TPUNB(Techphant Ultra-Narrow Band)和NB-IoT(Narrowband Internet of Things)都是用于物联网通信的窄带技术，但它们在设计初衷、应用场景、技术特点等方面有显著的差异。
一、 TPUNB和NB-IoT对比
1. 设计初衷和定位：
- TPUNB：主要由技象科技开发，专注于为物联网设备提供一种超低功耗、超远距离、低成本的通信解决方案。它特别适合在没有大规模通信基础设施支持的偏远地区或需要极低功耗的应用场景。
- NB-IoT：由3GPP标准化，作为一种全球性标准，旨在通过现有的蜂窝网络(如LTE)支持大规模物联网设备的连接。NB-IoT主要面向需要稳定、广覆盖的低速率应用。
2. 通信网络：
- TPUNB：通常依赖于专用的物联网网络，不需要依托现有的蜂窝网络。这种独立的网络部署方式使得它能够在没有蜂窝网络覆盖的地方依然保持通信。
- NB-IoT：运行在现有的蜂窝网络(如LTE)上，利用运营商的基础设施提供广覆盖、低功耗的物联网连接。它可以直接使用蜂窝基站进行通信，无需额外的网络部署。
3. 功耗：
- TPUNB：设计上极度注重功耗优化，确保设备能够长期运行，特别适合电池供电的设备。这使得TPUNB在电池寿命方面有显著优势。
- NB-IoT：也具备低功耗特性，但由于其基于蜂窝网络，功耗优化受限于网络协议和运营商的配置，因此在某些情况下可能不如TPUNB更优。
TPUNB和NB-IoT在设计初衷、应用场景和技术特点上有明显的区别。TPUNB更适合于需要超低功耗和超远距离通信的场景，而NB-IoT则更适合需要广覆盖和稳定连接的大规模物联网应用。
二、 TPUNB的具体技术规格和实现方式是什么?
TPUNB(超窄带物联网通信系统)是技象科技自主研发的低功耗广域物联网通信系统，具有从物理层到应用层的全栈式解决方案。其具体技术规格和实现方式如下：
1. 核心芯片：
TPUNB的核心是“象芯1号”系列芯片，具备高性能扩频调制技术SIMS(序列索引扩频调制)，能够替代国外同类芯片。
2. 技术参数：
接收灵敏度：-134 dBm。
发射功率：最大链路预算为164 dB(郊区大于10km，城市为3~5km)。
带宽：200 kHz。
调制方式：S-FSK调制。
3. 并发实时性：
TPUNB能够在200毫秒内完成8~16个终端的并发，并在2秒内支持最多80个终端的上行连接。
4. 多模式传输和确定性传输：
TPUNB突破了大连接超低功耗、多模式传输和确定性传输等关键技术。
5. 网络架构：
TPUNB采用超窄带(UNB)调制技术，实现超低功耗、高安全性、抗强干扰、多并发和低成本等特点。
该系统包括芯片、模组、基站、网关、中继和AIoT云平台等产品。
6. 应用场景：
TPUNB广泛应用于智慧城市、智慧园区、智能电力和工业物联网等领域，通过基站、网关、模组等设备灵活搭建多种物联专网场景，实现网络覆盖范围内海量感知终端的超低功耗连接。
7. 技术优势：
高并发、高稳定性：TPUNB可以实现低成本5G级可靠连接，结合频分和时分多址方案(F/TDMA)，使用跳频来降低信道选择性衰落、阴影和干扰的影响。
全栈式通信系统：基于TPUNB物联专网组成的物联感知系统，可连接海量终端，满足从物理层到应用层的全面需求。
三、 NB-IoT在全球范围内的部署情况和覆盖范围
NB-IoT(窄带物联网)在全球范围内的部署情况和覆盖范围如下：
1. 全球部署情况：
根据GSMA的追踪数据，截至2024年5月，NB-IoT技术由大约110家运营商在60个国家进行了部署。
在中国，例如无锡电信已经于去年12月份启用了首个NB-IoT商用网络，该网络共建设了75座通信基站、25公里管道和90公里光缆，覆盖了鸿山地区。
2. 覆盖范围：
NB-IoT具有强大的覆盖能力，其覆盖范围比传统的GSM网络要好20个db，一个基站可以提供10倍的覆盖范围。
具体来说，NB-IoT的覆盖范围可以达到市区约1公里，乡村约10公里。这使得它非常适合用于远程设备以及需要深度覆盖的应用场景，如厂区、地下车库和井盖等。
另外，一个NB-IoT基站可以覆盖10km的范围，这对于小县城来说是足够的。
四、 TPUNB与其他物联网通信技术(如LoRa、Sigfox)对比
TPUNB、LoRa和Sigfox都是物联网通信技术，各有其优势和劣势。以下是它们的详细对比：
1. TPUNB的优势和劣势
优势：
- 全栈自主可控：TPUNB技术拥有完全自主的知识产权，这意味着在安全性、可控性和灵活性方面具有显著优势。
- 传输安全可信：由于其全栈自主可控的特点，TPUNB在数据传输过程中能够提供更高的安全保障。
- 超强覆盖：TPUNB技术具备极强的网络覆盖能力，适用于各种复杂环境下的应用。
- 灵活组网：支持多种组网模式，包括星型组网、点对点组网、链式、树状和网状自组网，这使得TPUNB能够适应不同的应用场景。
- 大连接超低功耗：TPUNB拥有更低的芯片级功耗控制，通过极简射频设计及功能关断省电控制，实现极低休眠功耗。
劣势：
- 市场认知度较低：尽管TPUNB技术在某些领域表现出色，但其市场认知度相对较低，可能影响其推广和应用。
- 应用场景有限：虽然TPUNB适用于智能搜救、智慧管廊、隧道交通等多个领域，但在其他物联网应用中的适用性可能不如LoRa和Sigfox广泛。
2. LoRa的优势和劣势
优势：
- 低功耗长距离：LoRa技术采用扩频调制技术，能够在低功耗下实现远距离通信，特别适合需要长期运行且覆盖范围广的应用。
- 大容量：LoRa能够支持大量设备同时在线，适用于需要大规模连接的物联网应用。
- 深入室内环境：LoRa网络可以深入室内环境，填补了传统Wi-Fi和蓝牙低功耗网络无法覆盖的空白。
劣势：
- 数据速率较低：由于LoRa设计用于低功耗和长距离传输，其数据速率相对较低，不适合需要高速数据传输的应用场景。
- 网络复杂性：LoRa网络的部署和管理相对复杂，需要专业的知识和技能进行维护。
3. Sigfox的优势和劣势
优势：
- 低功耗长距离：Sigfox是一种低功耗广域物联网(LPWAN)技术，能够提供长距离连接，并且具有低功耗和低成本的特点。
- 低成本：Sigfox技术因其低成本而受到许多企业的青睐，特别是在需要大规模部署的物联网项目中。
- 广域覆盖：Sigfox技术具有广泛的覆盖能力，适用于各种应用场景，如智能城市、智慧农业等。
劣势：
- 数据速率较低：Sigfox的数据速率较低，这可能限制其在需要高速数据传输的应用中的使用。
- 网络架构单一：Sigfox采用星型无线网络架构，这种单一的网络架构可能在某些情况下不够灵活。
TPUNB、LoRa和Sigfox各有其独特的优势和劣势。
五、 NB-IoT设备的电池寿命和能耗表现如何，与TPUNB相比有何不同?
NB-IoT设备的电池寿命和能耗表现非常出色，能够显著延长设备的使用时间。根据多项证据，NB-IoT设备的电池寿命可以达到至少10年。这一长寿命主要得益于其低功耗设计和优化的网络连接技术，如PSM(Power Save Mode)和eDRX(Enhanced Data Rate for Xp感知通信)，这些技术使得设备在大部分时间内处于极低功耗状态。
与TPUNB相比，NB-IoT同样具有低功耗的优势，但TPUNB作为一种新兴的低功耗广域网技术，也在追求高效和安全的连接性能。尽管TPUNB也强调了其低功耗特性，但具体到电池寿命方面，现有资料并未提供明确的对比数据。因此，虽然两者都致力于降低功耗和延长电池寿命，但NB-IoT在实际应用中已经得到了广泛验证，并且其长时间电池寿命的优势更为明显。
六、 TPUNB和NB-IoT的成本效益分析
在实际应用中，TPUNB和NB-IoT的成本效益分析如下：
1. TPUNB模组的成本效益分析
TPUNB模组的制造成本主要集中在原材料上，其中芯片是主要的原材料。这种高可靠性和低功耗的特点使得其在物联网应用中具有一定的优势。
虽然具体的部署成本没有详细提及，但可以推测，由于TPUNB模组具备远程写卡换号的功能，这可能降低了部署过程中的复杂性和额外费用。
2. NB-IoT模组的成本效益分析
NB-IoT模组的设计简化了芯片，并精简了外围电路，从而极大地降低了模组的成本。此外，随着技术的发展和厂商数量的增加，NB-IoT芯片的价格已经有所下降，目前能够形成供货的厂商已大大增加。
NB-IoT设备专注于小数据量、小速率的应用，因此其功耗非常低，设备的续航时间可以从几个月提升到几年。这种低功耗特性进一步降低了长期运营的成本。
基于LTE网络，NB-IoT可以在现有的LTE网络基础上进行改造，快速组网并扩大覆盖范围。此外，NB-IoT在同一基站的情况下可以提供比现有无线技术多50-100倍的接入数，一个扇区能够支持多达10万个连接。这种广覆盖和强连接能力使得NB-IoT在智慧家庭等大量设备联网需求中表现出色。
尽管从投资成本收益的角度看，建设NB-IoT网络的运营商可能面临一定的挑战，但从连接收入来看，NB-IoT仍然具有较高的投资回报潜力。
TPUNB和NB-IoT各有其成本效益优势。TPUNB模组在高可靠性和低功耗方面表现突出，而NB-IoT则在设备成本、功耗、网络覆盖和连接数方面具有显著优势。
