NB-IoT / Cat.M 低功耗广域网概览

LPWA 技术概述

LPWA（Low Power Wide Area，低功耗广域网）是专为 IoT 设计的无线通信技术，核心特点是低功耗、广覆盖、低成本、大连接。

主流 LPWA 技术对比

技术	标准	频谱	覆盖	功耗	速率
NB-IoT	3GPP	授权频谱	极广	极低	127kbps
LTE-M（Cat.M）	3GPP	授权频谱	广	低	1Mbps
LoRa	非标准	非授权频谱	广	低	50kbps
Sigfox	非标准	非授权频谱	广	极低	100bps

移远专注于 NB-IoT 和 Cat.M 这两种基于 3GPP 标准的 LPWA 技术，利用运营商授权频谱，安全可靠。

NB-IoT 技术详解

核心技术特点

1. 窄带设计（180kHz）

NB-IoT 只占用 1 个 LTE 资源块（180kHz）
可以部署在：
  - LTE 频段内（In-band）：利用 LTE 保护带
  - LTE 保护带（Guard-band）：利用 LTE 边缘频谱
  - 独立部署（Stand-alone）：替换 GSM 频段

2. 覆盖增强（CE，Coverage Enhancement）

CE Level 0：正常覆盖（MCL 144dB）
CE Level 1：增强覆盖（MCL 154dB，重复传输）
CE Level 2：极限覆盖（MCL 164dB，大量重复传输）

应用：地下室、地下管道、偏远地区

3. 省电模式（PSM）

PSM 工作原理：
  设备注册网络 → 发送数据 → 进入 PSM 深睡眠
  PSM 期间：射频关闭，仅保留 RTC 定时器
  PSM 功耗：2-5 μA（接近关机状态）
  
  TAU（跟踪区更新）定时器：设备多久"醒来"一次
  Active Time：醒来后保持活跃多久（等待下行数据）

移远 NB-IoT 产品

BC660K-GL（全球版，高通平台）

参数	规格
芯片	高通 MDM9205
封装	LCC（17.7×15.8×2.0mm）
频段	B1/B2/B3/B4/B5/B8/B12/B13/B17/B18/B19/B20/B25/B26/B28/B66/B71
下行速率	127 kbps
上行速率	158 kbps
PSM 功耗	2.5 μA
工作温度	-40°C ~ +85°C
接口	UART / I2C / SPI / GPIO

BC26（国内版，展锐平台）

参数	规格
芯片	紫光展锐
封装	LCC（19.9×23.6×2.2mm）
频段	B1/B3/B5/B8
PSM 功耗	3 μA
特点	国产化，成本低

BC20（NB-IoT + GNSS 组合）

集成 NB-IoT 和 GNSS 的组合模组，适合需要定位的低功耗应用：

参数	规格
蜂窝	NB-IoT（B1/B3/B5/B8）
GNSS	GPS + 北斗
封装	LCC（19.9×23.6mm）
典型应用	资产追踪、共享设备

Cat.M（LTE-M）技术详解

Cat.M 特点

Cat.M 相比 NB-IoT 的优势：

• 更高速率：1Mbps（NB-IoT 仅 127kbps）
• 支持移动性：支持小区切换，适合移动设备
• 支持语音：VoLTE 语音通话
• 更低时延：10-15ms（NB-IoT 1.5-10s）

移远 Cat.M 产品

BG95 系列（多模组合）

BG95 是移远的旗舰 LPWA 产品，集成多种无线技术：

型号	蜂窝	GNSS	特点
BG95-M1	Cat.M + NB-IoT + EGPRS	GPS/GLONASS	全球版
BG95-M2	Cat.M + NB-IoT + EGPRS	GPS/GLONASS/BeiDou	全球版+北斗
BG95-M3	Cat.M + NB-IoT + EGPRS	GPS/GLONASS/BeiDou/Galileo	全球版+全星座
BG95-Mini	Cat.M + NB-IoT	无	超小尺寸

BG95-M2 规格：

参数	规格
封装	LCC（19.9×23.6×2.2mm）
Cat.M 速率	DL 1Mbps / UL 1Mbps
NB-IoT 速率	DL 127kbps / UL 158kbps
GNSS	GPS/GLONASS/BeiDou/Galileo
PSM 功耗	3 μA
工作温度	-40°C ~ +85°C

典型应用场景

智能水表

需求：
  - 每天上报一次用水量
  - 电池供电，寿命 > 10年
  - 地下水表箱，覆盖要求高

方案：BC660K-GL（NB-IoT）
  - PSM 模式：每天唤醒一次，发送数据后立即休眠
  - 覆盖增强：CE Level 2，穿透地下水表箱
  - 电池寿命：3000mAh 电池，理论寿命 > 15年

功耗计算：
  每天发送一次，每次 5 秒（220mA）
  其余时间 PSM（2.5μA）
  平均电流 = (220mA × 5s + 2.5μA × 86395s) / 86400s
           ≈ 12.7μA + 2.5μA ≈ 15.2μA
  3000mAh / 15.2μA ≈ 22年（理论值）

智能停车传感器

需求：
  - 检测车位占用状态
  - 地下停车场，覆盖要求高
  - 电池供电，寿命 > 5年

方案：BC660K-GL（NB-IoT）
  - 地磁传感器检测车辆
  - 有车/无车状态变化时上报
  - eDRX 模式：定期检查下行命令

资产追踪（移动）

需求：
  - 实时位置追踪
  - 支持移动（跨城市）
  - 低功耗

方案：BG95-M2（Cat.M + GNSS）
  - Cat.M 支持移动性（小区切换）
  - 集成 GNSS 定位
  - 定期上报位置（可配置间隔）