中國(guó)集群通信網(wǎng)
掘金物聯(lián)網(wǎng)要協(xié)同作戰(zhàn) 缺了eMTC也不行
如今，無(wú)論是云服務(wù)商、解決方案商，還是通信廠商、管道商，都在享受著物聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)的紅利，而要想讓這些技術(shù)落地到行業(yè)場(chǎng)景，協(xié)議不可或缺。由此，圍繞LPWA展開的NB-IoT、LTE eMTC、LoRa之爭(zhēng)早已出現(xiàn)，而本文則會(huì)聚焦eMTC來(lái)一窺究竟。
如果從廣義來(lái)看，物聯(lián)網(wǎng)可以分為WLAN物聯(lián)網(wǎng)和蜂窩物聯(lián)網(wǎng)，前者包括Wi-Fi、Bluetooth、Zigbee等，后者屬于LPWA（Low Power Wide Area），細(xì)分出來(lái)包括NB-IoT、eMTC、LoRa、Sigfox，其中的差別主要在于功耗性能、傳輸距離、覆蓋范圍等。
簡(jiǎn)要梳理一下這幾項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展路徑，NB-IoT生于蜂窩網(wǎng)絡(luò)，可直接部署在GSM、UMTS、LTE環(huán)境，一個(gè)基站就可以比傳統(tǒng)的2G、藍(lán)牙、WiFi多提供50-100倍的接入終端，并且只需一節(jié)電池設(shè)備就可以工作十年。eMTC是基于LTE網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。eMTC基于蜂窩網(wǎng)進(jìn)行部署，速率比NB-IoT快三倍。設(shè)備通過支持1.4MHz的射頻和基帶帶寬，可直接接入現(xiàn)有的LTE網(wǎng)絡(luò)。eMTC的關(guān)鍵能力在于速率高、可移動(dòng)、可定位以及支持語(yǔ)音。
LoRa全稱是Long Range，是一種基于擴(kuò)頻技術(shù)的超遠(yuǎn)距離無(wú)線傳輸技術(shù)。LoRa工作在1GHz以下的非授權(quán)頻段，在應(yīng)用時(shí)不需要額外為頻段付費(fèi)。LoRa屬于窄帶物聯(lián)網(wǎng)，部署成本和能耗都比NB-IoT低。但是LoRa不能直接部署在運(yùn)營(yíng)商的基站上，需要企業(yè)自己部署和運(yùn)維，適用于企業(yè)園區(qū)、智慧農(nóng)業(yè)、物流基地等應(yīng)用場(chǎng)景。Sigfox源于法國(guó)Sigfox公司提出的UNB技術(shù)建設(shè)專用無(wú)線網(wǎng)，可向客戶提供API、云服務(wù)，鼓勵(lì)芯片廠商開發(fā)集成Sigfox技術(shù)的產(chǎn)品，主要興于歐美市場(chǎng)。
eMTC與NB-IoT師出同門（3GPP），而3GPP也致力于推進(jìn)LTE網(wǎng)絡(luò)在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用。從用戶終端速率等級(jí)的分類來(lái)看，早期的Cat.1礙于天線設(shè)置對(duì)穿戴設(shè)備并不友好，之后的優(yōu)化棄用了對(duì)多天線的支持，以降低峰值速率為代價(jià)換取了簡(jiǎn)便部署，而在新增的Cat.M1等級(jí)中把信道和射頻的帶寬升到了1.4MHz，使得物聯(lián)網(wǎng)接入效率再次提升。Cat.M1，指的就是eMTC，其實(shí)從它的“別名”——LTE-M也能看出，eMTC是為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)的LTE網(wǎng)絡(luò)。
與NB-IoT相比，eMTC支持FDD/TDD，允許設(shè)備通過1.4MHz的射頻和基帶帶寬，支持上行和下行最大1Mbps的峰值速率，可以在小區(qū)內(nèi)實(shí)現(xiàn)低中高速切換，對(duì)語(yǔ)音負(fù)載有著較好的支持，這些特性使得其對(duì)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用比較友好。
具體來(lái)說，eMTC的優(yōu)勢(shì)可歸納為速率高、可定位、可語(yǔ)音、移動(dòng)性強(qiáng)、網(wǎng)絡(luò)復(fù)用，較此前的網(wǎng)絡(luò)增益15dB，一個(gè)扇區(qū)能支持近10萬(wàn)個(gè)連接，所搭載的芯片成本也在10元左右甚至更低。同時(shí)，eMTC可以在既有的LTE網(wǎng)絡(luò)中直接升級(jí)，與LTE在同一個(gè)頻段內(nèi)協(xié)同工作，由基站統(tǒng)一分配資源，共用部分控制信道，這樣一來(lái)對(duì)運(yùn)營(yíng)商就是利好消息。
為什么這么說？運(yùn)營(yíng)商可以利用現(xiàn)有頻段接入eMTC，而不用再去專門劃分信道。當(dāng)然，相比于NB-IoT或者其他低功耗廣域網(wǎng)技術(shù)，eMTC被提及的次數(shù)并不多，國(guó)內(nèi)三大運(yùn)營(yíng)商也沒有明確的戰(zhàn)略將其列為長(zhǎng)期戰(zhàn)略，相比之下，歐美各地的運(yùn)營(yíng)商則將eMTC列為了國(guó)家級(jí)的戰(zhàn)略。
事實(shí)上，通信服務(wù)提供商可以讓eMTC與NB-IoT發(fā)揮互補(bǔ)的作用，例如在智能物流體系中檢測(cè)物品的位置信息，追蹤生鮮的儲(chǔ)藏溫度，保護(hù)商品的安全，實(shí)時(shí)記錄并上傳數(shù)據(jù)。再如一些移動(dòng)化的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，甚至是電梯，都可以通過蜂窩網(wǎng)實(shí)現(xiàn)即時(shí)信息的交互。以此展開，eMTC在可穿戴產(chǎn)品中的前景也是可期的。
當(dāng)然，也有一些廠商也研發(fā)雙模芯片，即可以將eMTC和NB-IoT集成在同一個(gè)模塊內(nèi)，讓物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可以共享其優(yōu)勢(shì)。不過這一切，還是離不開生態(tài)的支持，畢竟讓NB-IoT以一己之力承載起整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)，效果似乎并沒有想象中的那樣理想。
不管是NB-IoT還是eMTC，各有各的擅長(zhǎng)，關(guān)鍵還是要根據(jù)場(chǎng)景需求去選擇對(duì)應(yīng)的協(xié)議和組件，而且背后除了要有管道商的支持，還要有解決方案商對(duì)于協(xié)議開發(fā)的支持，只有這樣才能讓新技術(shù)有用武之地。
(責(zé)任編輯：李俊勇)