蜂窩物聯(lián)網(wǎng)是一種利用蜂窩技術(shù)將實(shí)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?qū)崿F(xiàn)在與手機(jī)網(wǎng)絡(luò)相同的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接。 基礎(chǔ)架構(gòu)的簡(jiǎn)單性以及與5G的相結(jié)合，使蜂窩物聯(lián)網(wǎng)在未來(lái)的萬(wàn)物互聯(lián)中扮演著重要角色。

盡管很多人無(wú)法回答“什么是蜂窩物聯(lián)網(wǎng)？”這個(gè)問(wèn)題。但是大多數(shù)人卻對(duì)這種基礎(chǔ)技術(shù)非?！笆煜ぁ?，而且每天都在使用。蜂窩網(wǎng)絡(luò)將我們的手機(jī)連接到百度地圖，微博和微信等移動(dòng)APP上；可以傳遞文字、圖片、語(yǔ)音及視頻等內(nèi)容。

不過(guò)，蜂窩網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)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(jìn)行連接所帶來(lái)的價(jià)值。例如聯(lián)網(wǎng)的路燈、智能停車(chē)收費(fèi)和智能水電表，以及無(wú)數(shù)的工業(yè)應(yīng)用和農(nóng)業(yè)應(yīng)用，都因連接的可用性迎來(lái)了巨大變化。

據(jù)愛(ài)立信的預(yù)測(cè)，到2023年，連接到已經(jīng)部署的蜂窩物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備數(shù)量將以19％的年復(fù)合增長(zhǎng)率增長(zhǎng)。這意味著，到2023年，預(yù)計(jì)將有超過(guò)200億臺(tái)IoT設(shè)備連接在一起，尤其是在LTE和5G上，其中大部分應(yīng)用將主要集中在中國(guó)和東北亞地區(qū)。

圖片來(lái)源： Ericsson Mobility Report （2018）

什么是“蜂窩物聯(lián)網(wǎng)”，我們?yōu)槭裁匆P(guān)注它？目前主要的蜂窩技術(shù)有哪些？今天我們來(lái)簡(jiǎn)要探討一下。首先我們通過(guò)兩個(gè)簡(jiǎn)短問(wèn)答來(lái)這些問(wèn)題。

問(wèn)：“什么是蜂窩物聯(lián)網(wǎng)？”

答：這是一種使用與手機(jī)通信基本相同的連接技術(shù)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(wú)需再建新的專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)來(lái)連接IoT設(shè)備，直接使用與智能手機(jī)相同的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)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(yùn)行在未授權(quán)頻段上。

問(wèn)：“為什么蜂窩物聯(lián)網(wǎng)能快速擴(kuò)張？”

答：因?yàn)槟壳胺涓C網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)已遍布全球，因此我們無(wú)需建立任何新的物理基礎(chǔ)設(shè)施來(lái)支持蜂窩物聯(lián)網(wǎng)。但是很長(zhǎng)一段時(shí)間以來(lái)，具有蜂窩功能的IoT設(shè)備因供電問(wèn)題，從而限制了它們的應(yīng)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(dāng)長(zhǎng)的距離內(nèi)傳輸一定量的數(shù)據(jù)。而且，隨著5G的到來(lái)，蜂窩物聯(lián)網(wǎng)將迎來(lái)更好的發(fā)展。

蜂窩物聯(lián)網(wǎng)的兩種主要技術(shù)：LTE-M和NB-IOT

實(shí)際上，當(dāng)前所有的蜂窩物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用都使用以下兩種技術(shù)之一：LTE-M或NB-IoT。盡管兩種蜂窩物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)之間存在重要的針對(duì)特定應(yīng)用的區(qū)別，但通常還是根據(jù)所在地區(qū)的蜂窩基礎(chǔ)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)是LTE還是GSM來(lái)選擇到底使用哪一種。就目前全球情況來(lái)，LTE覆蓋的地區(qū)主要是美國(guó)、荷蘭、愛(ài)爾蘭和澳大利亞擁等國(guó)家，而GSM主要應(yīng)用于亞洲、東歐和非洲等國(guó)家和地區(qū)。

LTE-M：

如上所述，LTE在美國(guó)、荷蘭和愛(ài)爾蘭等地區(qū)基本實(shí)現(xiàn)了全國(guó)性覆蓋，并且在大多數(shù)主要國(guó)家和地區(qū)都正在進(jìn)行相關(guān)部署和試驗(yàn)。在蜂窩物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中，它可能會(huì)超過(guò)GSM。LTE-M代表“機(jī)器的長(zhǎng)期進(jìn)化”，是一種網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，允許IoT設(shè)備搭載在現(xiàn)有的蜂窩網(wǎng)絡(luò)上。只需進(jìn)行軟件更新，支持LTE-M的設(shè)備就可以與云端服務(wù)進(jìn)行通信，就像我們?cè)谒⑽⒉┮粯?。通常?lái)講，LTE-M設(shè)備最適合對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸要求比較高的“重要關(guān)鍵”應(yīng)用，例如自動(dòng)駕駛汽車(chē)或智慧城市中的應(yīng)急設(shè)備。

NB-IoT：

NB-IoT意為：窄帶物聯(lián)網(wǎng)（Narrow Band Internet of Things），非常適合應(yīng)用在沒(méi)有良好LTE覆蓋的區(qū)域，或者僅需要傳輸少量信息的項(xiàng)目應(yīng)用，例如在智能農(nóng)業(yè)中土壤傳感器的應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)蜂窩技術(shù)的區(qū)域（特別是在歐洲以及非洲和亞洲的發(fā)展中國(guó)家和地區(qū)），或者所需要用到項(xiàng)目?jī)H需要定期通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送少量數(shù)據(jù)，NB-IoT就比較適合。

5G與蜂窩物聯(lián)網(wǎng)的未來(lái)

盡管運(yùn)營(yíng)商們已經(jīng)圍繞5G進(jìn)行了大肆宣傳，但從本質(zhì)上來(lái)講與前幾代技術(shù)也一樣；只不過(guò)5G傳輸速率更快、帶寬容量更大，可以接入的設(shè)備更多。不過(guò)由于5G建設(shè)部署進(jìn)展速度和覆蓋區(qū)域廣度以及資費(fèi)等問(wèn)題，在未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，5G和LTE以及GSM將協(xié)同持續(xù)作為蜂窩物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)支撐。

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

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