物联网技术标准

3GPP是什么?

为了解决各国2G蜂窝通信系统互不兼容的问题,各国通信标准化组织在1998年12月成立了3GPP,最初成立的目标是实现由2G网络到3G网络的平滑过渡,保证未来技术的后向兼容性,支持系统间的漫游。
现在3GPP已经发展成为最具权威的国际移动通信标准制订机构,4G,5G的通信标准都是由3GPP来制订。3GPP每一个标准规范都叫做一个Release,简称R-xx,xx是标准的数字编号,比如最早1999年的R99,之后的版本号是R4,R5,等等。

物联网技术标准

3GPP也提出了一系列物联网技术标准,总的来说可以分为三类:

LTE-M(eMTC)

基于LTE网络演进的LTE-M技术
LTE-M(eMTC)
Long Term Evolution,长期演进
LTE-M,即LTE-Machine-to-Machine,是基于LTE演进的物联网技术。LTE-M在3GPP标准R12中叫低功耗MTC(Low-Cost MTC),其中MTC是Machine Type Communications的缩写。

R13中LTE-M被称为enhanced MTC,也就是目前媒体在宣传的eMTC。旨在基于现有的LTE载波满足物联网设备需求。

3GPP到了R12中又定义了更低成本、更低功耗的Cat-0,其上下行速率为1Mbps
R13标准中制定了Cat-M1设备标准,最大工作带宽只有1.4MHz,Cat M能提供到的数据传输速率可达400~700Kbps

GPRS

GPRS是在GSM网络基础上发展起来的数据通信技术,用来解决2G网络中数据传输的业务需求。现在广泛应用于物联网项目中。不过由于GPRS的功耗较高、系统容量有限等缺点,所以业界一直寻求GPRS的低功耗低成本的替代方案,也就是LPWAN技术。LoRa、SigFox都属于这类技术。
不过LoRa,SigFox都是公司提出的私有标准

LoRa(Long Range)

LoRaWAN则定义了使用LoRa技术的端到端标准规范,包括物联网市场安全、能源效率、漫游和配置入网(on-boarding)等。LoRaWAN起初叫LoRaMAC,由Semtech、Actility、IBM Research共同制定,在2015年巴塞罗那移动世界通信大会上,被改名为LoRaWAN,成为LoRa联盟成员的规范。LoRaWAN规范可以从LoRa联盟网站下载:www.lora-alliance.org

LoRaWAN和LoRa的区别在于,LoRa是一种技术,而LoRaWAN是一套标准规范,就好比NB-IoT与3GPP TR的关系一样
赞助成员
中国只有中兴(ZTE)位于其列。

EC-GSM

专门负责GSM/EDGE标准的TSG GERAN。GERAN是GSM/EDGE Radio Access Network是缩写
3GPP GERAN 提出,要将窄带(200 kHz)物联网技术迁移到GSM上,寻求比传统GPRS高20dB的更广的覆盖范围,并提出了5大目标:提升室内覆盖性能、支持大规模设备连接、减小设备复杂性、减小功耗和时延。这些目标也可以认为是LPWAN技术的共同追求。
EC-GSM,即扩展覆盖GSM技术(Extended Coverage-GSM)
虽然标准化已经完成,但没有什么落地的应用。

NB-IoT

不同于MTC,蜂窝物联网(Cellular Internet of Thing, CIoT)项目建议针对物联网特性全新设计,不一定要兼容既有的LTE技术框架

Clean Slate的字面意思就是清白历史,意味着抛掉LTE技术的历史包袱,重新开始设计。

SIGFOX

SIGFOX是一家法国公司,成立于2009年,创建了连接低功耗设备的无线网络,主要用于低功耗物联网,如:电表等,这类应用需要连续地发送少量的数据
SIGFOX提供了一个蜂窝式的网络运营商,为低数据量的物联网和M2M应用提供量身打造的解决方案。

从智能电表到控制节点许多的应用都需要远距离连接,远距离连接只有选择使用蜂窝连接(如GPRS、3G、4G等)。这会有一些缺点,因为蜂窝手机系统主要是用在声音和高速数据速率应用上的。而对于大多数的M2M/IoT应用,他们不适合于低数据速率连接,无线接口复杂并且增加了成本和电源功耗

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