1、大规模物联网接入技术的现状与发展

大规模物联网接入技术的现状与发展

1. 大规模物联网接入概述

物联网在各个垂直领域发挥着重要作用，它能节省大量成本并创造新的收入来源。随着物联网时代的到来，机器类型设备数量不断增加，新兴应用也不断涌现，这引发了对经济实惠、无处不在且大规模物联网连接的需求。有预测显示，到2030年，连接设备的数量将达到5000亿，约为届时世界人口的59倍。在此背景下，大规模物联网接入（也称为大规模连接或大规模机器类型通信，mMTC）被认为是下一代无线网络（即6G）中物联网应用的关键推动因素。

与传统的人类通信不同，大规模物联网接入旨在为大量物联网设备实现高效可靠的通信。其显著特点包括低功耗、大规模连接、广泛覆盖和间歇性上行流量，这就需要新的概念、理论和范式来设计下一代蜂窝网络。

目前，部分现有物联网设备通过短距离无线电技术（如射频识别、蓝牙、Zigbee和WiFi）接入网络。但这些技术仅支持短距离无线接入，严重阻碍了它们在具有高度异构接入需求的未来无线物联网网络中的应用。未来，大量物联网设备需要通过低功耗广域网（LPWAN）实现无处不在的连接。行业已经在对几种LPWAN解决方案进行标准化，可分为无执照LPWAN和有执照LPWAN（也称为蜂窝LPWAN）。前者包括Sigfox、长距离无线电，后者包括扩展覆盖全球移动通信系统、长期演进机器对机器通信和窄带物联网。与无执照LPWAN相比，蜂窝LPWAN对服务提供商更有利、更经济，因为它可以重用现有的蜂窝基础设施。

2. 传统蜂窝物联网的局限性

当前，对可靠支持大规模物联网接入的研究仍处于起步阶段。大量设备及其广泛分布给传统蜂窝物联网解决方案实现大规模物联网连接带来了重大挑战，主要体现在以下几个方面：