什么是蜂窩網(wǎng)絡

蜂窩網(wǎng)絡被稱為移動網(wǎng)絡，又可分為模擬蜂窩網(wǎng)絡和數(shù)字蜂窩網(wǎng)絡，主要區(qū)別于傳輸信息的方式。名字的緣由主要是由于網(wǎng)絡覆蓋的各通信基地臺的信號覆蓋呈現(xiàn)六邊形，形似蜂窩，因此被稱為蜂窩網(wǎng)絡。

蜂窩網(wǎng)絡組成主要有以下三部分：移動站，基站子系統(tǒng)，網(wǎng)絡子系統(tǒng)。移動站就是網(wǎng)絡終端設備，比如手機或者一些蜂窩工控設備?；咀酉到y(tǒng)包括移動基站、無線收發(fā)設備、專用網(wǎng)絡、無線的數(shù)字設備等等。子系統(tǒng)可以看作是無線網(wǎng)絡與有線網(wǎng)絡之間的轉換器。

蜂窩網(wǎng)絡為我們所了解和喜愛的許多事物提供了骨干，使我們能夠訪問互聯(lián)網(wǎng)、乘車、與朋友聯(lián)系、購物、觀看視頻等。除了眾所周知的個人應用外，蜂窩網(wǎng)絡在許多物聯(lián)網(wǎng)應用中也起著至關重要的作用，并且在不斷發(fā)展。

▍蜂窩網(wǎng)絡在物聯(lián)網(wǎng)中的作用

在物聯(lián)網(wǎng)中，很大一部分應用其實對數(shù)據(jù)速率要求并不高，但對于終端功耗、成本的要求較為苛刻，并且由于這些終端數(shù)量巨大且分布范圍廣，需要范圍寬廣的無線網(wǎng)絡提供完全覆蓋，例如聯(lián)網(wǎng)的路燈、智能停車收費和智能水電表，以及無數(shù)的工業(yè)應用和農(nóng)業(yè)應用，都因蜂窩網(wǎng)絡迎來了巨大變化。

蜂窩網(wǎng)絡具備高覆蓋與高可靠性的優(yōu)勢，在戶外覆蓋率可以實現(xiàn)99%以上，并且基礎設施完善，可靠性高，且可信賴性同樣也很高，與其他通信技術相比，蜂窩技術在距離、覆蓋、穩(wěn)定性等方面都有著一定優(yōu)勢，可以形成互補。

▍蜂窩網(wǎng)絡的優(yōu)勢

●覆蓋范圍廣

由于蜂窩物聯(lián)網(wǎng)使用現(xiàn)有的移動網(wǎng)絡，因此已經(jīng)存在廣泛的覆蓋范圍。一個人也可以處理設備在各個國家和城市的分布。這對于任何信息至關重要的物聯(lián)網(wǎng)項目都是必要的，尤其是對于屬性、移動性和其他技術公司活動的監(jiān)視。

●遠程管理

定期測試和監(jiān)視任何涉及蜂窩物聯(lián)網(wǎng)設備的物理設備非常重要。您可以使用在線物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)遠程監(jiān)視鏈接的已連接設備并對其進行故障排除，而不受地理位置的影響。此優(yōu)點意味著可以通知服務技術人員，而不必在每個系統(tǒng)中搜索異常情況。因此，蜂窩連接消除了干擾，并大大減少了與現(xiàn)場服務相關的費用。

●個人網(wǎng)絡和保護工具

為了防止非法披露，每個物聯(lián)網(wǎng)應用程序都需要安全協(xié)議。這對于所有敏感數(shù)據(jù)跟蹤設備(例如醫(yī)療應用程序或欺詐性應用程序)尤其重要。為了給用戶、網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)增加保護層，蜂窩物聯(lián)網(wǎng)設備可以使用專用網(wǎng)絡技術，例如VPN、APN和IPsec協(xié)議。

什么是“蜂窩物聯(lián)網(wǎng)”，我們?yōu)槭裁匆P注它?目前主要的蜂窩技術又哪些?今天我們來簡要探討一下。

蜂窩物聯(lián)網(wǎng)是一種利用蜂窩技術將實體物件(例如傳感器)連接到互聯(lián)網(wǎng)的方式，即物與物之間能夠實現(xiàn)在與手機網(wǎng)絡相同的移動網(wǎng)絡上進行網(wǎng)絡連接。基礎架構的簡單性以及與5G的相結合，使蜂窩物聯(lián)網(wǎng)在未來的萬物互聯(lián)中扮演著重要角色。

什么是蜂窩物聯(lián)網(wǎng)?蜂窩物聯(lián)網(wǎng)有什么好處?

盡管很多人無法回答“什么是蜂窩物聯(lián)網(wǎng)?”這個問題。但是大多數(shù)人卻對這種基礎技術非?！笆煜ぁ?，而且每天都在使用。蜂窩網(wǎng)絡將我們的手機連接到百度地圖、微博和微信等移動APP上;可以傳遞文字、圖片、語音及視頻等內容。

不過，蜂窩網(wǎng)絡技術的應用不僅僅停留在家人朋友之間的相互溝通交流?，F(xiàn)在，我們還看到了它與我們身邊的物體進行連接所帶來的價值。例如聯(lián)網(wǎng)的路燈、智能停車收費和智能水電表，以及無數(shù)的工業(yè)應用和農(nóng)業(yè)應用，都因連接的可用性迎來了巨大變化。

據(jù)愛立信的預測，到2023年，連接到已經(jīng)部署的蜂窩物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡的設備數(shù)量將以19%的年復合增長率增長。這意味著，到2023年，預計將有超過200億臺IoT設備連接在一起，尤其是在LTE和5G上，其中大部分應用將主要集中在中國和東北亞地區(qū)。

什么是蜂窩物聯(lián)網(wǎng)?蜂窩物聯(lián)網(wǎng)有什么好處?

圖片來源: Ericsson Mobility Report (2018)

什么是蜂窩物聯(lián)網(wǎng)?

這是一種使用與手機通信基本相同的連接技術將物體(例如傳感器)連接到互聯(lián)網(wǎng)的方式。也因此，我們無需再建新的專用網(wǎng)絡來連接IoT設備，直接使用與智能手機相同的移動網(wǎng)絡即可。蜂窩物聯(lián)網(wǎng)為低功率廣域網(wǎng)(LPWAN)提供了可用的替代方案，例如“ LoRaWAN”和“ Sigfox” 這些，它們運行在未授權頻段上。

為什么蜂窩物聯(lián)網(wǎng)能快速擴張?

因為目前蜂窩網(wǎng)絡現(xiàn)已遍布全球，因此我們無需建立任何新的物理基礎設施來支持蜂窩物聯(lián)網(wǎng)。但是很長一段時間以來，具有蜂窩功能的IoT設備因供電問題，從而限制了它們的應用范圍?，F(xiàn)在隨著大量新的支持蜂窩功能的低功耗傳感器的出現(xiàn)，僅需要很小的電量就可以在相當長的距離內傳輸一定量的數(shù)據(jù)。而且，隨著5G的到來，蜂窩物聯(lián)網(wǎng)將迎來更好的發(fā)展。

蜂窩物聯(lián)網(wǎng)的兩種主要技術：LTE-M和NB-IOT

實際上，當前所有的蜂窩物聯(lián)網(wǎng)應用都使用以下兩種技術之一：LTE-M或NB-IoT。盡管兩種蜂窩物聯(lián)網(wǎng)技術之間存在重要的針對特定應用的區(qū)別，但通常還是根據(jù)所在地區(qū)的蜂窩基礎設施標準是LTE還是GSM來選擇到底使用哪一種。就目前全球情況來，LTE覆蓋的地區(qū)主要是美國、荷蘭、愛爾蘭和澳大利亞擁等國家，而GSM主要應用于亞洲、東歐和非洲等國家和地區(qū)。

LTE-M

如上所述，LTE在美國、荷蘭和愛爾蘭等地區(qū)基本實現(xiàn)了全國性覆蓋，并且在大多數(shù)主要國家和地區(qū)都正在進行相關部署和試驗。在蜂窩物聯(lián)網(wǎng)應用中，它可能會超過GSM。

LTE-M代表“機器的長期進化”，是一種網(wǎng)絡標準，允許IoT設備搭載在現(xiàn)有的蜂窩網(wǎng)絡上。只需進行 軟件更新，支持LTE-M的設備就可以與云端服務進行通信，就像我們在刷微博一樣。通常來講，LTE-M設備最適合對實時數(shù)據(jù)傳輸要求比較高的“重要關鍵”應用，例如自動駕駛汽車或智慧城市中的應急設備。

NB-IoT

NB-IoT意為：窄帶物聯(lián)網(wǎng)(Narrow Band Internet of Things)，非常適合應用在沒有良好LTE覆蓋的區(qū)域，或者僅需要傳輸少量信息的項目應用，例如在智能農(nóng)業(yè)中土壤傳感器的應用或智慧城市中能源使用監(jiān)控傳感器等等。NB-IoT僅使用總帶寬基站的一小部分資源。如果要部署在以GSM為標準蜂窩技術的區(qū)域(特別是在歐洲以及非洲和亞洲的發(fā)展中國家和地區(qū))，或者所需要用到項目僅需要定期通過互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送少量數(shù)據(jù)，NB-IoT就比較適合。

5G

盡管運營商們已經(jīng)圍繞5G進行了大肆宣傳，但從本質上來講與前幾代技術也一樣;只不過5G傳輸速率更快、帶寬容量更大，可以接入的設備更多。不過由于5G建設部署進展速度和覆蓋區(qū)域廣度以及資費等問題，在未來很長一段時間內，5G和LTE以及GSM將協(xié)同持續(xù)作為蜂窩物聯(lián)網(wǎng)應用的基礎網(wǎng)絡支撐。

在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)方面，5G技術將大放異彩，例如超安全的私有5G網(wǎng)絡將能夠在制造或物流環(huán)境中為成千上萬的設備提供連接，其速度是現(xiàn)有網(wǎng)絡的10倍。

什么是蜂窩物聯(lián)網(wǎng)?蜂窩物聯(lián)網(wǎng)有什么好處?

圖片來源: Ericsson Mobility Report (2018)

而在消費者端，5G也將釋放出巨大的能量，5G將使得無人駕駛汽車或沉浸式VR&AR成為現(xiàn)實。

蜂窩物聯(lián)網(wǎng)的好處

蜂窩連接與物聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢是廣泛的：

覆蓋范圍：蜂窩網(wǎng)絡無處不在、成熟且可靠。

全球范圍：沒有其他網(wǎng)絡技術具有蜂窩網(wǎng)絡的覆蓋范圍。

安全性：基于SIM的身份驗證和VPN隧道的使用使蜂窩網(wǎng)絡成為最安全的選擇。

安裝：開箱即用，無需本地安裝或技術專業(yè)知識。

低/無功率：蜂窩模塊可以消耗約8mA的功率，并且在斷電的情況下網(wǎng)絡仍然可用。

在安全性、覆蓋范圍和可用性方面，很難與蜂窩網(wǎng)絡競爭。

全球蜂窩覆蓋

對于全球物聯(lián)網(wǎng)部署，蜂窩連接被廣泛認為是最合乎邏輯和最可靠的連接選項。無需構建新的基礎設施，也無需添加額外的網(wǎng)絡網(wǎng)關來支持遠程部署。您只需連接到已經(jīng)就位的信號塔。

蜂窩漫游是另一個考慮因素。您是否提供了一種可以部署到世界上未知地點或在區(qū)域之間移動的解決方案?隨著蜂窩物聯(lián)網(wǎng)項目從一個地方轉移到另一個地方，您的蜂窩提供商必須與合作運營商達成協(xié)議，以促進跨地區(qū)的無縫連接，而無需更改SIM。