物联网通信技术标准趋势Halow 和NB-IOT也许是最好的选择

1、IOT市场及通信技术趋势分析 Halow 和 NB-IOT 将是 IOT 领域最好选择1/27物联网是一场新革命李彦宏说“移动互联网时代结束”，是指该领域再难出“独角兽”，即便保守点，“移”也不再是大未来；而周鸿祎认为，人工智能并没有算法突破，眼前进步不过是沾了大数据和云计算光。传统产业不可能再造淘宝、支付宝来构建大数据，所以根本希望正是在物联网。物联网能产出行业专属大数据，再配以云计算和开源人工智能算法，传统产业由此才能插上智能科技新翅膀。21日本软银出资320亿美元收购英国芯片设计企业ARM，收购较市场收盘价溢价43%。软银CEO孙正义在2月28日世界移动大会演讲中指出：电脑智商会在30年

2、内超出人脑（奇点到来），而IoT（物联网）设备会普遍接入网络，把世人连接起来。单单ARM一家企业，未来就要出货1万亿块物联网（IoT）芯片。2/27物联网市场空间有多大？美国市场研究企业Gartner预测，到，全球物联网设备将达260亿台，市场规模将达1.9万亿美元；麦肯锡预测更惊人，到2025年，市场规模将达11.1万亿美元（相当于60万亿人民币）。物联网设备数量远远大于手机数量。物联网中人与设备数量比将大于 1：10003/27行业巨头布局“物联网”英特尔：公布爱迪生(Edison）可穿戴及物联网设备微型系统级芯片，年推出居里(Curie)芯片，集成了低功耗蓝牙通信能和运动传感器；谷歌：提

3、出Project IoT物联网计划，年公布Brillo物联网底层操作系统，该系统源于Android，支持ARM、X86、MIPS架构智能硬件；思科：20斥资14亿美元收购Jasper全部股权，完善物联网生态体系；软银：拟320亿美元收购芯片专利授权巨头ARM，卡位物联网芯片端；华为：推进NB-IoT标准制订；先后公布物联网操作系统LiteOS、NB-IoT端到处理方案，提出“1+2+1”战略，努力构建OceanConnect生态圈；baidu：年公布baiduIoT，与ARM、MTK、TI、科通芯城等联合推进物网发展；阿里巴巴：20公布物联网整体战略，集合旗下阿里云、阿里智能、YunOS，联合

4、打造面向物联网时代服务平台；还联合庆科公布物联网操作系统MICO；腾讯：推出“QQ物联智能硬件开放平台”，将QQ账号体系及关链、QQ消息通道等关键能力提供给可穿戴设备、智能家居、智能车载、传统硬件等领域合作搭档，实现用户与设备及设备与设备之间互联互通互动；中国移动：成立物联网企业、车联网企业，搭建物联网专网、提供专号、建设物联网设备接入管理平台和物联网应用开发平台，大力推进物联网业务展。4/27芯片是物联网“大脑”芯片是物联网“大脑”，低功耗、高可靠性半导体芯片是物联网几乎全部步骤都必不可少关键部件之一。依据芯片功效不一样，物联网产业中所需芯片既包含集成在传感器、无线模组中，实现特定功效芯片，

5、也包含嵌入在终端设备中，提供“大脑”功效系统芯片嵌入式微处理器，普通是MCU/SoC形式。5/27物联网通信技术是前沿科技基础人工智能云计算大数据物联网移动互联6/27无线通信是物联网接入网络关键常见局域网技术有WiFi、蓝牙、ZigBee等，以及刚才兴起 Halow 、BLE 等；常见广域网技术主要有工作于授权频段2/3/4G、NB-IoT和非授权频段LoRa、SigFox、等技术，不一样通信对应、不一样通信模组。NB-IoT、LoRa、SigFox属于低功耗广域网（LPWA）技术，含有覆盖广、成本低功耗小等特点，是专门针对物联网应用场景开发。7/27什么是 Halow ？低功率、长距离Wi

6、-Fi新技术低功率Wi-Fi处理方案在业界积聚了强进势头，在此背景下，Wi-Fi Alliance推出采取IEEE 802.11ah技术Wi-Fi Halow。Wi-Fi HaLow在低于1GHz频带上运行，从而使Wi-Fi CERTIFIED产品能够在更长距离上以更低功率实现互联。Wi-Fi HaLow将在智能家居、互联汽车和数字医疗保健以及工业、零售、农业和智能城市环境中，用来实现各种新型节能应用。Wi-Fi HaLow将Wi-Fi扩展到了900MHz频段，从而可用来实现传感器、可穿戴设备等应用所必需低功率互联。Wi-Fi HaLow传送距离几乎是当前Wi-Fi一倍，不但能更远地传送信号，

7、而且能在富有挑战性环境中提供愈加可靠连接。所谓富有挑战性环境，即存在墙壁或其它障碍物环境，在这种环境中，能否更轻易地穿透墙壁或其它障碍物是主要考虑原因。Wi-Fi HaLow将广泛采取已经有Wi-Fi协议，并具备很多优势，包含多厂商互操作性、强大政府级安全性以及易于配置，而这些优势也是消费者期望今天Wi-Fi提供。8/27什么是 NB-IoT ？基于蜂窝窄带物联网（Narrow Band Internet of Things, NB-IoT）成为万物互联网络一个主要分支。NB-IoT构建于蜂窝网络，只消耗大约180KHz带宽，可直接布署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，以降低布署成本、实

8、现平滑升级。NB-IoT是IoT领域一个新兴技术，支持低功耗设备在广域网蜂窝数据连接，也被叫作低功耗广域网(LPWAN)。NB-IoT支持待机时间长、对网络连接要求较高设备高效连接。听说NB-IoT设备电池寿命能够提升至最少，同时还能提供非常全方面室内蜂窝数据连接覆盖。9/27物联网架构示意图Things物联网Cloud云端Gateways通信网关Short Range Connectivity短距离连接(WIFI)Long Range Connectivity长距离连接Cellular蜂窝网络Satellite卫星Fiber, DSL光纤Local Networks地方网络Choose Be

9、st Available Link选择最正确链接路径HaLow10/27市场需要高性能、低功耗产品11/27Halow 与 蓝牙、Zigbee、传统wifi 对比12/27不一样技术适用场景 LP-WAN MAN LP-LANLP-PANSMARTHOMESMARTWorldSmartHealthto 10mto 1000mto 10kmHaLow802.11ahLTE AdvancedNB-IOTBT LE802.11a/b/g/n/acZigbee, ThreadLoRa, SigFox2G/3G/4G, LTE距 离13/27NB-IoT 产业圈正在逐步形成14/27NB-IoT四大优势

10、 专门定位：“低频、小包、时延不敏感”物联网应用广覆盖20dB增益窄带功率谱密度提升重传次数编码增益低功耗电池寿命简化协议、功耗降低功放效率高发射/接收时间短大连接50K连接数/扇区频谱效率高小包数据发送终端极低激活率低成本1$ 芯片目标成本简化射频硬件简化协议降低成本减小基带复杂度15/27Halow 产业圈 上游芯片厂商刚才开始 芯片模块应用产品运行服务？企业企业16/27Halow 优势 “场景固定、速度快、高可靠性、高安全性”物联网应用首选连接技术广覆盖900MHz频段工作更加好穿墙性能增加覆盖范围距离 1000-m低功耗电池寿命功耗降低信号更强更大拓展8000连接数基于 IP 架构支

11、持设备间互联支持云连接热点接入更多终端低成本1$ 芯片目标成本优化射频硬件更小芯片面积降低成本减小复杂度兼容性好802.11协议族标准经过长久验证支持可靠连接网络结构简明带宽 1M - 32M17/27Halow 和 NB-IOT 将是 IOT 领域最好选择Open Standard-IOT access/service contract, SIM card and feeBuilt on Cellular infrastructure with option to use existing networkMassive 50,000+ devicesOpen Standard-free/Ho

12、tspot access, WiFi SecurityBuilt on WiFi infrastructure requires new network deploymentLarge 8000+ Supported devicesLowest Power for medium range, Good penetration for power usedTarget Modem Devices under $ 5.00Low Power for longest range, Good penetration for power usedTarget Modem Devices under $

13、5.00 PLUS “cellular plan”LTE Cat M1 & NB-IOTHaLowLP-LAN vs LP-WANAllows set up of completely proprietary networksAllows access to a large pre-existing network18/27共享单车NB-IoT 是最正确处理方案低功耗，确保电池能够长久使用广覆盖，任何有手机基站位置低成本，高性价比才能广泛应用大连接，每个基站管理海量设备比如19/27智能家居Halow 是最正确处理方案低功耗，不插电设备能够多年使用可靠性，wifi 标准经过长久验证，可靠稳定安

14、全性，公认安全加密机制，预防黑客入侵大数量，每个网络能够接入8000个以上设备广覆盖，信号穿透效果好，轻松覆盖千米范围比如20/27ARM、英特尔、高通、联发科、飞思卡尔、德州仪器、意法半导体、华为海思、展讯、全志科技、北斗星通博世、意法半导体、德州仪器、霍尼韦尔、飞思卡尔、英飞凌、飞利浦、楼氏电子、汉威电子、歌尔股份、高德红外、耐威科技、华工科技、远望谷Telit、Sierra Wireless、华为、中兴通讯、环旭电子、移远通信、芯讯通、中移物联网企业、上海庆科、利尔达、博鹏发，天线厂商信维通、硕贝德，北斗星通谷歌、微软、苹果、亚马逊、华为、阿里、腾讯、京东中国电信、中国联通中国移动IOT

15、 领域玩家21/27智能电网“802.11ah是极好最终一公里工业物联网通信方式案。HVACLOCAL WINDSOLAR IN HOME DISPLAYHome Area Network (HAN)HaLowPRIME, G3-PLCHAN orNeighborhoodHaLowNeighborhood/MetroHaLow, PRIME,G3-PLCAPPLIANCEH2OMETER888888GASMETER888888UTILITYDATA CONCENTRATOR or GATEWAYHANGATEWAYELECTRICMETER88888888WAN22/27Access Poin

16、t - AP工厂全覆盖每个支持8000 +设备轻易在网络中添加新传感器STA设备能够是电池供电生活智能工厂 HaLow23/27智能城市LPWAN和LPLAN方案相结合，提供最正确全方面处理方案HaLow连接密集传感器集线器直接到无线蜂窝网络NB-IoT渗透使无线传感器被放置到建筑物交通和停车处理方案能够结合HaLow和NB-IoT来降低成本，网络争用，并提升安全性联合处理方案支持长距离覆盖一公里以上到一百公里这两个标准支持大型网络设备能够电池供电- 左右智能建筑智能电网STATIONS STA : Edge Sensors and DevicesAccess Points - AP24/27

17、HaLow: 数据采集和信息管理Processor Subsystem处理器SensorSubsystem感应器CommunicationsModule通讯模块802.11n, ac, ahCLOUDInternetFlash StorageTemperatureTimerHumidityPressureAlarmsMotionCompassProduct TagSecurityACCESS POINTRouterCable ModemBackhaulNetworkIOT DeviceData Analysis and Response数据分析及下达指令Cloud StorageInternet25/27Processor Subsystem处理器SensorSubsystem感应器CommunicationsModule通讯模块IOT DeviceNB-IOT: 数据采集和信息管理Cloud StorageData Mining and Analysis大数据搜集与分析InternetFlash StorageTemperatureTimerHumidityPressureAlarmsMotionCompassProduct TagSecurityNB-I