NB-IoT技术优势及其与GPS定位的综合应用

steven杨

NB-IoT技术优势及其与GPS定位的综合应用

在物联网领域，5G无疑是现在热议的话题之一，然而，在2020年以前，5G的大规模应用，大家都不抱希望，没有设备制造商会认为5G能够迅速布置下去。而在4G时代，大家被高通芯片和标准逼疯了，如可以找到可以绕开高通，又不必死等5G时代，NB-IoT窄带物联网率先出招。

NB-IoT能够得到一定的重视，那么必然有其可取之处，那NB-IoT的优势是什么？

作为一项应用于低速率业务中的技术，NB-IoT的优势不难想：

1、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。举例来说，受限于带宽，运营商给家庭中每个路由器仅开放8-16个接入口，而一个家庭中往往有多部手机、笔记本、平板电脑，未来要想实现全屋智能、上百种传感设备需要联网就成了一个棘手的难题。而NB-IoT足以轻松满足未来智慧家庭中大量设备联网需求。

2、高覆盖：NB-IoT室内覆盖能力强，比LTE提升20dB增益，相当于提升了100倍覆盖区域能力。不仅可以满足农村这样的广覆盖需求，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。以井盖监测为例，过去GPRS的方式需要伸出一根天线，车辆来往极易损坏，而NB-IoT只要部署得当，就可以很好的解决这一难题。

3、低功耗：低功耗特性是物联网应用一项重要指标，特别对于一些不能经常更换电池的设备和场合，如安置于高山荒野偏远地区中的各类传感监测设备，它们不可能像智能手机一天一充电，长达几年的电池使用寿命是最本质的需求。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，设备续航时间可以从过去的几个月大幅提升到几年。

4、低成本：与LoRa相比，NB-IoT无需重新建网，射频和天线基本上都是复用的。以中国移动为例，900MHZ里面有一个比较宽的频带，只需要清出来一部分2G的频段，就可以直接进行LTE和NB-IoT的同时部署。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。模块预期价格不超过5美元。

时至今日，NB-IoT已经逐渐应用到各个领域，如智能抄水表，智慧牧场，智能家居，消防等方面。而其在定位方面的应用大多数是结合GPS模组实现，即通信模组+GPS模组的形式，而北京奇迹物联的AM21E_4采用eSIM+NB-IoT+GPS三合一方式，实现单一模组即可实现NB-IoT的定位应用，且且搭配eSIM，相比于传统物联网卡在设计及管理上更加具有优势。

AM21E_4是一款专门为NB-IoT与GPS定位综合应用方案而设计的物联网终端，它体积小巧，便于隐藏安装，采用更低功耗的窄带物联网技术，集成GPS定位功能，满足广域覆盖，实现地下车库等深度覆盖，目前定位服务是物联网诸多业务的基础需求，定位需求无处不在，基于位置信息可以衍生出更多增值服务。由于NB-IoT具有广覆盖、大连接、低功耗、低成本的特性，NB-IoT定位可应用于诸多场景。

1、智慧城市

NB-IoT追求的是最低的成本，最长的续航时间，它比较适合于无移动性，小数据量，对时延不敏感，对成本很敏感，终端数量级较大的应用。而智能表计、智能路灯、智能井盖等智慧城市应用的特点是数量多、分布广、移动性不强，位置精度不敏感，定位时效性不敏感，每天的数据传输量也极少，所以对速率和时延比较宽容，但是因为终端数量非常庞大，而且通常难以进行定期的终端维护，要求对终端的工作状态和位置进行管理，非常适合NB-IoT定位。

2、智慧农业

以畜、牧、业为例，牧民的牛、羊、马匹一般散养在几十公里的牧场内，有的牲畜需要放养2年及以上，牧民需要知道自己牲畜的活动情况。传统GPS定位，终端续航能力差，难以达到2年使用寿命，而且受限于气候，在卫星可见度差的时候无法定位。采用NB-IoT定位，就不用担心牲畜放养的5年内的终端续航能力，也不用担心气候能见度对牲畜定位的影响。

3、智能穿戴

在可穿戴设备中，根据NB-IoT的特性，适用于长期的慢**监测、老人小孩和宠物的**管理等不依赖智能手机的设备。可以通过NB-IoT定位来实时确定老人孩子的行踪，也可以用于宠物的项圈上，防止走丢。另外，也同样适用于基于NB-IoT技术的智能单车，车辆将具备定位追踪的防盗功能，以及与平台和用户的运行数据交互和远程控制能力。

4. 智慧停车

停车难是很多大城市面临的烦扰问题，一方面机动车辆不断增加，车位紧张导致司机寻找停车位造成交通拥堵，另一方面部分停车位却空置无人问津。通过NB-IoT定位可有效缓解这一问题，帮助汽车司机快速找到一个可用的停车位，并为司机提供精确的导航路线，在这个过程中，大量来自于传感器的实时数据将同时向车位管理平台与司机用户进行同步，达到智慧停车的效果。

5、智能垃圾桶

基于“低功耗，广覆盖”以及NB-IoT的定位能力，市政管理部门能合理安排环卫人员工作任务与清洁路径，使环卫效率大大提高；及时判断并定位区域内垃圾桶异常情况，快速进行干预与处理。

物联网应用与位置信息有着天然的强关联性。在设备或终端采集的各种数据中，位置信息非常重要，越来越多的应用的实现以终端的位置作为基础，甚至必须获取到终端位置信息才能开展服务，尤其是很多高价值的应用领域。因此，NB-IoT及其定位具有广阔的应用前景，将成为未来经济社会发展的强大驱动力。