蜂窝物联网技术一览Cat-0,Cat-1,Cat-M1,NB-IoT 园林通
城市轨道交通研究蜂窝物联网技术一览Cat-0,Cat-1,Cat-M1,NB-IoT
本文将对蜂窝物联网的几个关键规范做一个概述，可以作为一个敲门砖，抛砖引玉。
1. 物联网通讯和LTE的蜂窝物联网技术
用在物联网应用中的技术解决方案非常多，各种各样的行业、技术标准组织都在制定对应的物联网技术方案，有的在制定中，有的还在原型测试，有的具有独立知识产权的技术方案已经在市场中应用。表-1-是目前比较流行的物联网方案的对比表，从中可以看到各种物联网通讯技术的技术特点。
表-1- 主流物联网通讯技术对比表物联网设备其实主要具备如下6大特点：（1） 设计简单： 系统复杂度低能保证IoT设备在恶劣环境下正常工作， （2） 成本低廉： IoT设备一般都是成本低，量很大，
（3） 大覆盖范围： 要保证一些在地下室的仪表、设备的数据能传输出去，
（4） 低功耗：大部分应用场景都需要使用电池功能，而且需要能工作好几年，
（5） 低速率：比如一些抄表的应用中，一天也只需要传输几十个字节就足够了，
父子tck（6） 海量设备接入：你可以想象一下一个小区里面的各种仪表和机器的数量是上万的。
尽管用于物联网的通讯技术很多，但到目前为止也没看到哪个技术有一统江湖的趋势。不过这个局面可能很快就要被打破了，3GPP终于开始在物联网方面采取了行动，在LTE增强版中制定了Release12和Release13的标准，用来应对各种不同机器设备之间的通讯（MTC）和物联网（IoT）需求。
对于3GPP针对物联网的技术标准，相关的信息总是很零碎，所以我在这里做一次汇总，
希望大家能对蜂窝物联网技术有个基本的了解。为什么单纯的LTE网络对于物联网是不理想的？ LTE设计时是为了解决一个最主要的需求： 它必须足够快。尽管该技术可以满足移动宽带通讯的需求，但是它无法用在别的一些应用产品中得到很好的运用，比如穿戴式设备，工业传感器，家用电器等等。这种设备的特点是尺寸小，电池供电，而且经常会被放在诸如地下室等网络覆盖不好或者甚至无信号的地方。在大多数情况下，家里的IoT设备会利用本地局域网或者一个附近的IoT集中器，将IoT设备的数据通过WiFi，有线，DSL和光纤转发出去。但有些情况这种方法不适用，比如，对于地下室安装的功率计或者工业用的功率计，所以，最好是能使用现成的蜂窝网络作为骨干网。LTE和物联网 齐世荣尽管GSM曾经是，现在仍旧是很多物联网通讯使用的技术，但是这个技术太陈旧，而且很多网络运行商迟早会关掉它。这样未来只能在LTE网络中增加物联网通讯的特功能，但是，LTE当初的设计并没有考虑到要在一个扇区里面处理成千上万的机器设备，或者支持那些只传输很少数据的低复杂度的便宜玩意。在过去的几年，3GPP对LTE技术增加了几个增强型的标准，一些做了简化，一些是完全新的，用来实现连接IoT设备，这些新制定的标
准能够满足如下几个条件：根与芽
(1) 设备的射频模块成本很低，低于5美金，
(2) 室内深入覆盖，以及比现有的LTE更大的覆盖范围，
(3) 每个扇区支持最大50,000个设备，这些设备一天只会传很少的字节，
(4) 超低功耗，对于一天只需要传几个字节的设备，电池寿命要最大到10年,
(5) 支持设备在低速率下工作，比如说，最大吞吐量只有几百K每秒，实现设计简单和低成本，而且可以极大的提高射频的灵敏度（实现室内的深度覆盖）。
行学一族很明显，单独一种IoT射频标准是不能满足所有的物联网应用场景的。一些IoT设备想比较频繁的传输数据，比如采用每秒几百K的速率进行传输，尽管这样会牺牲一些功耗，降低室内的覆盖范围。一些IoT设备可能只需要在一天里面传输50个字节数据就够了，但是这些设备可能距离的距离非常远，或者安装在一些很深的地下室，以至于10或者20MHz带宽的LTE网络是不能覆盖的。为了满足这两种极端情况，3GPP制定了一些增强型的标准：
(1) LTE Category 1 这种设备可以速率达到10Mbps
(2) LTE Category 0 这种设备速率可以达到1Mbps
(3) LTE Category M1 这种设备速率可以达到1Mbps，并且在降低功耗方面上做了优化。
(4) LTE Category M2 也被称为Narrow-Band IoT，这种设备速率只有几百Kbps，但是在功耗上做了很大的优化，并且可以扩大室内覆盖范围。
上面四个类型设备的共同点是，他们都能和现在部署好的LTE网络通讯，只需要对和核心网的软件进行升级即可。有个很重要的一点就是，可以同时处理传统的LTE网络、LTE-Advanced移动宽带网络、以及上述的增强型物联网网络。简言之，就是不需要为IoT物联网通讯专门设计一个特有网络。
2. LTE Cat-1和Cat-0设备
