如今，“萬物互聯(lián)”的時(shí)代帷幕已被物聯(lián)網(wǎng)悄然拉開。

　　“萬物互聯(lián)”時(shí)代，首先要解決“物”與“網(wǎng)”的連接問題，所以連接技術(shù)決定了物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的走向。為滿足物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的連接需求，lpwan(low power wide area network，低功耗廣域網(wǎng))應(yīng)運(yùn)而生。lpwan 專為低帶寬、低功耗、遠(yuǎn)距離、大量連接的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用而設(shè)計(jì)。

　　物聯(lián)網(wǎng)連接技術(shù)的世界從來沒有霸主一統(tǒng)江湖。

　　以lora為代表的非授權(quán)頻段物聯(lián)網(wǎng)和以NB-IoT為代表的授權(quán)頻段物聯(lián)網(wǎng)，各自攻城略地。

　　什么是NB-IoT?

　　NB-IoT是指窄帶物聯(lián)網(wǎng)(narrow band internet of things)技術(shù)，是一種低功耗廣域(lpwa)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，基于蜂窩技術(shù)，用于連接使用無線蜂窩網(wǎng)絡(luò)的各種智能傳感器和設(shè)備，聚焦于低功耗廣覆蓋(lpwa)物聯(lián)網(wǎng)(iot)市場，是一種可在全球范圍內(nèi)廣泛應(yīng)用的新興技術(shù)。

　　NB-IoT技術(shù)可以理解為是lte技術(shù)的“簡化版”，NB-IoT網(wǎng)絡(luò)是基于現(xiàn)有l(wèi)te網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行改造得來的。

　　lte網(wǎng)絡(luò)為“人”服務(wù)，為手機(jī)服務(wù)，為消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù);而NB-IoT網(wǎng)絡(luò)為“物”服務(wù)，為物聯(lián)網(wǎng)終端服務(wù)，為產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)(物聯(lián)網(wǎng))服務(wù)。

　　NB-IoT使用license頻段，可直接部署于gsm網(wǎng)絡(luò)、umts網(wǎng)絡(luò)或lte網(wǎng)絡(luò)，與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)共存，以降低部署成本、實(shí)現(xiàn)平滑升級。

　　NB-IoT的特點(diǎn)

　　低功耗

　　低功耗特性是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用一項(xiàng)重要指標(biāo)，特別對于一些不能經(jīng)常更換電池的設(shè)備和場合。NB-IoT聚焦小數(shù)據(jù)量、小速率應(yīng)用，因此NB-IoT設(shè)備功耗可以做到非常小，設(shè)備續(xù)航時(shí)間可以從過去的幾個(gè)月大幅提升到幾年。

　　低成本

　　NB-IoT是基于lte網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)，所以在現(xiàn)網(wǎng)lte網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，就可以很快組網(wǎng)，很快擴(kuò)大覆蓋。目前各大運(yùn)營商仍在大力推動(dòng)lte網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，也有利于NB-IoT的覆蓋改善。

　　強(qiáng)連接

　　在同一基站的情況下，NB-IoT可以比現(xiàn)有無線技術(shù)提供50-100倍的接入數(shù)。一個(gè)扇區(qū)能夠支持10萬個(gè)連接，支持低延時(shí)敏感度、超低的設(shè)備成本、低設(shè)備功耗和優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。在一個(gè)不太大的空間，放置更多設(shè)備而互相又不會有干擾，NB-IoT足以輕松滿足未來智慧家庭中大量設(shè)備聯(lián)網(wǎng)需求。

　　廣覆蓋

　　NB-IoT室內(nèi)覆蓋能力強(qiáng)，比lte提升20db增益，相當(dāng)于提升了100倍覆蓋區(qū)域能力。不僅可以滿足農(nóng)村這樣的廣覆蓋需求，對于廠區(qū)、地下車庫、井蓋這類對深度覆蓋有要求的應(yīng)用同樣適用。

　　NB-IoT發(fā)展歷程和現(xiàn)狀

　　在過去這幾年，NB-IoT是當(dāng)之無愧的行業(yè)網(wǎng)紅，備受追捧。三大運(yùn)營商拼命推動(dòng)它的商用落地，政府出臺了各項(xiàng)文件政策給它鋪路，設(shè)備商們更是不遺余力地進(jìn)行宣傳造勢。

　　來回顧一下NB-IoT的發(fā)展歷程：

　　2013年，業(yè)內(nèi)相關(guān)廠商、運(yùn)營商展開窄帶蜂窩物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，起名為lte-m;

　　2014年由沃達(dá)豐、中國移動(dòng)、orange、意大利電信、華為、諾基亞等公司支持的lte-m在3gpp geran工作組立項(xiàng)，被重新命名為cellular iot;

　　2015年，華為和高通共同宣布了nb-ciot方案;同年8月，愛立信聯(lián)合幾家公司提出了nb-lte概念;

　　2015年9月，nb-ciot和nb-lte兩個(gè)技術(shù)方案進(jìn)行融合，NB-IoT正式誕生。

　　NB-IoT從2015年9月3gpp在ran全會達(dá)成一致以后，得到全球大多數(shù)的運(yùn)營商、通訊設(shè)備廠商、芯片廠商、終端廠商的支持和響應(yīng)，這標(biāo)志著世界范圍的物聯(lián)網(wǎng)通信標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)產(chǎn)生，并將為整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈帶來巨大商機(jī)。

　　業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，2016年是NB-IoT商用元年。如同過去十幾年移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)渴望4g時(shí)代的到來一樣，如今的物聯(lián)網(wǎng)也無比渴望著一個(gè)深度覆蓋強(qiáng)大的NB-IoT蜂窩物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)網(wǎng)。

　　事實(shí)上，2016年6月才首次完成標(biāo)準(zhǔn)化工作的NB-IoT到現(xiàn)在僅僅三年多的時(shí)間，飛速發(fā)展的NB-IoT就走完了2g窄帶物聯(lián)網(wǎng)用了很多年才走完的路。

　　政策方面，在2017年6月，工信部發(fā)布了《關(guān)于全面推進(jìn)移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)(NB-IoT)建設(shè)發(fā)展的通知》，通知要求：一是加強(qiáng)NB-IoT標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究，打造完整產(chǎn)業(yè)體系;二是推廣NB-IoT在細(xì)分領(lǐng)域的應(yīng)用，逐步形成規(guī)模應(yīng)用體系;三是優(yōu)化NB-IoT應(yīng)用政策環(huán)境，創(chuàng)造良好可持續(xù)發(fā)展條件。

　　為了配合產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，引爆新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)，運(yùn)營商以NB-IoT物聯(lián)網(wǎng)為突破口，開啟一次次大規(guī)模的NB-IoT模塊招標(biāo)來加速NB-IoT應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。然而，此舉催生了一場模塊廠商在價(jià)格方面的激烈競爭，短短幾年間，模塊價(jià)格從70元人民幣下降到20元，NB-IoT芯片價(jià)格從5美金殺到2個(gè)美金以下，市場情形慘烈。

　　從市場數(shù)據(jù)來看，2017年華為海思推出boudica120國內(nèi)第一顆NB-IoT芯片至今，累積出貨2000萬顆，而其他國內(nèi)NB-IoT芯片廠家總出貨量不超過1000萬顆。

　　從發(fā)展現(xiàn)狀來看，截至今年5月底，全球已有84張NB-IoT網(wǎng)絡(luò)商用(gsma)，全球模組種類已超過100種，成為全球應(yīng)用最廣的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)之一。國內(nèi)NB-IoT用戶數(shù)已經(jīng)達(dá)到3000萬。同時(shí)，國內(nèi)的消費(fèi)級物聯(lián)網(wǎng)硬件銷售額預(yù)計(jì)在2022年超過3000億美元，年復(fù)合增長率超過20%。

　　NB-IoT市場仍然格局未定，產(chǎn)業(yè)鏈上下游廠商都想抓住這個(gè)市場機(jī)會，分得NB-IoT市場一杯羹。

　　NB-IoT的挑戰(zhàn)和前景

　　據(jù)gsma最新發(fā)布數(shù)據(jù)，2018年全球蜂窩物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)大部分來自現(xiàn)有的2g/3g/4g，物聯(lián)網(wǎng)連接總數(shù)達(dá)7.6億個(gè)，NB-IoT物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)不到10%。

　　可以看到，NB-IoT目前的市場份額相對較少，究其原因，大概如下：

　　功耗問題

　　NB-IoT的主要優(yōu)勢之一是低功耗。當(dāng)前的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品上，大家普遍還是用2g模塊，NB-IoT的功耗比2g略好一點(diǎn)，但在中等頻率和高頻率實(shí)時(shí)使用中并沒有絕對優(yōu)勢，兩者功耗沒有明顯差別，NB-IoT深度待機(jī)(psm模式)的功耗和2g掉電模式差不多。以目前NB-IoT模塊的功耗，電池待機(jī)時(shí)間根本無法支持長達(dá)10年，因此很多新的應(yīng)用也起不來;

　　網(wǎng)絡(luò)覆蓋問題

　　另一方面，NB-IoT網(wǎng)絡(luò)相對2g/3g/4g網(wǎng)絡(luò)，覆蓋面和覆蓋質(zhì)量還是非常有限，目前還存在問題，這也導(dǎo)致了用戶缺乏對它的信心;

　　商用盈利問題

　　即使運(yùn)營商開啟高頻服務(wù)功能，每年NB-IoT資費(fèi)可以提升到35-40元，雖然提升了物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的arpu值(每用戶平均收入)，但對于運(yùn)營商的直接收入貢獻(xiàn)還非常有限。相比三大運(yùn)營商的年?duì)I收體量，NB-IoT資費(fèi)收益依然不值一提;

　　信息安全風(fēng)險(xiǎn)

　　物聯(lián)網(wǎng)會讓我們的生活變得便利和美好，但信息安全是提前。NB-IoT的發(fā)展讓應(yīng)用更加智能化的同時(shí)，也帶來了信息安全風(fēng)險(xiǎn)，必須重視物聯(lián)網(wǎng)中應(yīng)用層到各端點(diǎn)的安全體系建立。NB-IoT信息安全體系的建立，需要整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中的所有參與者從網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、終端數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)傳輸和系統(tǒng)方案來一起解決和建立。NB-IoT信息安全體系的建立也需要時(shí)間和過程。

　　推廣問題

　　在非技術(shù)層面，作為NB-IoT在行業(yè)落地的主要推動(dòng)者，運(yùn)營商在政企用戶市場經(jīng)營和方案落地推廣上的表現(xiàn)都不盡人意。 另外，NB-IoT產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)部門，在推動(dòng)NB-IoT技術(shù)落地時(shí)，心態(tài)過于浮躁，看重形式主義，也是原因所在。

　　總之，性能指標(biāo)夸大、網(wǎng)絡(luò)覆蓋不佳、商業(yè)模式存在問題、心態(tài)浮躁等，是NB-IoT市場擴(kuò)展受阻的主要原因。

　　為了進(jìn)一步推動(dòng)NB-IoT的發(fā)展進(jìn)程，國內(nèi)運(yùn)營商都在大力部署NB-IoT基站，2019年，我國預(yù)計(jì)將建成90萬個(gè)NB-IoT基站、到2020年將建成超過150萬個(gè)NB-IoT基站、到2025年NB-IoT基站規(guī)模將達(dá)到300萬。

　　目前，中國移動(dòng)在全國已經(jīng)建成NB-IoT基站超過20萬，覆蓋346個(gè)城市。根據(jù)中國移動(dòng)預(yù)測，2019年底，中國運(yùn)營商蜂窩物聯(lián)網(wǎng)連接超過11億，其中，中國移動(dòng)蜂窩連接超過7.8億。據(jù)悉，2018年中國移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)終端補(bǔ)貼成本投入20億元，其中，10億是專門給NB-IoT，最高補(bǔ)貼率可以到達(dá)80%，還推出了20元和40元兩檔NB-IoT套餐，希望滿足不同的行業(yè)客戶對網(wǎng)絡(luò)的需求。

　　中國電信早在2018年就已建成了全球最大的NB-IoT網(wǎng)絡(luò)，建成NB-IoT基站超過40余萬個(gè)，實(shí)現(xiàn)城鄉(xiāng)全覆蓋，承載1億物聯(lián)網(wǎng)連接。在資費(fèi)方面，中國電信2018年6月20日發(fā)布了NB-IoT業(yè)務(wù)套餐，該資費(fèi)套餐是按照“連接次數(shù)”計(jì)費(fèi)，套餐內(nèi)規(guī)定一定的連接數(shù)，超出套餐外的連接次數(shù)部分另行收費(fèi)。

　　中國聯(lián)通在去年中旬就宣布已經(jīng)完成了30萬個(gè)NB-IoT基站升級工作，已經(jīng)在全國數(shù)十個(gè)城市開通NB-IoT試商用，全國已經(jīng)有300多個(gè)城市具備快速接入物聯(lián)網(wǎng)的能力。

　　此外，國外眾多運(yùn)營商也紛紛支持NB-IoT，vodafone、德國電信、軟銀等幾十家運(yùn)營商均已經(jīng)部署了NB-IoT商用網(wǎng)絡(luò)，美國t-mobile也已經(jīng)宣布商用了NB-IoT，全球運(yùn)營商的創(chuàng)新先鋒at&t和verizon，也積極進(jìn)行NB-IoT的商用試點(diǎn)。

　　NB-IoT模塊廠商

　　從NB-IoT技術(shù)誕生可以看出，NB-IoT技術(shù)一直被行業(yè)大佬所支持，目前國內(nèi)NB-IoT模塊廠商都有哪些?

　　NB-IoT芯片廠商：

　　國內(nèi)：華為海思、紫光展銳、聯(lián)發(fā)科、中興微電子、上海移芯、創(chuàng)新維度、芯翼信息、松果電子、智聯(lián)安、asr、匯頂科技等;

　　國外：高通、三星、altair、思寬、nordic、gct、riot micro、ceva等。

　　NB-IoT射頻前端芯片廠商：

　　國內(nèi)：紫光展銳、漢天下、慧智微、飛驤科技、三伍微等;

　　國外：skyworks，qorvo。

　　那么在大帶寬的5g時(shí)代，NB-IoT下一步的演進(jìn)將何去何從?

　　事實(shí)上，對于NB-IoT的未來走向，3gpp早已指明了方向：NB-IoT將繼續(xù)服務(wù)于5glpwa用例，我國向國際電信聯(lián)盟提交的5g候選技術(shù)方案將NB-IoT作為重點(diǎn)之一，也與3gpp等國際標(biāo)準(zhǔn)化組織的技術(shù)演進(jìn)路線保持一致。

　　對于NB-IoT的未來走向，可以預(yù)見NB-IoT還會與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)共存共生?；?g的NB-IoT和基于5g的NB-IoT將會是長期共存，兩者不是競爭和替代關(guān)系，而是相輔相成。同時(shí)5g指明了4g的未來演進(jìn)路線，從而給予了垂直行業(yè)采用可持續(xù)演進(jìn)和升級的3gpp技術(shù)的信心，能夠滿足行業(yè)市場深化部署和優(yōu)化性能的未來發(fā)展需求。

　　當(dāng)產(chǎn)業(yè)走到萬物互聯(lián)的5g時(shí)代，NB-IoT也將迎來了新的發(fā)展機(jī)遇。

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