NB-IoT,运营商蜂窝物联网的“强心针”

NB-IoT,运营商蜂窝物联网的“强心针”

在物联网风口的背景下,WiFi、Zigbee、Bluetooth和Z-wave等短距通信技术正在不断增强其在蜂窝物联网领域的渗透率,侵蚀电信运营商的蜂窝物联网市场份额,Sigfox和LoRa等创新企业也相继推出了系列产品,启动了全球物联网网络部署,并迅速被一些市场所认可。面对物联网这一新的增长引擎和下一个蓝海市场,以及风起云涌的物联网市场竞争,传统的移动运营商该如何应对?

NB-IoT,蜂窝物联网的技术“锋芒”

蜂窝物联网联接的物体,即有高速率的应用,也有低速率的应用。高速率应用例如摄像监控和车载多媒体等,其特点是快速、大容量、功耗相对较高,基于这类应用,移动运营商的4G网络已经充分展现了其技术的“锋芒”——无处不在的覆盖、高速联接的能力、安全和可靠性,成为高速率物联网应用的首选。低速率应用即LPWA(Low Power Wide Area,低功耗、广覆盖)市场,例如智能抄表、智能停车和资产跟踪等,其面向更为广阔的传感器和信息采集网络,一方面追求极致的低成本,另一方面又对承载网的指标有着极其严苛的诉求。

低功耗,J国T燃气项目

J国T燃气公司使用智能抄表已经近10年,近两年将逐渐进入燃气表更换周期,由此也进入了新的技术选型阶段。T燃气公司经过以往的研究和探索,已经选定了其电池供应商以及具体的电池型号,一根2400mAh的电池价格仅为几美元,已无法再降低,所以使用电池的数量就成为投入的关键。基于当前的高功耗蜂窝技术至少需要3根电池才能保证燃气表10年不更换电池的诉求,如果能采用低功耗的蜂窝物联网技术将电池数目降低到2根,那么将给燃气公司节约上千万美元的投入,也将帮助运营商压制住市场上其它技术的低成本竞争,而这一点基于当前的2G/3G/4G网络是难以实现的。

NB-IoT在低功耗领域充分展现了技术“锋芒”,其引入了两种低功耗技术——PSM(Power Saving Mode,省电模式)和eDRX(Extended Discontinuous Reception,扩展方式的不连续接收)。前者在终端侧引入了一种新的“深度休眠”状态,对比终端Idle模式的1mA电流强度,PSM的电流只有0.005mA,对于某些物联网应用例如水表类应用,一天只需要定时上报一次数据,然后就可以进入PSM状态,等待下一次数据上报需求的到达,从而达到极低的功耗要求。此外,也有其它的一些应用需要支持下行控制消息以及一定的时延要求,例如,燃气表需要提供远程关断服务并要求时延在2分钟以内,这就需要使用eDRX方式。DRX方式终端将进入接收寻呼然后转入Idle状态的循环状态中,此方式下终端能获得极其快速的响应但耗电较大。而在eDRX方式下终端将在几次循环后进入PSM状态以便节约功耗,之后由定时器触发重新进入接收寻呼状态,从而达到响应时延和功耗的平衡。通过此类技术的引入以及NB-IoT芯片对功耗的优化,NB-IoT能保证T燃气公司2根电池支持10年的诉求,从而给运营商提供了最有力的项目竞争武器。

深度覆盖,A国S水务项目

A国S水务公司目前仍主要采用人工抄表方式,由于A国人力成本高昂,导致人工抄表成本居高不下,S公司期望引入智能抄表彻底降低其运维成本。A国的水表部署主要有两种场景——独立住宅和公寓,其中公寓楼的水表部署在地下室或管道井,少量水表甚至部署于地下2层,所以室内的深度覆盖能力成为S公司技术选型的关键。如果没有一种具有深度覆盖能力的蜂窝物联网技术,那么运营商将难以压制其他竞争对手为S公司提供物联网服务。

NB-IoT在深度覆盖领域充分展现了技术“锋芒”。NB-IoT是基于窄带技术设计的方案,在相同的发射功率下,其PSD(Power Spectral Density,功率谱密度)将比2G/3G/4G高至少10dB以上;NB-IoT同时还继承了LTE的4R、UL CoMP等技术,且支持更多次数的Repetition,最终能达到超过2G/3G/4G 20dB的深度覆盖能力,从而在深度覆盖能力上压制了其它竞争技术,也避免了短距技术两跳网络的复杂性;此外,NB-IoT基于运营商现网升级,部署速度快,能满足S水务公司快速商用的诉求,也为运营商提供了最有力的项目竞争武器。

在竞争日益激烈的LPWA物联网市场,运营商的蜂窝物联网必须在技术上展露“锋芒”,才能应对各种应用严苛的技术要求,NB-IoT在深度覆盖、低功耗、低成本和海量联接能力上非常好地匹配了LPWA市场的诉求,成为运营商蜂窝物联网市场竞争的“强心针”。

助力运营商蜂窝物联网运营转型

随着NB-IoT进入越来越多的垂直行业,运营商对于蜂窝物联网的运营模式也将面临转型和变革。一方面,业务的多样性使得物联网的运营变得更为复杂,不同垂直行业的各种物联网网络协议的对接、各个垂直行业业务系统的差异化,使得随着NB-IoT应用类型的增多,运营商的运营成本将大幅度提升;另一方面,面对物联网的蓝海市场,移动运营商也不甘心仅仅提供管道能力,必将尝试从管道运营向具有更多价值的终端和云端运营转型。

NB-IoT端到端解决方案提供了IoT平台以提高运营商业务运营能力。IoT平台提供统一的物联网运营架构,适配不同物联网业务系统的网络协议,整合物联网运营基础设施层功能,例如SIM管理、设备管理、资产管理和安全认证,使各垂直行业从独立运营转变为基于统一平台的集中化运营,减少了客户化定制费用和维护成本;另一方面,各垂直行业核心的业务运营模块依然是独立部署或呈现以保持实际业务的差异化。基于这样的架构也使运营商能够从传统的面向管道的运营转变为提供运营支撑服务的运营模式。

IoT平台的虚拟化和开放性将进一步提升运营商物联网运营的能力,基于虚拟化和开放性,垂直行业业务提供商可以基于IoT平台构建该行业的运营支撑能力,例如该行业的业务规格、业务流程定义以及其它的公用子服务。各垂直行业之间也可以使用云化的服务和开放的接口来动态调用或共享其数据资源,完成跨行业的业务集成和运营,从而创造新的商业价值。通过这种方式,运营商可以轻易完成成千上万的垂直行业应用开发并快速上线业务,这些业务也可以在多个运营商之间快速复制,而垂直行业也不需要投入资金在网路基础设施层或行业应用基础设施层,能非常快速地形成业务交付能力。

面对LoRa和短距技术方案供应商采用的互联网化运营模式,传统移动运营商的运营支撑系统和模式都需要进行针对性的改进,NB-IoT端到端解决方案及其提供的IoT平台能很好地应对这一挑战和机遇,成为运营商蜂窝物联网运营转型的“强心针”。

携手开创NB-IoT成功之路

运营商的NB-IoT商用之路是一个循序渐进的过程,一方面运营商需要考虑自身蜂窝网络的升级改造,以提供无处不在的NB-IoT网络服务;另一方面运营商也要深入垂直行业应用,整合、改善现有业务并激活更多潜在的蜂窝物联网联接。

作为领先的ICT解决方案供应商,华为提供NB-IoT端到端解决方案,是业界NB-IoT解决方案最完整和最领先的厂商,并致力于成为运营商蜂窝物联网建设、垂直行业市场开拓和物联网运营的合作伙伴。凭借对运营商蜂窝物联网战略的理解、雄厚的端到端产品和解决方案能力,以及全球企业和终端合作资源,华为有信心为运营商的NB-IoT网络建设和发展注入有力的“强心针”。