中國集群通信網
掘金物聯網要協同作戰 缺了eMTC也不行
如今，無論是云服務商、解決方案商，還是通信廠商、管道商，都在享受著物聯網帶來的紅利，而要想讓這些技術落地到行業場景，協議不可或缺。由此，圍繞LPWA展開的NB-IoT、LTE eMTC、LoRa之爭早已出現，而本文則會聚焦eMTC來一窺究竟。
如果從廣義來看，物聯網可以分為WLAN物聯網和蜂窩物聯網，前者包括Wi-Fi、Bluetooth、Zigbee等，后者屬于LPWA（Low Power Wide Area），細分出來包括NB-IoT、eMTC、LoRa、Sigfox，其中的差別主要在于功耗性能、傳輸距離、覆蓋范圍等。
簡要梳理一下這幾項技術的發展路徑，NB-IoT生于蜂窩網絡，可直接部署在GSM、UMTS、LTE環境，一個基站就可以比傳統的2G、藍牙、WiFi多提供50-100倍的接入終端，并且只需一節電池設備就可以工作十年。eMTC是基于LTE網絡演進的物聯網技術。eMTC基于蜂窩網進行部署，速率比NB-IoT快三倍。設備通過支持1.4MHz的射頻和基帶帶寬，可直接接入現有的LTE網絡。eMTC的關鍵能力在于速率高、可移動、可定位以及支持語音。
LoRa全稱是Long Range，是一種基于擴頻技術的超遠距離無線傳輸技術。LoRa工作在1GHz以下的非授權頻段，在應用時不需要額外為頻段付費。LoRa屬于窄帶物聯網，部署成本和能耗都比NB-IoT低。但是LoRa不能直接部署在運營商的基站上，需要企業自己部署和運維，適用于企業園區、智慧農業、物流基地等應用場景。Sigfox源于法國Sigfox公司提出的UNB技術建設專用無線網，可向客戶提供API、云服務，鼓勵芯片廠商開發集成Sigfox技術的產品，主要興于歐美市場。
eMTC與NB-IoT師出同門（3GPP），而3GPP也致力于推進LTE網絡在物聯網領域的應用。從用戶終端速率等級的分類來看，早期的Cat.1礙于天線設置對穿戴設備并不友好，之后的優化棄用了對多天線的支持，以降低峰值速率為代價換取了簡便部署，而在新增的Cat.M1等級中把信道和射頻的帶寬升到了1.4MHz，使得物聯網接入效率再次提升。Cat.M1，指的就是eMTC，其實從它的“別名”——LTE-M也能看出，eMTC是為物聯網設計的LTE網絡。
與NB-IoT相比，eMTC支持FDD/TDD，允許設備通過1.4MHz的射頻和基帶帶寬，支持上行和下行最大1Mbps的峰值速率，可以在小區內實現低中高速切換，對語音負載有著較好的支持，這些特性使得其對物聯網應用比較友好。
具體來說，eMTC的優勢可歸納為速率高、可定位、可語音、移動性強、網絡復用，較此前的網絡增益15dB，一個扇區能支持近10萬個連接，所搭載的芯片成本也在10元左右甚至更低。同時，eMTC可以在既有的LTE網絡中直接升級，與LTE在同一個頻段內協同工作，由基站統一分配資源，共用部分控制信道，這樣一來對運營商就是利好消息。
為什么這么說？運營商可以利用現有頻段接入eMTC，而不用再去專門劃分信道。當然，相比于NB-IoT或者其他低功耗廣域網技術，eMTC被提及的次數并不多，國內三大運營商也沒有明確的戰略將其列為長期戰略，相比之下，歐美各地的運營商則將eMTC列為了國家級的戰略。
事實上，通信服務提供商可以讓eMTC與NB-IoT發揮互補的作用，例如在智能物流體系中檢測物品的位置信息，追蹤生鮮的儲藏溫度，保護商品的安全，實時記錄并上傳數據。再如一些移動化的物聯網設備，甚至是電梯，都可以通過蜂窩網實現即時信息的交互。以此展開，eMTC在可穿戴產品中的前景也是可期的。
當然，也有一些廠商也研發雙模芯片，即可以將eMTC和NB-IoT集成在同一個模塊內，讓物聯網設備可以共享其優勢。不過這一切，還是離不開生態的支持，畢竟讓NB-IoT以一己之力承載起整個物聯網市場，效果似乎并沒有想象中的那樣理想。
不管是NB-IoT還是eMTC，各有各的擅長，關鍵還是要根據場景需求去選擇對應的協議和組件，而且背后除了要有管道商的支持，還要有解決方案商對于協議開發的支持，只有這樣才能讓新技術有用武之地。
(責任編輯：李俊勇)