测试nb信号的软件_重要!NB-IoT模组选型及项目初始必看

本文详细探讨了NB-IoT模组的选型考虑因素,指出并发能力限制的原因,以及应用中的常见误区和注意事项。并发能力受限主要是由于带宽较小,而LTE相比之下如同高速公路。此外,文中通过客户实例强调了未充分评估并发能力可能导致项目失败,特别是密集部署和高频心跳应用。

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一、NB-IoT模组选型考虑因素

NB-IoT模组的选型评估工作对于项目能否顺利实施至关重要。前期评估验证阶段若未做充分的工作,很可能项目进行到一半发现NB-IoT模组并不适合当前应用场景,造成项目时间和前期投入全部白费,实际客户支撑中我们经常遇到类似情况。

以下为NB-IoT模组选型中应做评估的常见问题(仅供参考,评估应以实测为准):

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二、NB-IoT并发能力限制原因

本文重点讨论NB-IoT应用目前最大痛点--并发能力限制,对选型使用的影响。首先看一下NB-IoT这个痛点的原因是什么?主要是带宽太小,就像公路太窄能同时通行的车就特别少,下图可见:

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图1 NB-IoT并发能力有限的原因

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图2 常见蜂窝网络制式带宽对比

由上图可知:根据设计,LTE(4G)系统支持多种频率带宽配置:1.4MHz, 3MHz, 5MHz, 10MHz, 15MHz, 20MHz其中,最大的是20MHz(现网常规配置),最小的是1.4MHz。

为什么是20MHz呢?

因为LTE被设计为最多允许110组子载波(1组=12个)同时传输。

110 ×(15KHz×12)= 19800 KHz ≈ 20 MHz。

因此如果说4G LTE是高速公路,NB-IoT就是乡间小路,并发能力实在有限啊。没法比,没法比。

三、NB-IoT应用中的常见误区及注意事项

客户甲:我听说是超大容量,单基站最多可以让5万个设备一起工作。

正解:这里所说的5万个设备容量是指设备深度休眠状态下,基站仍保持其注册信息,一旦睡眠中恢复不用再重新驻网连接。要是同时醒来,网络就直接崩溃了2333,更别说同一时间只允许12个设备同时做数据业务,这个超大容量和并发能力完全是两个概念啊,好不好。

客户乙:我听说NB-IoT是超低功耗的,那我电池选2000mAH肯定足够了呗。

正解:NB-IoT的超低功耗是指其可以进入uA级深度休眠,实际收发数据那也是20-300mA级别的功耗,还和外部信号环境关系很大。实际使用务必根据各自应用场景实测电池消耗量并留足余量。

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NB-IOT并发限制注意事项:

(1)NB-IoT接入能力主要考虑两方面:RRC最大连接用户数和有效RRC连接用户数。目前华为和中兴的最大RRC连接用户数约为600个。

(2)现网NB-IOT单小区上行只有12个NPRACH子载波(12个信道),若基站配置 NPRACH 周期为 320ms,1 s可同时接入设备数(驻网)为36个。

(3)终端集中接入导致网络底噪提升、接入指标下降;终端满功率发射导致网络干扰抬升;终端未做错峰优化、网络容量有限,造成网络拥塞设备接入困难。

(4)终端所处的信号覆盖等级不同(ECL0 1 2),网络接入及数据收发速度及成功率不同,某项目设备分布按覆盖等级强中弱6:3:1分布,60 s可并发接入用户数约 60 个(仅供参考)

(5)需注意模组驻网时和发送数据时(idle态不占用信道)都占用信道资源(12个),因此当有大量设备在驻网时,发送数据容易失败。

重要声明:以上数据仅供参考,均为理论数据;现实应用务必以实测为准,实验是检验真理的唯一标准哦。

四、NB-IoT应用客户选型实例

前段时间有个客户给我说他板子都做好了,正在写单片机程序;说调试很挺顺利用的OneMO M5311模组,MQTT的协议;再加把劲就可以做完了,我一听MQTT心里闪过一丝不祥的念头,赶紧问他具体的应用场景怎样的。

客户君描述:我这个是医院里病房用的病床呼叫警报器,还可以下发广播;每2分钟发一次MQTT心跳,病人有情况会按下按钮,通过NB-IoT网络消息传到护士站,护士站也可以下发指令,每个病床收到触发特定广播如火灾警报,大家快跑什么的。

听完他的描述,我是崩溃的;犹豫了半秒是否告诉他残酷的真相:您好,你这个项目白做了!

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这个客户就是典型的做项目前未对NB-IoT的网络能力特别是并发能力做评估得,直接先做再说;这个案例中客户未考虑到几个因素:

(1)设备太密集,一个病房5张病床,一层100-150个设备,一栋楼600-800设备。

(2)客户并未调研医院周围NB-IoT信号如何,基站有几个。

(3)最大的问题使用MQTT协议 2分钟发一次心跳,如此大量的设备基站肯定拥塞崩溃了

(4)护士站一键全部下行到病床,对于一个NB-IoT小区,同一时间只允许1个下行,因为只有一个下行通道;本例中这一键下去大部分设备都无法收到这个消息。如果是火灾广播告警后果很严重。

(5)NB-IoT单个设备和批量使用时很可能出现完全不同的效果,原因就是现网网络信号千差万别及NB-IoT并发能力限制导致的,实际应用最好应有小批量模拟测试评估阶段。

(6)最容易被忽略的一个因素,感情公共的NB-IoT基站就你一家在用吗,万一同一个地方还有甲乙丙丁几个厂家都布置了NB-IoT设备,那更是雪上加霜了,实际上随着NB-IoT物联设备的普及这种情况很常见,比如周边小区可能有几百个NB-IoT水表街上有几十个NB-IoT井盖等设备。

通过以上耐心的解释,客户无奈的接受了现实,不得不改换方案重头再来,流下了悔恨的泪水。

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