运营商角度的物联网技术发展应用浅析

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1、运营商角度的物联网技术发展应用浅析　　【摘要】为了促进物联网产业的发展，寻找电信运营商的物联网商机，在分析国内外物联网系统研究的基础上，讨论了物联网相关的技术范畴、关键理论和技术瓶颈，着重从电信行业的角度，研究基于移动通信网络的物联网技术应用，探讨运营商在物联网发展所遇到的挑战，提出要抓住万物互联发展新机遇需关注的问题以及相关建议。　　【关键词】万物互联物联网NB-IoTeMTCLPWA　　[Abstract]InordertopromotethedevelopmentofIoTindustry，lookfortheIoTbusinessopportunitiesforthete

2、lecomoperators，thetechnicalscope，keytheoreticalandtechnicalissuesoftheIoTwerediscussedinviewofanalysisoftheIoTarchitecturestudydomesticandabroad.ThepaperfocusedonthetechnologyapplicationofIoTfromtheperspectiveofthecommunicationsindustry，addressingseriouschallengesinembracingtheIoTdevelopment，

3、andgivingsuggestionsofconcernedproblemstocatchtheopportunityIOEdevelopment.　　[Keywords]IoEIoTNB-IoTeMTCLPWA　　1引言13　　信息领域正发生着由互联网到物联网的新一轮技术革命，电信业也开始步入物联网阶段，新阶段有望给传统客户群增长放缓的移动运营商带来新的收入来源。然而物联网产业相对复杂，具有领域广泛、主体众多、专业性强等特征，呈现出一个令人困惑的格局，许多一度被认为是不同行业的公司开始争夺相同的客户和资源。本文从电信行业角度出发，分析运营商关注的物联网技术的发展和应用，探讨运

4、营商在物联网发展中的布局。　　文章主要关注3个方面的内容：　　（1）物联网的定义和技术范畴界定。根据国内外近年大量对于物联网深入系统研究的相关工作分析，较为准确地把握物联网定义和技术范畴，以及其未来发展方向。　　（2）物联网技术应用研究。物联网市场和技术研究领域有许多值得深入探讨的问题，万物互联市场应用业务种类繁多，产业界各方协力推动物联网相关技术的商业进程。但同时本文对最新的理论和技术研究进行梳理，着重从电信行业的角度讨论基于移动通信网络的物联网技术应用研究。　　（3）电信运营商在物联网发展中创造服务新价值。探讨运营商如何应对物联网发展所带来的挑战，抓住万物互联发展新机遇的一些

5、问题。　　2基于移动通信网络的物联网技术应用　　物联网理论和技术研究领域有许多值得深入探讨的问题，这里主要从电信行业的角度，讨论基于移动通信网络的物联网技术应用研究[1-5]。　　2.1技术比较与选择　　物联网业务种类繁多，难以以单一技术满足[6-8]，按网络性能和覆盖要求，物联网的无线通信技术大致可划分为高/低速率、短/长距离四个象限分布：一类象限是Zigbee、Wi-Fi、Bluetooth、Z-wave等短距离通信技术；二类象限是LPWAN（Low-powerWide-Area13Network，低功耗广域网），即广域网通信技术，LPWA又可分为两类：一类是工作于未授权频谱

6、的LoRa、SigFox等技术，另一类是工作于授权频谱下，3GPP支持的2G/3G/4G蜂窝通信技术，比如EC-GSM、LTECat-m、NB-IoT等；三类象限是传统的2G/3G/4G蜂窝技术；而4G拓展演进和5G技术发展涉及了四个象限。事实上，四个象限的技术涉及范围相互交织，如图1所示：　　面对各种兴起的物联网技术，其中长距离类业务最适合运营商网络承载。LPWA连接规模巨大，同时也存在多个通讯阵营标准的竞争，是运营商掌控入口、争夺市场的主战场，从运营商的角度上更关注3GPP主要的3种标准：LTE-M、EC-GSM和NB-IoT，分别基于LTE演进、GSM演进和CleanSla

7、te技术。　　（1）LTE-M（LTE-Machine-to-Machine）　　LTE-M是基于LTE演进的物联网技术，初期在R12中被称为“Low-CostMTC”，在R13中被称为“LTEenhancedMTC（eMTC）”，旨在基于现有的LTE载波满足物联网设备需求。LTE-M覆盖增强15dB增益，可支持语音、高速移动（<1Mbps）和独立定位等高附加值物联网应用。　　（2）EC-GSM（ExtendedCoverage-GSM）　　EC-GSM，即扩展覆盖GSM技术。随