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NB-IoT技術發展趨勢[趨勢新知]
種類:其他公告  發布單位:技術處  發布日期:2019-09-04 10:00
作者:陳佳滎/工研院

一、NB-IoT簡介與市場規模

由於傳統行動通訊技術(2G/3G/4G)運用於物聯網應用存在功耗大、成本高等缺點,因此低功耗廣域網路(Low Power Wide Area Network, LPWAN)技術逐漸受到關注。其中屬於LPWAN技術的NB-IoT即是專門為物聯網優化設計的行動通信技術,雖發展起步較晚,由於它是由3GPP所支持,針對IoT所打造的電信級網路,除具備多連接、低功耗、低成本以及廣覆蓋等優勢,並且使用授權頻段(Licensed Band),對於網路傳輸品質、數據安全都有更高的保障,再加上建置成本較低,可直接由現有網路架構升級,備受各國電信商所支持。包含:Vodafone、Deutsche Telekom、Etisalat、義大利電信、中國移動、中國聯通等,NB-IoT目前已經成為LPWAN的主流技術之一,也是5G三大應用場景之大量連接的前導技術。

二、NB-IoT演進現況與未來發展趨勢

(一)目前商業應用仍以R13版本為主,產業應用往R14版本前進

NB-IoT又稱做LTE Cat. NB1,3GPP的R13版本初步定義了NB-IoT的技術規格,其特性包括低功耗、廣覆蓋、低成本與大量連結,可大幅降低物聯網設備的成本,加上低功耗帶來長達數年的電池電力供應,並搭建在行動業者既有的網路覆蓋下,用行動通訊技術可保障資料傳輸的安全性,比現有4G網路提高更多的訊號增益(比LTE提高20dB),不但可以覆蓋廣大區域並深入到偏遠地區及地下室,同時可支援更多的設備並接取訊息,可為如智慧水表、電表、天然氣表、智慧停車、智慧物流與智慧城市應用等帶來新的商業模式及商機。

(二)R14強化多項性能;R15支援TDD;未來將與5G NR共存

R14版本中,進一步強化NB-IoT的效能與穩定性,如導入Category NB2,提升傳輸速率、支援更低功耗技術,如引進更低功率級別的UE,其最大發射功率為14dBm,有助於如地磁感測器等對待機時間有較高要求的設備,且能支援更多的終端連接數,在定位方面支援識別碼(Enhanced Cell ID, E-CID)與觀察到達時間差定位法(Observed Time Difference Of Arrival, OTDOA)等定位方式。此外還納入點對多點傳輸技術(Single-Cell Point-to-Multipoint, SC-PTM) 、強化移動性與服務不中斷以及導入空中韌體更新(Firmware Updates Over The Air, FOTA)機制,使得NB-IoT在技術面達到大規模商用化佈建條件。

三、NB-IoT B2C應用

2018年全球電信營運商紛紛開始針對NB-IoT應用進行商用部署,而為了協助NB-IoT技術大規模應用,各國政府也扮演者NB-IoT應用普及的推手,因此初期應用主要為智慧電表、水表、瓦斯表、智慧停車以及智慧路燈等應用。目前我們已經看到NB-IoT技術在B2G創造價值和營收,但若以政府立場推動,應用場景相對侷限,也非每家廠商都能得到政府補貼進行NB-IoT應用建置,大規模商用或複製恐有難處。因此觀察國際發展趨勢,產業上的NB-IoT應用也開始往B2C應用前進,因此本文將整理列出目前NB-IoT B2C相關應用,以供國內產業發展B2C應用參考借鏡。

四、結論與建議

隨著LPWAN技術發展迅速,NB-IoT雖為起步較晚的技術之一,在全球許多電信營運商、設備商支持下,NB-IoT相關產品陸續問世促使服務加速商用化(如智慧電表、水表、路燈、停車解決方案等),此外全球相關產業生態體系也逐漸完備,例如主要晶片廠商(如高通、聯發科、海思等)都已經推出R14版本NB-IoT晶片。

完整內容請詳見:NB-IoT技術發展趨勢

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更新日期:2017-08-08

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