一、TPUNB技术介绍
TPUNB(Techphant Ultra Narrow Band)协议是一种针对窄带物联网应用的国产自主可控无线通信协议。它专为在低功耗、远距离传输及安全稳定性等方面的需求而设计,以满足多样化的物联网应用场景。
TPUNB特点:
- (1)低功耗:静态功耗仅为2μA,可唤醒休眠电流为8~22uA,确保设备在长时间工作情况下的能效表现。
- (2)高灵敏度:接收灵敏度高达-134 dBm,有效降低误码率,提高数据传输的准确性。
- (3)远距离传输:最大链路预算为164 dBm,郊区覆盖范围可达10km以上,城市环境下覆盖范围为3~5km。
- (4)高并发:采用TP-DSME技术,实现单网关2秒内80终端并发,提高网络资源利用率。
- (5)多网络结构:支持星型、点对点、树形、Mesh自组网等多种网络结构,满足不同应用场景的需求。
- (6)安全可靠:在4G/5G的认证与密钥协商协议(AKA)基础上,加入物理层认证和国密、ZUC密钥生成算法,确保从物理层到应用层的全方位安全防护。
二、NB-IOT技术介绍
NB-IoT是基于蜂窝网络的窄带物联网通信技术,专门设计用于连接大规模的物联网设备。它采用窄带调制方式,利用现有的LTE蜂窝网络,提供低功耗、广域覆盖和可靠性强的数据传输服务。
NB-IOT特点:
- (1)低功耗:NB-IoT采用了低功耗的设计,使设备能够长时间运行,延长电池寿命,适用于需要长期运行的物联网设备。
- (2)广域覆盖:NB-IoT具备出色的室内和室外覆盖能力,可以穿透建筑物和地下空间,提供广泛的无线连接范围。
- (3)高连接密度:NB-IoT支持大规模设备连接,能够同时处理数以亿计的物联网设备,为大规模部署提供了便利。
- (4)低成本:由于NB-IoT利用现有的LTE基础设施,无需独立建设新网络,降低了部署和运营成本。
- (5)可靠性:NB-IoT采用多种技术手段来提高数据传输的可靠性,确保设备间的通信稳定和数据的准确传输。
三、NB-IOT与TPUNB技术差异
(1)低功耗:TPUNB低功耗更优,TPUNB还支持空中唤醒
NB-IOT有两种低功耗模式:
Power Saving Mode (PSM):NB-IoT支持Power Saving Mode(省电模式),它允许设备在非通信状态下进入睡眠模式以节省能量。在该模式下,设备可以自定义睡眠时间和周期性唤醒来进行短暂的数据交互。
Extended Discontinuous Reception (eDRX):eDRX是NB-IoT中的另一个低功耗模式,它允许设备延长断续接收(DRX)的时间间隔。设备可以适应不同的应用需求来设置主动监听基站的时间,从而降低待机期间的功耗。
TPUNB有三种低功耗模式:
- Type A:低功耗发送接收模式。当wake引脚拉低时,模组会一直处于休眠状态,只有当wake引脚拉高时,模组才能进入接收状态和数据发送状态。在这种模式下,模组的功耗较低。
- Type C:低功耗空中唤醒模式。当wake引脚拉低时,模组处于空口侦听的休眠状态。当侦听到唤醒信号时,模组会被唤醒并开始接收数据。同时,该模式也支持通过将wake引脚拉高来唤醒模组。在这种模式下,模组的功耗也较低。
- Type D:运行模式。在上电后,模组会进入持续接收状态。当有数据发出时,模组会切换为发射状态,并在发送完毕后恢复为接收状态。这种模式下,模组可以接收任何模块发送的数据。由于模组需要保持持续接收状态,因此在这种模式下功耗较高。
(2)流量资费:TPUNB无线无需流量资费
NB-IOT是利用现有蜂窝网络进行网络搭建,数据传输需要流量资费收取。一般有以下几种流量资费模式:
计量计费:根据实际使用的数据流量进行计费,通常以每千字节(KB)或每兆字节(MB)为单位计算。用户根据实际使用情况支付相应的费用。
包月套餐:运营商提供不同容量的包月套餐,用户根据套餐容量选择合适的方案。套餐可以是固定的数据流量容量,也可以是按月累积的流量使用时间。
流量分段套餐:运营商提供多个流量分段,用户选择适合自己需求的套餐。每个流量分段有不同的价格和数据限制,根据用户的实际使用情况收取费用。
定向流量套餐:此类型的套餐针对特定的应用场景或行业提供,例如智能电表或物联网监控设备。运营商根据应用需求提供专门的套餐,以满足特定应用领域的数据传输需求。
TPUNB网关南向无线网络是使用TPUNB无线技术,并不依赖蜂窝网络,所以不需要交任何的流量资费
(3)网络调优:TPUNB部署灵活,网优成本低
NB-IOT信号覆盖是依赖现有的蜂窝网络基站,因此若在信号盲区时需要依赖运营商进行网络调优,成本比较高
TPUNB信号是通过网关或者中继设备发出,而网关和中继设备部署非常灵活,网络调优手段丰富,成本很低
四、总结
TPUNB和NB-IoT都是窄带物联网通信系统,具备不同的特点和适用场景。TPUNB在灵活性、资源调度和多模式网络架构方面具有优势,支持多种拓扑结构和协议,并具备较高的并发实时性和传输成功率。它适用于需要灵活部署、多样化网络结构和较低时延要求的物联网应用。
而NB-IoT则在广域覆盖和低功耗方面表现出色,适用于大规模连接和长期运行的物联网应用。由于基于现有的LTE蜂窝网络,NB-IoT能够利用已有的网络基础设施,提供较好的信号覆盖范围。
因此,在选择适合自己需求的通信系统时,需要考虑具体的应用场景和要求。如果您需要灵活部署、多样化网络结构和较低时延的物联网应用,TPUNB可能是更好的选择。而如果您注重广域覆盖和低功耗特性,且可以借助现有的LTE蜂窝网络,那么NB-IoT可能更适合您的需求。
总之,通过对比TPUNB和NB-IoT的特点、性能和适用场景,您可以根据实际需求来做出明智的选择,以实现最佳的物联网通信解决方案。