物联网（IoT）已经开始走入现实，到2020年，预计将有数十亿的服务和设备实现随时随地互联。智能家居、可穿戴设备、智慧城市、智慧医疗、智慧交通、智慧农业和智能仪表等等，各种新应用层出不穷，推动新业务模式飞速发展。 为了支持物联网的进一步发展，移动行业开发了新的无线接入技术，其中包括低功耗广域网（LPWAN）。这项技术能够更好地支持这些设备和其应用的特征和要求。 3GPP在2014年开始推动一项标准化任务，窄带物联网（NB-IoT）是这项工作的成果。作为3GPP第13版标准的一个组成部分，窄带物联网技术规范的首个版本在2016年6月冻结并发布，旨在支持具有以下要求的类似应用： –优化在现有LTE空中接口之上的网络体系结构 –更佳的部署灵活性 –扩大的室内覆盖范围（与GSM相比+20dB） –支持数量庞大的双向通信设备（数据传输速率仅为几十kbps） –低成本设备（单价低于5美元） –低功耗（电池使用寿命超过10年） 窄带物联网是一种新型无线接入技术，虽然与现有的3GPP设备不兼容，但是其继承了LTE的很多特征，例如频带、物理层基础、参数值定义和高层复用（NAS、RRC、RLC和MAC过程）。但是，必须注意的是，因为其带宽减少到180kHz（加上防护频带为200kHz），所以需要创建与LTE不同的新物理信道和程序。 与其他物联网技术一样，此应用的终极目标就是更大的覆盖范围和更低的功耗。为了减少设备复杂性和成本，它不支持很多基础LTE功能，例如空间复用、载波聚合、演进的多媒体广播组播业务（eMBMS）和双连通性。也不支持高层服务，例如IP多媒体子系统（IMS）。 在现有LTE空中接口之上优化的网络体系结构 虽然窄带物联网与现有3GPP设备不兼容，但它仍然继承了很多LTE特征，例如物理层基础和高层体系结构。 唯一实现标准化的双工模式是频分双工（FDD）；因此，上行链路和下行链路使用不同的频率。目前，窄带物联网没有时分双工（TDD）版本，而3GPP在短期内也没有计划定义该版本。 为了减少设备复杂性和成本，3GPP制定了三个主要的设计决策。首先，窄带物联网遵照半双工设计，这样就无需使用昂贵的双工器滤波器来分离发射和接收链路；您可以使用开关代替。其次，不支持MIMO，特别是空间多路复用技术，因此用户设备（UE）仅需要实施一个接收机链路。最后，非常重要的一点是，信道带宽仅为180kHz，这减少了整体平台成本。 总之，窄带物联网NBIoT是一项新兴的3GPP窄带无线技术，其优点是可以充分利用现有的蜂窝基础设施。这项新技术将促使物联网实现长足增长，在不同领域催生各类物联网应用。 窄带物联网设计挑战 窄带物联网设备和系统要求经过严格的测试，以确保高度的可靠性，避免意外故障。下列是窄带物联网面对的一些设计挑战：
