数据本地化
业务个性化
物联网的应用非常多样化。有些物联网终端数据巨大,并且是销售到全国甚至全球各地,其需要随时随地接入网络,如独立可穿戴设备、便携式医疗设备等。有些设备数量很少,分布范围广,通信数据量低,不一定在固定的位置工作,并且部署专网代价太大,如气象监测、环保设备、机械设备等。有些场景虽然设备数量很多,但分布相对集中,WIFI、蓝牙等局域网技术无法满足传输距离的要求,如公共设施、大型仓储、智能制造等。还有一些场景终端数量很少,但分布相对集中,对数据速率的要求多样化,不管什么通信技术,只要能联网即可。
根据不同应用模式下对通信方式的诉求,人们把物联网设备分为以下两类:
(1)固定节点或高速移动
上行数据量大,对带宽要求较高,如车载娱乐,视频监控等。
(2)固定节点或低速移动
数据量小,以设备上传数据到平台的形式为主,如智能抄表、环境监控、资产管理、独立可穿戴设备等。
NB-IoT正是为了适应第二类的物联网设备而产生的。3GPP TR45.820定义的蜂窝物联网业务模型如下图所示。
业务类别 | 适合的应用 | 上行数据规模 | 下行数据规模 | 发送频率 |
自动上报(MAR)异常上报 | 烟雾告警、智能仪表电源失效通知、闯入通知 | 20B | 0B | 每几个月甚至几年 |
自动上报(MAR)周期上报 | 智能水电气热表、智慧农业、智能环境 | 20~200B(超过200B也假定为200B) | 50%的上行数据的确认字符(ACK)为0B | 1天(40%)、2小时(40%)、1小时(15%)、30分钟(%) |
网络命令 | 开关、触发设备上报数据、请求读表数据 | 0~20B,50%情况请求上行响应 | 20B | 1天(40%)、2小时(40%)、1小时(15%)、30分钟(%) |
软件升级/重配置模型 | 软件补丁升级 | 200~2000B(超过2000B也假定为2000B) | 200~2000B(超过2000B也假定为2000B) | 180天 |
总体而言,NB-IoT的小区具有以下两个明显特征:
NB-IoT用户面数据流量远远小于LTE用户面数据流量。
由于每个小区内NB-IoT的终端数量远远大于LTE系统的终端数量,因此控制面的建立和释放次数远远高于LTE系统,如无线资源控制(Radio Resource Control,RRC)连接建立、释放等。因此,从系统架构层面上,控制面和用户面的效率都需要针对NB-IoT做增强和优化。