施实现精细化管理,通过对城市道路每个灯具的运行状态进行准确分析和故障报警,并根据故障等级启动相应的处置流程,将被动巡检改为定点维护,反应更加敏捷处置效率更高,将使城市的灯光管理水平与现代化的大都市相适应,提高亮灯率,减少各种故障,合理照明,美化照明,安全照明,营造出现代城市科学和艺术完美结合的照明效果,树立和提升城市的品牌形象。

近日,3GPP正式向ITU-R(国际电信联盟)提交5G侯选技术标准提案。其中,低功耗广域物联网技术NB-IoT被正式纳入5G候选技术集合,作为5G的组成部分与NR联合提交至ITU-R。据悉,ITU-R对提交的5G标准提案进行复核后,将于2020年正式对外发布。

这将意味着,NB-IoT可在NR in-band部署,支持接入5G核心网;同时,NB-IoT 3GPP标准将持续演进,成为5G mMTC关键组成部分。

对于NB-IoT未来的发展,3GPP曾指出NB-IoT将继续服务于5G LPWA用例(即mMTC,海量机器通信),成为5G技术规范中不可或缺的组成部分。若提案最终复核通过,那么在明年6月份的ITU会议之后,NB-IoT将正式成为5G mMTC的一个可以演进的方向。

7月31日,在“5G物联网产业生态大会”上,华为蜂窝物联网产品线副总裁刁志峰表示,“NB-IoT在协议标准上属于5G,这一块的部署可称为5G NB-IoT;此外,投资NB-IoT,就是投资5G。”

5G技术的应用场景是方方面面的,按照不同的技术特点,可以分为以下几种:

NB-IoT为什么能够成为5G mMTC的标准呢?雷锋网通过其他途径了解到,有观点认为:

2018年,NB-IoT技术经历了高速的发展,用一年时间走完2G六年的路,预计2019年NB-IoT全球连接数将过亿,其模组价格与2G模组持平,价格方面将小于22RMB(甚至低至15RMB)。

就现阶段NB-IoT全球商用网络的部署,雷锋网了解到,其已有79家商用网络运营商入局,而LTE-M为31家。相比eMTC和LoRa,NB-IoT凭借技术和产业优势,在美国已有较好的网络覆盖情况,成为美国四大运营商AT&T、T-Mobile、Sprint和Verizon新的赛道。此外,商用情况较好的NB-IoT应用案例其优势也慢慢凸显出来。

NB-IoT在国内大规模的商用案例,主要有以下几个方面:

在海外,NB-IoT已实现的大规模商用的应用案例则有,例如:摩托车监控(泰国)、羊联网(挪威)、气表(韩国)、智慧门锁(西班牙)、智慧停车(德国)等,未来NB-IoT还将继续发力海外市场。

刁志峰在会上表示,NB-IoT业务场景将从2G/2B向2C端延展,2019年燃气、水表、烟感、电动车防盗将进入干万级规模;而门锁、跟踪类、白电等将进入百万级规模;此外,智慧社区、智慧家庭将成为新的场景化规模应用的市场。

华为既做NB-IoT芯片,也做5G芯片,那么该提案通过后,是否会给华为现有的产品形态带来影响,先前已上线的NB-IoT基站和应用是否面临退网风险?

雷锋网了解到,该提案提交的信息就是华为现在的产品,因此对华为NB-IoT芯片和5G芯片的产品形态没有任何影响。

5G的到来,对NB-IoT的应用也不会有任何影响。NB-IoT属于5G,它可以部署在5G上,也可以部署在4G上,还可以部署在2G上。NB-IoT是一个新的技术,所以原先的NB-IoT基站不存在任何退网的风险。

刁志峰表示,投资NB-IoT,就是投资5G。未来的10年,甚至20年、30年,华为的NB-IoT会保持目前这种部署。2019年,华为NB-IoT的目标是完成一个亿的用户数,现在已经接近6000万。后续,NB-IoT的市场还会有很大的增长空间。

2017年,华为先后推出了NB-IoT芯片Boudica 120和Boudica 150,雷锋网从其他渠道获悉,传闻中华为将于2020年推出的NB-IoT芯片Boudica 200,这个芯片可能会把很多东西都集成进去,例如AP和相应的一些安全机制等,此外,支持3GPP R14和R15的标准也会集成进去。其中很重要的一点是,华为该系列的NB-IoT芯片会持续的向外开放,提供给所有的模组厂家使用。

雷锋网了解到,目前,华为海思整个NB-IoT芯片已经超过了2000万片,预计到2023年或更早一点的时间,将会实现超过10亿的连接。

对于NB-IoT被划到5G,很多行业人士对已上线的设备是否面临退网风险这个问题表示担心。在了解了NB-IoT为什么能成为5G mMTC的标准之后,以及现阶段NB-IoT的网络部署和行业应用情况,以及刁志峰会上的发言后,对此问题大可不必太过担心,因为当前NB-IoT投资将作为5G的一部分被继承下来。

联通物联网有限责任公司总经理陈晓天也曾表示,今年是5G 最热的元年,而前两年是NB-IoT,这对物联网来讲是一个很好的机会。如今大家的关注点都在5G上,而我个人认为,NB-IoT即将进入规模化的商用。


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