1、1中国电信深圳分公司2017年8月2ba物联网发展趋势及NB-IoT技术介绍中国电信NB-IoT网络商用部署优势NB-IoT典型应用案例3智能家居，智能建筑，车联网，低端M2M汇聚等农林牧渔，传感，抄表，停车，物流监控，追踪业务等高速率(10Mbps)p 2G:GPRS|CDMA2K1Xp MTC/eMTC/LTE-Vp 3G:HSPA/EVDO/TDSp 4G:LTE/LTE-Ap WiFi 802.11技术网络要求2020年全球300亿IoT连接分布视频监控、智慧医疗、智慧城市等中速率(1-10Mbps)低速率(100kbps)p NB-IoTp SigFoxp LoRap 短距无线，如Z
2、igBee5%25%70%网络接入技术LPWA 高速率(10Mbps)中速率(1-10Mbps)低功耗 低速率(100Kbps)深度覆盖(20dB)低功耗(10年)低成本(5$)运营商蜂窝物联网的市场分类和竞争技术LPWA(Low Power Wide Area,低功耗广覆盖)应用占整个物联网连接规模接近70%4NB-IOT标准化进程2016年6月16日，3GPP RAN全会第72次会议顺利结束，NB-IoT核心部分获得顺利通过。3GPP R13NB M2MNB OFDMANB LTENB-IOTWork ItemNB CIOTNB-IOT2016年6月：核心部分已冻结2016年9月：性能部分
3、冻结2016年12月：测试部分冻结-2015年9月-2015年5月-2014年5月-2014年7月-2015年7月UL:FDMA 3.75KHzDL：FDMA 15KHzUL:2.5KHz OFDMADL：2.5KHz OFDMA UL:FDMA 3.75KHzDL：3.75KHz OFDMAUL:15KHz SC-FDMADL：15KHz OFDMAUL:15KHz SC-FDMA+3.75KHzDL：15KHz OFDMA3GPP R14的讨论已经开始，主要包括：定位，多播，R13特性增强5NB-IOT四大优势，适用于“低速、小包、时延不敏感”物联网业务20dB 增益5$模组成本 10 年
4、电池寿命50K连接数每小区广覆盖窄带功率谱密度提升 重传次数编码增益简化射频硬件简化协议降低成本减小基带复杂度简化协议,芯片功耗低功放效率高发射/接收时间短频谱效率高小包数据发送特征终端极低激活比低功耗大连接低成本6 广覆盖：比GSM覆盖高20dB180 KHz3.75 KHz 物联网终端:200mw数据包(每个包100 byte)典型应用平均功率=200mW/180kHz2G/3G/4G平均功率=200mW/3.75kHz17dBNB-IOT定义816次重传912dBD 1D 1D1功率谱密度重传7低功耗:使电池寿命长达10年时间休眠状态传呼PSM终端功率可达 310 小时激活计时器限制状态
5、1mA发射120mA*PSM0.005mA*50mAMCL144dBm50mA传呼监控200byte per report per time芯片0.045mASensor keep-alive电池寿命*电池损耗系数/终端传感器能耗 通讯 (incl.MCU&模组)N*0.11 mAhPSM(每天)0.12 mAh保持传感器活跃状态(每天)1.08 mAh报告间隔(如：停车)24 次/天电池寿命 3710 天 10 年次数*通讯+PSM+传感器活跃状态电池容量 19,000 mAh电池损耗系数 75%PSM省电模式PSM省电模式终端空闲时关闭收发信机99%时间在PSM状态PSM下只占用1%功耗e
6、DRX扩展动态接收增大IDLE态寻呼信道侦听周期8大连接：100K用户容量*/200kHz小区 话务模型 海量连接的特有系统设计15 分钟1 天xx byte100k设备/小区对时延不敏感蜂窝物联核心网业务平台DL Data关键技术4：核心网优化 终端上下文存储 下行数据缓存关键技术3：基站优化 独立的准入拥塞控制 终端上下文信息存储关键技术1：窄带技术 上行等效功率提升，大大提升信道容量关键技术2：减小空口信令开销，提升频谱效率NB-IoT基站9PA:Power Amplifier SOC:System on ChipCat-4 LTEBB2RX1TXRFMMMBPAPMUFlash/RAM
7、BB1RX1TXRFMBPAPMUFlash/RAMBB1RX1TXRFPAPMUFlash/RAMCat-0 MTCNB-IOTMMMB:多模多频段PAMB:多频段BB:基带PMU:电源管理单元低复杂度基带p 终端协议简化精 简 射 频p 单天线，半双工高 效 功 放p 上行峰均比低，p 功放效率高p SOC可内置PA精简电源管理小 容 量 存 储p 协议栈优化p 500kByte低成本：终端芯片低至$110ba物联网发展趋势及NB-IoT技术介绍中国电信NB-IoT网络部署及优势NB-IoT典型应用案例11全球首个全覆盖NB-IoT商用网络2016年10月新采购的LTE800M设备，规范要
8、求支持NB-IoT2016年12月项目启动，筹备测试资源、制定总体方案和测试规范2017年1月完成试验网工程建设2017年3月完成场外试验2017年6月完成端到端业务运营级测试验证完成800M的NB-IoT全网部署正式商用中国电信NB-IoT优势覆盖广，基于4G全覆盖网络部署，有4G均可提供NB-IoT服务规模最大，全网31万基站网络同步升级质量最优，基于800MHz低频段承载12NB-IoT网络端到端部署架构支持接口优化，优化30%以上信令开销，支持终端节电和降成本。23基于CloudEdge平台优化的IoT专用核心网，可与现网组pool，降低每连接成本重用站点基础设施，降低部署成本1Sin
9、gle RANL/NB-IoTNB-IoT 终端设备IoT PlatformSingle EPCLTE/IoTHLR/PCRF/PGWNB-IoT only应用层协议栈适配终端SIM OTA终端设备、事件订阅管理API能力开放（行业，开发者）OSS/BSS（自助开户，计费）大数据分析移动性/安全/连接管理无SIM卡终端安全接入终端节能特性时延不敏感终端适配拥塞控制和流量调度计费使能低成本站点解决方案新空口支持Massive IoT连接无线连接软SIM传感器接口应用驻留MIGb/IuPS/S1/MI123IoT EPC基 站核 心 网IoT 平台客户应用服务器13开放的物联网平台：汇聚行业连接，
10、使能第三方应用IoT平台应用使能连接管理IoT Agent鉴权认证设备管理数据采集音视频呼叫边缘计算智慧家庭车联网智能抄表智慧城市Others14IoT平台在NB-IoT场景下的核心价值1234515实验室能力开放，推动产业发展5类服务终端网络平台应用安全1基础资源服务实验室卡实验室号4G EPC核心网CAT1/NB接入网工业PON V2X LoraSDN 公网IP地址云主机云存储2认证评估服务通用评估特殊评估设备互通测试功能评估性能评估互通评估功能评估性能评估终端安全评估平台安全评估应用安全评估3产品开发服务开发板及SDK通信模块传感模块连接管理平台接口服务API/SDK业务使能平台接口服务
11、API/SDK4专家咨询服务解决方案咨询合作伙伴推荐网络技术规范基础业务规范平台技术规范合作伙伴推荐业务规范技术规范合作伙伴推荐安全方案咨询合作伙伴推荐相关的终端、网络、安全、业务的仪器仪表租用可定制的、各类行业场景、端到端环境仿真风险投资产品评测交易撮合协同研发设备企业风险资本软件企业SI企业p分别于北京、上海、广州三地设立开放实验室p通过开放实验室承载中国电信物联网生态建设参与方广州：终端实验室北京：网络实验室上海：应用实验室16广东电信物联网开放实验室16承接集团公司部署，侧重终端，服务广东物联网产业链，具备完整的业务演示、生态对接测试、汇报接洽、向全省21地市远程支撑的能力：提供从终端
12、到平台的端到端实验室开发测试环境，加速产品开发上线 提供NB/2G/3G/4G完整网络环境，以及网络通讯指标的专业检测 提供实验室远程接入开发能力与线上对接机制，支持异地接入测试 提供产品及方案的直观演示，提升客户感知与体验批准测试测试报告批准 实验室管理员实验室管理员测试支撑团队应用上市申请申请者申请者启动阶段合作方自行调测实验室进驻测试报告获取模组厂家最新开发手册获取联调申请表、联调入口checklist、联调指南获取物联网平台开发文档申请SoftRadio完成硬件电路设计基本AT命令调测利用SoftRadio进行远程调试提交预测试报告兼容性测试（通信功能、可靠性）天线性能测试功耗测试联合
13、输出测试报告合作方输出终端使用端到端的指导书一个月的时间完成产品孵化到商用1周周24周周2周周1周周17ba物联网发展趋势及NB-IoT技术介绍中国电信NB-IoT网络部署及优势NB-IoT典型应用案例18低功耗广域技术具体场景应用：7个大类共24个应用分类pp GSMA的研究报告定义了7种LPWA应用分类：农业和环境、消费电子、工业、物流、智能楼宇、智慧城市以及公共事业。2018年中国广域低功耗M2M总连接数预计达到4.2亿 2020年预计中国广域低功耗M2M总连接数达到27亿报警系统HVAC（采暖通风与空调）系统家居楼宇接入控制农业应用（农林牧渔监控，家 畜监控）环境监控（污染、噪 音、雨
14、、风、河流流 速、健康危害、数据 搜 集与实时监控智能停车智能垃圾桶智能灯杆表类：智能水表、智能气表给水系统监控新能源工业：设备状态监控、工业 控制、进程与安全监控能源基础设施、石油与天 然气监控自动贩卖机穿戴设备大型家用电器VIP追踪（宠物、小孩 等）智能自行车生活辅助远程临床跟踪工业资产、货柜追踪：位置与状态更新19基于NB-IoT开展智慧水务智慧水务驱动力挑战与关注点20深圳水务NB-IoT试点技术方案试点地点：试点规模：业务平台：应用平台网络终端NB-IoT21深化合作，开启智慧水务新时代 IoT 技术22智能环保水质监控通过NB-IoT网络，远程实时获取水质参数监测数据、在线仪表运行
15、状态、监测预警与报警及自动监测站概况等信息，为研究水污染课题、防治水污染事故提供数据支撑。监测对象：各类天然水（江、河、湖、海和地下水）和各种工业排水等的水质指标、有毒物质含量。应用场景：饮用水监测、水源水质监测、污水排放监测、水污染实时监控预警、地下水监测水质探测传感器数 据 采 集 器NB-IoT模块物 联 网 公共 平 台水 质 监 控 应 用 平 台整体应用方案23智能垃圾箱监控智能垃圾箱监控实时监控通过声波传感器监控垃圾箱是否已满状态50%人力成本节省环境保护城市美化35%运维效率提升作业管理规划根据上报信息规划垃圾车按需作业在城市部署智能垃圾箱，实现垃圾箱的集中管理、状态查询及环卫
16、作业规划，有利于垃圾的高效及时清理，解决设备分散难管理、现场维护工作量大等问题。功能：垃圾满溢清洁提醒、语音播报、LED内容显示、GPS定位、自动开关投料口、智能压缩检测、太阳能供电等。社会意义：促进生态文明和智慧城市建设景区/街区火车站/机场校园/工业园综合体/办公楼24智能井盖监控普通传感器 防拖拽传感器 智能锁传感器整个系统由井盖监控传感器嵌于井盖处，通过NB-IoT蜂窝物联网与井盖数字化检测平台实现互联，在管理门户与手机APP上实现监控、巡检和报警等功能。设备管理：统一记录管理井盖的位置状态、生产信息、安装信息、业主信息和维修保养记录等。设备检测：在设定时间发送健康汇报，确保设备运行正
17、常，及时排除设备故障。报警功能：井盖被打开（产生15以上倾角）以及发生位移（有加速度产生）及时发送报警信息至平台和手机APP。城市智能井盖监控系统 实现24小时无人巡检 实时井盖异常报警 实时声光报警提示，短信通知 自动激发业务单位作业处置流程 大幅度提升技防安全 极大降低窨井伤人危险25智慧新型路灯集照明控制、应急求助、供电和网络等功能于一体的新型灯杆，结合智能路灯管理平台及APP应用，为智慧城市基础设施提供支撑。远程对路灯灵活地开关、调光，最大限度地节约能源随时掌握路灯运行状况，故障预警，方便维修保养不仅仅是路灯管理的决策，而是智慧城市切入点无线城市4G+Wifi智能广播 政府公告应急指挥
18、智慧监控公共安防 视频监控 智能识别智慧照明 LED照明 智能控制信息交互政 府 公 告 信 息 发 布 信息查询应 急 求 助 一 键 求 助 语音对讲绿色能源汽车充电 手机充电智能感知路灯精准定位环境监测环境、气象照明动态实时监测、智能分析，按需照明，节能率达50%26智能消防栓监控在不改变消防栓外观的基础上，使用消防栓防盗水报警装置直接替换原有100mm出水口闷盖，通过NB-IoT网络将报警信息及数据远传给监控中心实时监控。功能：开盖报警、破坏报警、压力监测、撞倒报警、出水报警消防栓监控要解决的问题人为破坏消防栓一些不法分子盗窃消防栓市政消防栓监管不到位非法盗用消防栓免费水擅自拆除、迁移
19、消防栓埋压、圈占市政消防栓消防设备智能实时监控系统NB-IoT手机APP消防栓专用取水管道DATA-7601微功耗测控终端压力变送器表井消防栓监控中心消防栓监控中心消防栓防盗水报警装置27智能停车应用快速部署地磁车检器无线通讯，无需网关；系统组网简易，部署简便。传输稳定NB-IoT信号增益大，无线传输稳定可靠；通讯距离远。规模组网NB-IoT覆盖范围广，地磁车检器可部署区域不受限制。物联网平台智能停车应用平台第三方支付系统网络应用政府APP2G/3G/4G/NB-IoT车检器(NB-IoT)车位锁(NB-IoT)设备室外/私人车检器(NB-IoT)摄像头引导屏(3G/4G)(2G/3G/4G/
20、NB-IoT)车闸(NB-IoT)室内停车管理系统平台在停车场部署智能停车感应设备，通过NB-IoT网络将当前车位的停车信息传送到平台，实时监控。28车位可感知车位可联网提高停车便利性及车位利用率NB-IoT智能停车，缓解交通拥堵29智能共享自行车1.用户体验好-找车容易-使用还车容易，扫码开锁，锁车即走-计费准确2.单车可维可管，降低运维成本-单车位置可监控-防盗-单车运行状态可监控（在线/离线/故障）-单车业务状态可监控（使用/停止）3.低成本解决方案，维持快速规模部署优势-低功耗工作，减少充电/发电模块成本投入-智能单车总成本得到更有效的控制共享自行车+NB-IoT智能锁集成NB芯片，用
21、于通信集成GPS，支持定位集成震动传感器，防盗查询附近车辆扫码开锁在线支付骑行历史记录30智能电动车通过在电动车控制器或仪表盘上安装具备定位功能的智能防盗终端，对电动车电压、故障代码、操作指令等数据进行读取和采集，从而实现车辆信息远程访问、实时定位、防盗跟踪、移动报警等功能。接入控制器智能电动车平台服务智能电动车平台服务物联网卡智能防盗终端智能防盗终端内置GPS和电信NB-IoT通信模块面向购车用户（APP）面向车厂（用户管理系统、数据分析平台）面向经销商（用户管理系统web端）面向公安局（公安定位入口）智能电动车31智慧工业设备预防性维护服务智能产品远程监控+预测性维护解决方案智能终端网络接
22、入中心实时传输监控服务平台远程监控预测预警远程诊断与维护主动维护大数据存储处理产品嵌入无线传输 模块/终端聚焦工业制造的后服务环节，采集遥测数据及商业数据，提供预防性的维护，提高服务的效率和效能。产品的可识别、可追溯、可定位、可管理维保服务的可检测、可预警、可远程维护产品设计改良、备品备件的库存管理优化行业机会：电梯行业、工程机械、大型空凋、商用净水器等卡和安全通道NB-IoT网络安全接入通道智能终端采集维护数据采用贴片模式内置电信卡软件平台响应客户需求负责开发应用软件平台服务器端电信提供平台云资源移动蜂窝物联网32NB-IoT 小型空气站测试数据测试项NB-IoTGPRS休眠状态功耗0.8A76mA发送数据功耗100mA1.8A接收信号强度-97dB-80dB发送时延平均500ms200ms测试设备距离基站2公里，室外环境下，采用NB-IoT发送数据的功耗相比GPRS小了近200倍，对依靠太阳能供电的环境检测设备来说非常给力。33地下密闭空间危险源监测GPRS在地下管网密闭空间的网络表现不稳定，常常出现网络覆盖不到的情况，伴随而来的功耗以及维护成本问题，NB-IoT更好的穿透性极大改善了设备的传输稳定性，同时NB-IoT更低的功耗也降低了设备维护成本。34压力、流量远传智能消防水压、流量监测35基于NB-IoT的智慧井盖工业园区危险源检测终端36
