物联网技术标准
3GPP是什么?
為了解決各國2G蜂窩通信系統互不兼容的問題,各國通信標準化組織在1998年12月成立了3GPP,最初成立的目標是實現由2G網絡到3G網絡的平滑過渡,保證未來技術的后向兼容性,支持系統間的漫游。
現在3GPP已經發展成為最具權威的國際移動通信標準制訂機構,4G,5G的通信標準都是由3GPP來制訂。3GPP每一個標準規范都叫做一個Release,簡稱R-xx,xx是標準的數字編號,比如最早1999年的R99,之后的版本號是R4,R5,等等。
物聯網技術標準
3GPP也提出了一系列物聯網技術標準,總的來說可以分為三類:
LTE-M(eMTC)
基于LTE網絡演進的LTE-M技術
LTE-M(eMTC)
Long Term Evolution,長期演進
LTE-M,即LTE-Machine-to-Machine,是基于LTE演進的物聯網技術。LTE-M在3GPP標準R12中叫低功耗MTC(Low-Cost MTC),其中MTC是Machine Type Communications的縮寫。
在R13中LTE-M被稱為enhanced MTC,也就是目前媒體在宣傳的eMTC。旨在基于現有的LTE載波滿足物聯網設備需求。
3GPP到了R12中又定義了更低成本、更低功耗的Cat-0,其上下行速率為1Mbps
R13標準中制定了Cat-M1設備標準,最大工作帶寬只有1.4MHz,Cat M能提供到的數據傳輸速率可達400~700Kbps
GPRS
GPRS是在GSM網絡基礎上發展起來的數據通信技術,用來解決2G網絡中數據傳輸的業務需求。現在廣泛應用于物聯網項目中。不過由于GPRS的功耗較高、系統容量有限等缺點,所以業界一直尋求GPRS的低功耗低成本的替代方案,也就是LPWAN技術。LoRa、SigFox都屬于這類技術。
不過LoRa,SigFox都是公司提出的私有標準
LoRa(Long Range)
LoRaWAN則定義了使用LoRa技術的端到端標準規范,包括物聯網市場安全、能源效率、漫游和配置入網(on-boarding)等。LoRaWAN起初叫LoRaMAC,由Semtech、Actility、IBM Research共同制定,在2015年巴塞羅那移動世界通信大會上,被改名為LoRaWAN,成為LoRa聯盟成員的規范。LoRaWAN規范可以從LoRa聯盟網站下載:www.lora-alliance.org
LoRaWAN和LoRa的區別在于,LoRa是一種技術,而LoRaWAN是一套標準規范,就好比NB-IoT與3GPP TR的關系一樣
贊助成員
中國只有中興(ZTE)位于其列。
EC-GSM
專門負責GSM/EDGE標準的TSG GERAN。GERAN是GSM/EDGE Radio Access Network是縮寫
3GPP GERAN 提出,要將窄帶(200 kHz)物聯網技術遷移到GSM上,尋求比傳統GPRS高20dB的更廣的覆蓋范圍,并提出了5大目標:提升室內覆蓋性能、支持大規模設備連接、減小設備復雜性、減小功耗和時延。這些目標也可以認為是LPWAN技術的共同追求。
EC-GSM,即擴展覆蓋GSM技術(Extended Coverage-GSM)
雖然標準化已經完成,但沒有什么落地的應用。
NB-IoT
不同于MTC,蜂窩物聯網(Cellular Internet of Thing, CIoT)項目建議針對物聯網特性全新設計,不一定要兼容既有的LTE技術框架
Clean Slate的字面意思就是清白歷史,意味著拋掉LTE技術的歷史包袱,重新開始設計。
SIGFOX
SIGFOX是一家法國公司,成立于2009年,創建了連接低功耗設備的無線網絡,主要用于低功耗物聯網,如:電表等,這類應用需要連續地發送少量的數據
SIGFOX提供了一個蜂窩式的網絡運營商,為低數據量的物聯網和M2M應用提供量身打造的解決方案。
從智能電表到控制節點許多的應用都需要遠距離連接,遠距離連接只有選擇使用蜂窩連接(如GPRS、3G、4G等)。這會有一些缺點,因為蜂窩手機系統主要是用在聲音和高速數據速率應用上的。而對于大多數的M2M/IoT應用,他們不適合于低數據速率連接,無線接口復雜并且增加了成本和電源功耗
總結
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