低功耗廣域網路串起物聯網裝置(3):NB-IoT

NB-IoT與前篇文章提到的LoRa類似,都屬於低功耗廣域網路(Low Power Wide Area Network,簡稱LPWAN)規範,能夠在極度節省電力消耗的情況下,進行長距離資料傳輸,以利佈署智慧城市所用的物聯網裝置。其中NB-IoT與LoRa最大的不同在於選用授權頻譜,更能夠確保通訊品質不受干擾。

使用頻譜受到管制

NB-IoT的全名為NarrowBand IoT,顧名思義,就是為物聯網裝置設計的窄頻無線電通訊技術,它是由3GPP(3rd Generation Partnership Project,第三代合作夥伴計劃,功能為制定國際電信標準的組織)所提出的通訊標準,以目前手機使用的行動通訊技術為基礎,讓透過電池提供電力運作的物聯網裝置,能夠具有長距離通訊的能力,以及保持長續航力的特色。

不同於LoRa採用非授權頻譜(Unlicensed Spectrum),NB-IoT則是採用授權頻譜(Licensed Spectrum),兩者主要的差異在於是否需要無線通訊使用的頻段,是否需要經過主管機關分配與授權電信商使用。簡單地說,一般手機使用通訊頻段,就是屬於需要受到管制的授權頻譜,申請執照後才能使用,一般人不能私自架設基地台,而Wi-Fi無線網路則屬於非授權頻譜,大家都不需申請即可自行在家中裝設熱點。

由於LoRa採用的是非授權頻譜,因此在使用的過程中不會產生相關費用,然而因為NB-IoT採用頻率低於1GHz授權頻譜,根據NB-IoT vs LoRa Technology白皮書的資訊,這種sub-GHz頻譜中,每MHz的申請成本約為美金500萬元,另一方面,因為NB-IoT需要仰賴行動通訊的基地台,所以在建置成本上會比較高。

低功耗廣域網路串起物聯網裝置(3):NB-IoT

▲NB-IoT是由3GPP所提出的通訊標準,特別適合物連網裝置使用。

通訊品質有保障

不過也就是因為NB-IoT使用授權頻譜,因此訊號比較不會受到干擾,能夠避免在裝置繁多的環境中發生彼此干擾的問題。而且相較於LoRa使用的通訊方式為非同步通訊協定(Asynchronous Protocol),NB-IoT使用的同步通訊協定(Synchronous Protocol)能夠降低通訊的延遲。

舉個例子來說,LoRa就像是寄平信,雖然便宜,但是寄達時間比較不能掌握,且有信件可能會遺失,然而NB-IoT則像是限時掛號,能夠確保信件能準時寄達。由於NB-IoT具有這種服務品質(Quality of Service,簡稱QoS)的特性,能夠確保資料能正確地傳輸到目的地,因此更適合用於如收銀系統、火災警報等牽涉到金融與安全的應用情境。

根據iThone報導,目前電信商Vodafone已經於西班牙首都馬德里以及瓦倫西亞等地部建能夠覆蓋整座城市的NB-IoT網路,並會將範圍推廣至巴塞隆納與其他更多區域,以提供城市中高達1億個物連網裝置使用。

有趣的是,雖然NB-IoT需透過基地台提供服務,但是它能相容於4G行動通訊的基地台,因此在已經具有4G行動通訊網路的區域,只須需更新基地台內的軟體就能完成部署,不需重新架設專用基地台,因此實際上並不會花費太多時間與成本。

低功耗廣域網路串起物聯網裝置(3):NB-IoT

▲雖然NB-IoT的成本比LoRa還要高,但是能夠提供更好的通訊品質。(圖片來源:NB-IoT vs LoRa Technology白皮書

低功耗廣域網路串起物聯網裝置(3):NB-IoT

▲NB-IoT能夠相容於4G行動通訊基地台,夠利用現有的基地台。

使用 Facebook 留言

發表回應

謹慎發言,尊重彼此。按此展開留言規則