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NB―IoT关键技术及应用前景 　　基于窄带物联网（NB-IoT）的技术特点、组网方法及潜在应用场景，指出了其发展过程中面临的关键问题，包括NB-IoT的数据安全与传输可靠性，NB-IoT向宽带物联网（WB-IoT）演进的问题，以及物联网设备连接需求的低、中、高速率共存的问题。认为多速率物联网设备的研究将是下一阶段NB-IoT发展的重点方向 互联网；物联网；NB-IoT In this paper， according to the technical features， networking methods， and potential application scenarios， we point out the key problems of narrowband Internet of things （NB-IoT） ， such as the data security and transmission reliablity for NB-IoT， the evolution of the NB-IoT to wideband IoT（WB-IoT）， and the coexistence of low， middle and high data rates for IoT devices. The multirate devices are proposed as the direction of NB-IoT research in the next stage. Internet； IoT； NB-IoT 1 物联网的起源 物联网（IoT）是在互联网基础上延伸与扩展的一种网络，通过信息传感设备（例如无线传感器节点、射频识别装置、红外感应器等）按照事先约定的协议，将世间万物与互联网连接起来，并进行信息的交换和通信，从而实现智能化识别、定位、跟踪、监测控制和管理[1-2]。IoT包括两个主要方面，即物与物之间的信息交互和人与物之间的信息交互。IoT通常可以分成3层，即感知层、网络层和应用层[3-4]。感知层通过实时感知，随时随地对物体进行相关信息的采集和获取，并将收集到的物理信息传送至网络层；网络层通过将物理世界接入到信息网络，进行安全可靠的信息交互和共享；应用层则对感知信息和数据进行相关分析和处理，以实现智能化决策和控制。时至今日，IoT迎来了新的发展机遇和浪潮，极大地推动了智能交通、智能家居、智慧医疗以及智慧物流等行业的快速发展，成为社会发展的重要动力，由此可能引发新一轮的工业革命[5] 2 NB-IoT概述 2.1 NB-IoT的发展背景 近年来，IoT发展迅速，世界万物都可以通过互联网相互连接，其中包括一些高速率业务（如视频类业务等），以及一些低速率业务（如抄表类业务等）。据不完全统计，低速率业务占据IoT业务的67%以上，且低速率业务还没有良好的蜂窝技术来提供支持[6]，这也意味着低速率广域网技术拥有巨大的需求空间。在IoT不断发展的同时，IoT通信技术也日趋成熟，其中广域网通信技术的发展尤其明显。广域网通信技术按频谱是否授权可以分成以下两种类型[7]： （1）非授权，如Lora和Sigfox等； （2）授权，3GPP制订的蜂窝通信技术，如2G、3G、4G，以及基于4G演进而来的长期演进（LTE） CAT-NB1，也称为窄带物联网（NB-IoT）技?g[8] 综合来说，NB-IoT具有迫切的市场需求，同时也具备良好的通信网络支撑，因此拥有广阔的发展前景 2.2 NB-IoT的关键技术 本小节简要介绍了NB-IoT相关的主要内容，着重从以下4个部分来介绍 （1）NB-IoT主要技术特点 如表1所示，NB-IoT是在LTE基础上发展起来的，其主要采用了LTE的相关技术，针对自身特点做了相应的修改 NB-IoT的物理层，射频带宽为200 kHz，下行采用正交相移键控（QPSK）调制解调器，且采用正交频分多址（OFDMA）技术，子载波间隔15 kHz；上行采用二进制相移键控（BPSK）或QPSK调制解调器，且采用单载波频分多址（SC-FDMA）技术，包含单子载波和多子载波两种。单子载波技术的子载波间隔为3.75 kHz和15 kHz两种，可以适应超低速率和超低功耗的IoT终端。多子载波技术的子载波间隔为15 kHz，可以提供更高的速率需求 NB-IoT的高层协议（物理层以上）是基于LTE标准制订的，对多连接、低功耗和少数据的特性进行了部分修改 NB-IoT的核心网基于S1接口进行连接 （2）NB-IoT的频谱资源 IoT是未来通信服务市场的核心增量用户群，中国四大电信运营商对NB-IoT的发展都很支持，各自都划