窄带无线通信系统是一种专门用于传输低速数据的无线通信技术。近年来，随着物联网技术的发展和应用场景的不断拓展，窄带无线通信系统得到了广泛的关注和应用。本文将详细介绍窄带无线通信系统的发展现状。
一、什么是窄带无线通信系统?
窄带无线通信系统是一种只能传输低速数据的无线通信技术。它与广泛应用于移动通信领域的宽带无线通信技术不同，窄带无线通信系统主要用于传输少量数据，比如温度、湿度等环境参数等。
二、窄带无线通信系统发展历程
早在20世纪60年代，美国就开始了低速率的数字化数据传输实验，并在70年代初期推出了第一个商业化低速率数字化调制解调器。80年代中期，欧洲开始研究基于GSM标准的M2M(机器对机器)和物联网技术。90年代后期，欧洲和美国相继推出了基于GPRS和CDPD标准的窄带无线通讯网络。
2000年以后，我国开始大力发展物联网技术，并建立起了与之相适应的窄带无线通讯网络。
2016年6月，3GPP正式发布NB-IoT标准，并在全球范围内推广应用。目前，全球已经有多个国家和地区部署了NB-IoT网络，并且正在加快推进5G时代下新型窄带物联网(NBIoT)技术研究和产业化进程。
三、主流窄带无线通信系统
1、TPUNB
TPUNB®即”Techphant Ultra-Narrow Band”，是目前国内真正从物理层、链路层到平台层统一设计，由“底层”+“系统”两大能力共同驱动的全栈式物联网窄带通信系统。通过“底层”硬核通信技术提供坚实安全的通信能力，解决行业偏“软”的技术问题;通过“系统”架构能力，解决行业偏“弱”的系统能力问题。
TPUNB具有以下特点：
- (1)TPUNB无线窄带通信系统技术优势体现在两个方面：“底层通信能力”和“系统平台能力”。
- (2)在底层能力方面，基于MuFFS空中接口技术及芯片技术，TPUNB技术提供坚实安全的底层通信能力。
- (3)在系统能力方面，基于底层通信系统， 面向上游提供泛协议接入能力，面向下游提供即插即用的高效灵活系统平台能力。
- (4)既能运用灵活的多模协议控制技术，系统性的支持多样化应用，也能满足多应用场景的深度定制需求，同时保证了通信数据的安全性。
2、NB-IoT
NB-IoT即“NarrowBand Internet of Things”，中文名为“新型窄带物联网”。
NB-IoT是一种新型低功耗、宽覆盖、大连接数、低成本的物联网连接方式。该技术依托4G移动网络进行部署，在现有LTE基础上进行优化设计，在保证覆盖范围同时降低功耗并提高连接数。
NB-IoT具有以下特点：
- (1)频段资源利用高效：可利用现有LTE频段或者新开辟频段;
- (2)覆盖范围广：可实现深室内覆盖;
- (3)功耗极低：可达到10年以上电池寿命;
- (4)大容量连接：单个小区支持最多100万台设备接入;
- (5)成本较低：可降低设备制造成本及运营成本。
3、LoRaWAN
LoRaWAN即Long Range Wide Area Network，中文名为“远距离宽区域网络”。
LoRaWAN是一种开源协议栈，适用于长距离、低功耗应用场景下的数据传输服务。该协议栈可以运行在不同厂商开发出来的LoRa芯片上，并且具备互操作性。
LoRaWAN具有以下特点：
- (1)长距离覆盖：可以实现10公里左右地面距离或30公里左右空中距离;
- (2)超低功耗：支持电池供电模式下长达10年以上使用寿命;
- (3)大容量连接：单个小区支持最多10万台设备接入;
- (4)安全性高：采用AES-128位加密算法保证信息安全传输。
四、未来发展趋势及挑战
未来随着5G时代到来以及人工智能等新兴技术不断涌现，将会对物联网及其相关行业产生深刻影响。同时也将会给当前已有的各类窄带无线通讯网络提出更高要求。
未来发展趋势：
- (1) 多元化需求驱动下市场规模扩大;
- (2) 突破底层核心算法,提升性能指标;
- (3) 产业链合作升级,促进市场健康快速发展;
- (4) 人工智能等新兴技术与物联网紧密结合,创造更多应用价值;
- (5) 智慧城市建设加快,为物联网行业提供更广阔市场空间。
未来挑战：
- (1) 突破核心算法难度大;
- (2) 安全问题需要重视;
- (3) 物联网设备复杂性增加;
- (4) 市场竞争激烈,企业需要不断创新才能立足市场;
- (5) 物联网产业链分工尚未完善,需要进一步完善规范管理。
总体而言，在科学家们不断投入努力以及各国政策支持下，“新型窄带物联网”将会迅速普及并得到广泛应用。
