NB-IoT真的会很NB吗？
最新更新时间：2019-09-15
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1、NB-IoT技术发展态势
物联网时代的到来，直接促进了专为低带宽、低功耗、远距离、大量连接的物联网应用而设计的广域低功耗网络（LPWAN）的快速繁荣。其中NB-IoT、LoRa、Sigfox、ZETA等技术纷纷登台亮相，发展迅猛。在中国，以华为为代表的通信巨头在广域低功耗（LPWAN）领域率先瞄准低成本、广覆盖的窄带物联网（NB-IoT），在政府的强势助推之下（见下表），快速催生了从芯片、运营商和行业应用长链条的产业生态。
我国NB-IoT等物联网基础设施建设和物联网行业融合应用成效显著。目前已拥有全球最大的NB-IoT网络，三大运营商已完成90万以上NB-IoT基站商用，到2020年我国NB-IoT基站规模将达到150万个。这无疑对NB-IoT技术深入更多行业领域的规模化应用提供了良好的发展环境。与此同时，国家信息化建设也目标明确推进模组标准化、接口标准化、公众服务平台等关键共性技术研究，面向行业需求积极推进物联网在智慧城市、农业生产、环保监测等行业领域的创新应用。
在我国经过一段时期内的技术选择和尝试，NB-IoT的一些技术问题和商业模式得到了进一步优化，并在“三表”行业（水表、电表、燃气表）、烟感、电动车防盗等行业领域已经取得了不俗战绩，创造出了一个个典型的“明星应用”。根据华为的数据，截止2019年5月，NB-IoT连接数已达4500万，其中表计、电动车、烟感、白电等应用已超过百万，有望很快冲击千万级连接。
2、NB-IoT驱动物联网边缘分析计算发展
近年来，伴随着产业数据量呈指数级增长和物联网设备的激增，大量的产业数据多由终端采集和产生，单依靠云端的处理不仅对资源占用大，且可靠性与效率都不能满足数据实时处理的需求。例如石油和天然气中的泄漏检测应用程序需要在秒内响应，城市交通管理中使用的视频数据，如果大量同时使用就可能会阻塞网络等。
为了应对，越来越多的物联网平台和分析供应商增加了在边缘设备上部署和运行NB-IoT的能力，大大驱动了网络边缘分析计算（雾计算）的发展。通过接近或在端点处理数据，使用NB-IoT融合边缘分析来寻找可操作的数据，就可以减少数据管理和存储的时延，以便赢得更快的响应时间；此外能够保证分布式的NB-IoT站点即使在从云平台或企业数据中心断开时也能够运行，从而有效降低物联网建设的成本。
3、人工智能、5G将成为NB-IoT发展的重要机遇
调研了解到，顺舟、移远、展为、华为等企业认为，NB-IoT是以人工智能为统领的智能体系的底层支撑技术。发展NB-IoT将有利于底层基础数据的采集，为人工智能在城市管理、生产制造与生活服务等领域提供了一个舞台，有利于构建人工智能物联网产业。
当前，5G在中国已正式启动商用，人工智能正式作为国家战略，成为应对可持续发展和促进经济结构转型升级的科技焦点。专家预测，2018-2020年物联网将处于连接爆发期，蜂窝物联网由三大运营商垄断竞争，但对连接方式选择一致，都是以推动NB-IoT与4G连接为主。
5G的技术分为低速业务（基础物联连接）、中速业务（类似传统4G业务）和高速业务（无人驾驶、车联网、远程医疗和视频监控等）三个区间。NB-IoT是5G网络的低速部分，然而考虑到5G技术的成熟度，其发展仍需一个过程。目前5G低速业务的核心技术NB-IoT，是基于传统2G频段，建设成本较低，经过近几年的发展，技术较5G高速段也开始走向成熟。
NB-IoT和人工智能技术的协同，按照特定应用场景主要有以下三种方式：
一是NB-IoT数据作为人工智能系统的输入。在这个体系结构中，NB-IoT是人工智能系统的外围设备，作为一个数据收集器将数据提供给人工智能系统。这类场景主要是原有较难收集数据或大量依靠人员巡检采集类的数据，主要在消防、农业等领域，比如智能农业应用部署的NB-IoT环境数据收集等。
二是人工智能技术在NB-IoT中的应用。人工智能技术作为NB-IoT的推理引擎，担当解释物联网端点产生的数据、驱动端点运转的一些功能。例如，医用可穿戴设备帮助视觉受损的人导航等。
三是NB-IoT和人工智能技术作为一个双向系统。NB-IoT和人工智能技术相互作用，互惠互利，NB-IoT不断向人工智能系统提供数据，数据被用于定期训练并赋予人工智能系统，随着时间的推移，人工智能技术的输出不断提高，新的生产系统被创建并部署到NB-IoT中，例如自主导航。
4、当前需要关注的问题
NB-IoT自身技术特性局限：目前除了在公共事业和智慧城市建设中的出色表现外，在消费类物联网如智能家居、以及广域消费类场景如智慧健康和智能跟踪等场景应用，NB-IoT并不擅长，在短时间内NB-IoT难以取代4G和GPRS。对当前的企业物联网市场，授权频谱下的NB-IoT尚不能很好地满足企业对自有数据完整性和封闭性的要求，更不可能把NB-IoT作为非关键、低频业务场景的一个补充而非主体。
NB-IoT产业生态还不够大：当前NB-IoT能够支撑的场景和覆盖的需求面要扩大，很大程度上要依赖于模组价格的降低，芯片成本、集成度以及针对垂直行业的应用性能表现。而大公司为了使产品得到更广泛应用，往往追求大而全，如华为专注提供标准的通讯模块，模块只针对基础物联的传输功能，基本不考虑细分行业领域的优化开发。NB-IoT在应用到具体行业中时还需要增加协议模块、算法模块、安全模块等若干模块与之集成，这直接造成了成品模组开发的成本提高、难度加大，企业终端产品的成本居高不下。因此仍然需要开发行业特性的个性化、细分专用物联应用模块，才能有效降低企业进入物联领域的技术门槛与产品成本。这在物联专属行业应用模块领域目前还是一个空白，但随着智慧照明、智慧抄表等行业在物联领域的快速发展，行业专业模块的需求呼声已越来越高。
标准成为NB-IoT行业应用的重要瓶颈：目前NB-IoT可以在具体场景内部署，但是不能在具体应有场景之间进行无缝切换或多级兼容。下一阶段的物联应用将会是多种应用集成，需要通讯模块能多种应用协议兼容。但是，各个行业不同的标准也如同“铜墙铁壁”般难以撼动，后续的实际应用中的综合场景的实现，将面临较大的挑战。需要引导机构进行跨行业整合。
在NB-IoT被列入5G标准提案中的候选技术的同时，也需要关注eMTC在未来5G的发展。未来NB-IoT如能在标准方面取得突破式飞跃，如解除速率限制、上调功能参数或与eMTC在技术性能上进行融合，则有利于打开更加广阔的需求侧市场。协议的完善能够进一步拓展下游行业应用场景和商业模式创新，同时，也将集结全球多家运营商力量共同推动低功耗物联网的生态融合。
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