物联网无线通信技术

　　国家“十三五”规划纲要中指出，要牢牢把握信息技术变革趋势，实施网络强国战略，加快建设数字中国，推动信息技术与经济社会发展深度融合，加快推动信息经济发展壮大。加快构建高速、移动、安全、泛在的新一代信息基础设施，推进信息网络技术广泛应用，形成万物互联、人机交互、天地一体的网络空间。

　　物联网（Internet of Thing，IoT）的概念在1999年美国麻省理工学院首次被提出，初期的物联网是指“物—物相连的互联网”，在万物互联时代，IoT的概念早已突破物—物相连，人与物、物与物、人—识别管理设备—物之间的连接方式统称为万物互联。

　　伴随大规模物联网需求的产生及移动通信技术的不断发展，通信领域的连接需求正在从人扩展到物。根据相关预测，至2020年，中国物联网连接将达百亿，其产业链市场空间可达1万亿人民币。此外，物联网应用领域也逐渐明晰。从个人穿戴设备到智能家居市场，从智慧城市到物流管理等，物联网的出现将实现这些行业的数字化升级及全流程的信息监控与采集，从而引发整个社会的革命性变化。

　　当前，物联网通信主要有三类技术方案。

　　第一类是采用非授权（Unlicensed）频谱的低功耗短距技术，包括ZigBee、WiFi、蓝牙、Z-wava等，技术特点是终端成本和功耗低，覆盖距离从短距离到中等距离（10m～1km）。一般情况下，短距技术需要一个网关和无线接入点（Access Point，AP）来管理各类终端节点。网关和无线AP通过蜂窝网或者无线方式接入Internet。由此，短距离技术可以认为是两跳组网的技术，该类技术已经有良好的产业链支持，在智能家居、智能工厂等多个物联网领域有规模商用。

　　第二类是采用非授权（Unlicensed）的低功耗广域覆盖技术（Low Power Wide Area，LPWA），一般为私有技术方案，采用非授权频谱，如ISM频谱868MHz或者2.4GHz的公共频谱，特点是终端成本和功耗低，覆盖距离远（1～100km）。另一类是以Sigfox的UNB（Uitra Narrow Band）技术和Semtech的LoRa（Long Range）技术为典型代表的私有技术方案，还包括On-Ramp、Ingenus和Iotera等多家创新公司的方案。

　　第三类是采用授权（Licensed）频谱的低功耗广域覆盖技术，其特点是终端成本和工号较低，覆盖距离远（1～100km），可支持可靠的、安全的通信服务，主要技术有：海量机器类通信（Enhanced Machine-Type Communications，eMTC）技术、扩展覆盖GSM技术（Extended Coverage-GSM，EC-GSM）、窄带物联网（Narrowband Internet of Things，NB-IoT）技术等。第三类技术产业发展稍滞后于前两类，但竞争优势很明显，其网络部署成本最低，部署最快；覆盖范围广，适用物联网的业务范围也最广，且无须考虑新建核心网等。