低功耗蜂窩物聯網大爆發，探索NB-IoT與eMTC在市政公用事業中的應用

------ 【導讀】 ------

低功耗蜂窩物聯網技術爆發之際，一場被圍得水泄不通的活動~~

正如此前所說的，迎接智慧城市的挑戰並不意味著需要將整個城市「改頭換面」，也許在現有基礎設施之上，為各種設備添加連接能力或者局部部署智能方案，便能實現對資源的管理、完成城市智慧化的目標。

為了更好的實現這一目標，3月21日，美國高通聯手物聯網智庫及全國低功耗廣域網路產業聯盟在杭州物聯網小鎮發起了一場主題為《低功耗蜂窩物聯網在市政公用事業中的應用》的線下沙龍，本次活動邀請了眾多智慧城市產業鏈上下游企業共同參與，包括新華三集團、華立科技、杭州中瑞思創、廈門矽創微電子、廣州魯邦通及優橙科技，深入探討了低功耗廣域網在智慧城市中的應用實踐。

從多個維度看eMTC與NB-IoT

物聯網的快速增長正推動一個智能的、由蜂窩技術實現聯網的機器和萬物組成的、巨大的全新生態系統，並由此帶來各式各樣的連接需求。作為3GPP Release 13中確定的全新窄帶物聯網技術，eMTC與NB-IoT能夠在運營商部署LTE時與之並存，兩者都可通過少量的設備投資，網路就可以實現對eMTC和NB-IoT的雙模支持，從而更高效、快速地支持物聯網的演進與發展。

雖然兩者有著同樣的優化目標，即達到低功耗、深覆蓋、低成本，但並不意味著兩者之間沒有任何區別。就在這次的活動上，高通產品市場總監南明凱博士就從多個維度對eMTC和NB-IoT進行了分析：

LTE支持萬物互聯，那麼最需要解決的最大幾個問題：降低複雜度、降低成本、降低功耗、提高電池壽命，並增加網路覆蓋。Cat-M1(eMTC)和Cat-NB1與以前Cat.4的網路相比在以上方面有一個很大的提升，它通過將能量集中在很窄的頻譜里，或者通過一些重發的工作，放棄了一些實時性和帶寬，但得到了更長的覆蓋距離，或者說更好的鏈路預算。和Cat. 4的基準相比，Cat-M1(eMTC)技術可支持增加多至15dB的鏈路預算。Cat-NB1通過窄帶操作又可以額外增加5dB，所以與Cat. 4相比又增加了20dB的鏈路預算，所以NB1的覆蓋距離和深度方面有一定的優勢。這是為了滿足各種不同複雜環境安裝的節點都能夠連接到。Cat-M1和Cat-NB1對鏈路預算的增加，其實也就是說對於覆蓋距離及深度的增加。

部署Cat-M1eMTC的話，那麼它在終端模組成本、功耗和覆蓋這些方面跟以前的Cat.4和Cat.1相比都有很大的改進，在數據速率和移動性管理方面有優勢，可以支持更廣泛的物聯網業務，例如VoLTE。另外eMTC是LTE的嵌入的特性，兼容LTE FDD/TDD，可以承接目前LTE的部署，運營商可以迅速實現快速布網和廣泛的業務覆蓋。Cat-NB1針對小包零星發射的業務，在覆蓋深度上有優勢，但數據速率和移動性就會放棄很多。所以這兩個規格實際上是各有傾向，各有優劣。如果把這兩個規格放在一個晶元，或放在一個模塊上，這個模塊是個多模，同時支撐這兩種能力的話，那就是非常均衡的一個晶元了。不管從成本、功耗、移動性、數據率以及靈活部署，都很均衡。

在萬物互聯的時代下，面對eMTC與NB-IoT這兩種技術，高通的南明凱博士在這次的活動上表示：面對整個物聯網應用的廣泛性以及場景的多樣性，高通致力於推出蜂窩物聯網領域的全網通解決方案，即一款產品支持eMTC以及NB-IoT甚至是E-GPRS，這樣一來，就能夠通過通過單個物聯網模塊設計滿足全球運營商和終端用戶不同的部署需求。高通推出的面向LTE物聯網的數據機MDM9206，旨在為物聯網日益增多的終端和系統提供可靠的、優化的蜂窩連接，使終端製造商能支持成本優化的解決方案，並作為Cat-M（eMTC）和窄帶物聯網（NB-IoT）的組成提供增強的超低功耗和擴展範圍，還能夠利用窄帶數據機更高效地服務低數據速率物聯網應用。此外，這也意味著高通致力於將4G LTE和下一代蜂窩連接擴展到新的應用中，並開創新技術為未來十年功能更強大、統一的5G平台打下基礎。

全面支持物聯網應用落地

作為半導體領域的領軍企業，很多人對於高通的印象大概都停留在手機晶元上，然而通過這次沙龍相信我們對高通有了一個全新的認識。高通市場總監方學勇從一個更廣闊的角度切入，分享高通的核心技術和產品線，其兩個系列技術強力支撐物聯網產業：

一是連接，連接是高通首要提出的理念，涉及了強大的藍牙、WiFi以及3G、4G/LTE蜂窩技術等無線技術。

二是計算，通過計算為物體賦予智慧，覆蓋了CPU、GPU、DSP、視頻處理等眾多的技術。

通過融合以上兩大系列技術，高通為合作夥伴提供強大的底層能力，客戶通過採用這些能力快速實現產品研發或應用，為推動物聯網發展提供了一個非常重要的基礎。

在高通看來，物聯網的應用場景主要涵蓋三個方面，第一個是圍繞人體的設備，包括智能的手錶、手機、頭戴式設備、虛擬現實(VR)設備等；第二個是以智慧家庭為中心，包括家庭的自動化、控制、娛樂、安全智能系統等；第三個以智慧城市為中心，包括公用事業、交通、智能汽車、城市安防等。但從產品和行業的角度來區分時，方學勇表示高通更願意將其分為可穿戴、消費電子類和智慧城市三大類，而在這三個方面中智慧城市需要通過更廣泛的生態合作來推進，高通在不斷發掘自身無線技術上的優勢的同時，與合作夥伴圍繞智慧城市的發展在全球布局智慧基礎設施、智慧交通、智能樓宇、智慧能源等領域，真正成為城市跳動的「連接」。

低功耗蜂窩物聯網在市政公用事業中有何應用實踐？

雖然低功耗蜂窩物聯網在國內還沒有大規模進行布網，但是，到目前為止已經有很多垂直行業的具體應用場景在試水：

停車管理

關於城市停車管理現狀，優橙科技的CEO吳偉從泊車位到停車現場再到政府管理方面等進行了歸納：

面對來自多方面的壓力，基於蜂窩物聯網的智能停車管理是最佳開放式路邊智能停車解決方案，能夠科學高效解決城市路邊停車管理問題。可以預見，隨著城市道路停車管理難度越來越大，高效化、智能化要求越來越高，NB-IoT、eMTC智能停車管理系統即將從今年開始進入爆發期。

能源表計

智慧城市建設與每個人的生活息息相關，水、電、氣等則是構建智慧城市居民生活的基礎。在這些基礎的公共服務方面，傳統的服務工作效率低下：抄表讀數不準確及時、服務的計費不準確、浪費損失嚴重、管道傳輸漏水難以監測等等。以上的種種都導致了這些公共的基礎服務質量差，無法支撐我們的基本生活便捷，舒適。而當物聯網通信技術在能源表計上有了廣泛的應用后，這種情況將能得到巨大的改善。

就在這次沙龍上，華立科技的技術副總監朱虹對多種物聯網通信技術在表計上的應用做了分析比較，尤其詳細地介紹NB-IoT在能源表計上的應用，朱虹指出雖然覆蓋有大幅提升，但是在實測中表現還不夠理想，並且距離大規模商用還需一段時間。

市政供水管網滲漏報警

據統計，每年由於漏水造成的直接損失近200億。在管理水資源方面，國際水協提供了一個管理思路，即降低漏水率的關鍵是減少漏水的實際時間。

來自廈門矽創微電子的陳亮指出目前檢測漏水的手段並不高效，市場急需推出先進的技術，以解決檢測終端功耗大、信號穿透能力不夠強、準確性不夠高、效率低下等的問題，而這些問題的解決正有賴於時下最熱的低功耗廣域網路技術，基於NB-IoT、eMTC的物聯網解決方案將助力水管漏水監測。

總結

作為近年來對城市發展的探索，「智慧城市」的概念逐漸被全球越來越多的國家和社會公眾所接受。其實，智慧城市並沒有想象中那麼神秘、抽象，它的一些功能早已經在日常生活中得到體現。

隨著低功耗廣域網路等技術的興起，越來越多的應用，尤其是和我們日常生活密切相關的市政公用事業物聯網應用，也已經紛至沓來，比如說停車管理、井蓋檢測、智能路燈、管道巡檢、智能抄表等。擔負著民生任務市政公用事業，在各類物聯網能力供應者的幫助下，正在改變人們日常的生活。