蜂窝物联网 — CIoT 的好处

编者注：对提高物联网设备可用性的日益增长的需求与非常适合物联网的蜂窝技术的出现相吻合 。对于开发人员来说，对有关蜂窝技术及其在物联网中的应用的更详细信息的需求从未如此迫切。 摘自《蜂窝物联网》一书，该系列介绍了该领域的关键概念和技术。

在之前的系列文章中，作者描述了蜂窝网络不断发展的格局、它在物联网中的作用，以及用于大规模机器类型通信 (mMTC) 和超可靠低延迟通信 (URLLC) 的技术。

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改编自蜂窝物联网，作者：Olof Liberg、Marten Sundberg、Eric Wang、Johan Bergman、Joachim Sachs。

第 9 章物联网技术竞争格局（续）

作者：Olof Liberg、Marten Sundberg、Eric Wang、Johan Bergman、Joachim Sachs

9.2 CIoT 的好处

在上一节中，我们概述了有趣的 IoT 未授权无线连接解决方​​案。在本节中，我们将讨论 CIoT 解决方案与未经许可的连接解决方​​案有何不同以及它们可以提供哪些好处。有关 IoT 连接选项的进一步讨论，另请参阅参考文献 [51]。

CIoT 连接的区别之一是它将连接供应与 IoT 服务实现分离。 CIoT 建立在高级范式之上，即独立运营商基本上在任何需要实现物联网服务的地方提供合适的物联网连接。这意味着，当建立新的物联网服务时，无需专门投入安装、管理和运营物联网连接解决方​​案的工作。相反，连接性是通过运营商的网络实现的。这与未经许可的物联网连接解决方​​案不同。在这种情况下，需要安装连接基础设施，以在要实现物联网服务的位置提供连接。这包括安装基站或接入点、建立回程连接、提供身份验证、授权和计费 (AAA) 基础设施、使用安全更新维护和更新连接网络等。此外，连接需要在整个过程中进行监控和管理。物联网服务的生命周期。为各种物联网服务提供和管理连接基础设施的总拥有成本有可能低于每个物联网服务单独连接解决方​​案的拥有成本。当物联网服务和参与设备分布在更大的区域并且不限于有限的部署时，情况尤其如此。 Sigfox 使用未授权技术为基于 Sigfox 的端到端连接提供运营商模型，运营商可以在其中构建专用的 Sigfox 基础设施，最终用户可以购买连接。

CIoT 解决方案的一个主要好处是它们提供了可靠的长期和面向未来的解决方案。 CIoT 基于全球标准，并得到大量供应商、网络和服务提供商的非常大的行业支持。技术前景独立于少数个别市场参与者的前景；这与专有技术形成对比，专有技术在长期支持方面存在高风险。 CIoT 解决方案嵌入到蜂窝通信网络中，蜂窝通信网络现在是，也将是社会的重要基础设施。部署计划已经制定了数十年，并且根据高可用性标准构建了高度可靠的系统。 CIoT 系统是为全球市场构建的，允许在多个运营商网络上漫游。 CIoT 网络完全支持设备的移动性，由于覆盖范围广、可用性高，还可以处理更大的区域。 CIoT 功能的推出以及未来的更新主要是对已安装的网络基础设施进行软件更新。

CIoT 连接的一个极其重要的好处是，它还可为未来的运营提供可靠且可预测的服务性能。 CIoT 使用专用频谱。管理无线电资源、协调干扰并支持完整的服务质量。为任何基于未授权频谱的解决方案提供长期保证是具有挑战性的。预计移动宽带服务和物联网服务都将继续增长。特别是对于物联网设备，预计十年内将有数千亿的通信设备出现极其强劲的增长。许多移动宽带和物联网服务将使用非授权频谱，这意味着非授权频谱的使用率有望大幅增加。这尤其会为第 9.1.1.2 节中所述的远程未授权技术带来挑战。

CIoT 还跟随蜂窝网络技术的不断发展，不断向网络添加新的功能和特性。这种演进是为了向后兼容操作而设计的，这样无法升级到新功能的设备可以继续按照原有的能力长期运行，而新的服务和设备可以同时受益于更新的功能。

CIoT 的一个缺点是许可频谱资源的成本。这是一种成本，非授权频段的解决方案不需要承担。对于物联网服务提供商而言，CIoT 的另一个潜在缺点可能是 CIoT 覆盖范围不足以满足特定的物联网用例。在这种情况下，可能需要额外的连接和相应的网络建设来覆盖整个物联网服务区域。如果在少数受限区域需要额外的覆盖扩展，这样的扩展可能会更简单、更灵活地安排专用部署，而不是在需要操作员参与时。未经许可的远程无线电技术受益的一项特性是它们的快速上市时间。与需要在整个行业领域内进行协调和达成协议的标准化解决方案相比，任何专有技术都具有时间优势。在未经许可的 LPWAN 与 CIoT 的情况下，在过去几年中，当 CIoT 标准正在开发时，未经许可的 LPWAN 的上市时间优势已经存在。随着 CIoT 标准的最终确定和产品的广泛使用，未经许可的 LPWAN 的这种优势正在消失。相反，优势转向了 CIoT 部署，由于已安装的蜂窝通信网络基础设施的重复使用，CIoT 部署可以更快地以更低的成本实现广泛的覆盖。

本系列的下一部分将讨论 CIoT 技术的选择和比较。

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