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NB-IoT正式成为5G标准,对工业互联网意味着什么?

2020-07-16 13:46 通信产业网

导读:5G R16标准的冻结及NB-IoT成为5G标准重要组成部分,对于工业互联网领域来说可谓是真正的好消息。

刚迈进2020年的下半年,5G进展一波接着一波。

7月3日,5G R16标准冻结,5G正式进入1.0时代。7月9日,3GPP技术正式被接受为ITU IMT-2020 5G技术标准,NB-IoT和NR一起正式成为5G标准。

针对NB-IoT为何会被纳入5G标准?多个公司和组织提交的报告显示,5G mMTC的核心要求是连接密度达到每平方公里100万设备连接,而NB-IoT能够达到ITU这一要求。因此,从技术标准角度来看,NB-IoT满足了ITU对5G提出的愿景和KPI严苛要求。

5G R16标准的冻结及NB-IoT成为5G标准重要组成部分,对于工业互联网领域来说可谓是真正的好消息。

5G三个关键指标,分别是eMBB(增强型移动宽带)、mMTC(海量机器类通信)、uRLLC(超可靠、低时延通信)。

2019年3月,R15标准冻结,全面支持eMBB场景;7月3日,R16标准冻结,其核心亮点为uRLLC的增强功能;如今,NB-IoT正式纳入5G标准,成为mMTC场景核心技术。至此,5G三大场景核心支持标准已准备就绪,为5G加速商用奠定基础。

也正是由于5G三大场景核心标准的准备就绪,使得5G工业互联网应用将加速实现落地应用。尤其是uRLLC相关标准的确定,可以满足大部分工业应用场景的通信需求。

但NB-IoT纳入5G标准,对于工业互联网领域来说将不仅可以升级建设工业互联网企业外网络,甚至还可以加速实现工业现场设备接入到平台的边缘层。

NB-IoT在智能制造大有可为

那么究竟何为NB-IoT?

NB-IoT是指窄带大发快三(Narrow Band Internet of Things)技术,属于低功耗广域网(LPWAN,Low Power Wide Area Network)的通信技术,NB-IoT通过优化网络协议、采用超窄带设计、半双工模式、重传机制和PSM节能模式等优化技术,具有低功耗、低成本、高覆盖、强连接的显著优势,填补了大发快三技术在部署距离和规模上的诸多不足。

早在2015年,3GPP就制定NB-IoT技术标准,宣告首次出现了专门提供于物物连接的专用网络,NB-IoT不仅大幅降低了待机功耗,而且提升了信号接收灵敏度,同时还增强了覆盖。从最初R13版本开始,发展到今年的R16版本,NB-IoT的各类性能指标不断加强,并不断在向5G mMTC接入。

而工业互联网作为制造业实现网络化、数字化、智能化转型的重要抓手,要想真正实现智能化改造,最基本的就是要实现设备联网,如果设备、工业系统不能联网,那就成为“无源之水无本之木”,一切也就是空谈,而在设备连接中NB-IoT占据很重要的作用。

我们知道大发快三无线接入技术种类众多,包括Zigbee、WiFi、蓝牙等短距离通信技术和LoRa、SigFox、eMTC、NB-IoT等长距无线通信技术。其中,受业界青睐的低功耗广域技术LPWA既包括广域非授权频谱技术LoRa和SigFox,也包括授权频谱的eMTC和NB-IoT等。

但设备究竟是如何联网的呢?

设备接入是基于工业以太网、工业总线等工业通讯协议,以太网、光纤等通用协议,3G/4G/5G、NB-IOT等无线协议将工业现场设备接入到平台的边缘层。其中,设备联网一般有两种方式,一种是直接接入,另一种是网关接入。但不管是直接接入还是网关接入,NB-IoT在其中都扮演着重要的角色。

特别是在广域网设备数据传输上,需要应用广域和远程数据的连接技术,除了3G/4G/5G、Ethernet、LTE、eMTC等技术外,NB-IoT也是其主要的连接技术。

随着NB-IoT正式纳入5G标准,或许在工业互联网领域将发挥更大的作用。

中国工程院院士谭建荣认为,NB-IoT可成5G工业互联网的基础技术,这一技术聚焦于低功耗广覆盖大发快三领域,是一种可在全球范围内广泛应用的新兴技术,相较于传统网络具备广覆盖、低功耗、大连接、低成本的特点,而通过5G全面加持,使得工业互联网性能的大幅提升,万物互联最终的目标是可以实现的。谭建荣表示,NB-IoT和5G是具有革命意义的技术,未来在智能制造大有可为。

NB-IoT为工业互联网发展添砖加瓦

其实,NB-IoT将在工业领域应用国家在政策支持方面早有动作,在《工业互联网发展行动计划(2018-2020年)》中将升级建设工业互联网企业外网络作为重要任务,提出建设低时延、高带宽、广覆盖、可定制的工业互联网企业外网络,建设一批基于5G、NB-IoT、SDN、NFV等新技术的测试床。

去年9月份,工信部发布《工业大数据发展指导意见(征求意见稿)》也提出,推动5G、NB-IoT等技术在工业场景中的应用。

在今年5月份,工信部办公厅发布的《关于深入推进移动大发快三全面发展的通知》明确表示,以NB-IoT与Cat.1协同承接2G/3G物联连接,提升频谱利用效率。在保障存量大发快三终端网络服务水平的同时,引导新增大发快三终端不再使用2G/3G网络,推动存量2G/3G大发快三业务向NB-IoT/4G(含Cat.1)/5G网络迁移。

这一系列的政策文件都表示,NB-IoT在未来的大发快三、工业互联网应用方面都将释放巨大的潜能。

智能制造为工业互联网技术带来了广阔的市场空间,分析机构预测,2023年,全球工业互联网市场空间将达到2322亿美元,NB-IoT基于其广覆盖、低功耗、大连接等优势,将在工业互联网市场中占据重要的席位。随着NB-IoT在制造业应用创新的进一步推广,NB-IoT将与其他工业互联网技术一道,为制造业的产业升级添砖加瓦。

特别是NB-IoT纳入5G家族后,NB-IoT产业生态也将是5G产业生态不可或缺的重要组成部分。而NB-IoT近几年来产业生态的建设,对未来5G大规落地和产业生态进一步建设打下基础。

目前,5G R16版本标准已冻结,但5G标准仍然会持续演进,来满足市场对移动通信不断增长的需求。作为5G标准核心组成部分,NB-IoT也在持续演进,并也纳入到5G整体演进的大框架中,与5G其他标准形成协同,此前,工信部部长苗圩就曾表示,5G未来80%的应用场景将在工业互联网领域,由此可见,5G与NB-IoT在工业互联网领域应用前景广阔。

但值得一提是,虽说NB-IoT弥补了大发快三技术在部署距离和规模上的诸多不足,但是NB-Io有两点也是限制其发展的原因,一是必须由运营商来部署,因为它部署频率是授权的,企业要想自己搭建一个在目前看来还不行,想一次性投资后期不再交钱这是不可能的。二是目前相对于成熟的GPRS模块,wifi模块,现在成本还是很高。

但随着新基建大规模启动元年的来临,5G、大发快三等新兴产业带来重大发展机遇随之而来,将加快形成NB-IoT、4G、5G技术梯次承接各类大发快三连接的发展格局的形成。