加速2G替代，NB-IoT进入爆发式增长阶段的关键

物联网智库 原创

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导  读

过去的一年里,亿启航、亿征程、亿发展三次产业盛事带领大家共同见证了NB-IoT产业的迅猛发展。伴随着NB-IoT连接数量与切入行业的不断攀高,未来几年NB-IoT将迎来更加快速的发展。

继今年年初,国际、国内5G NB-IoT连接数相继破亿后,NB-IoT的发展进入快车道,其发展之迅猛、势头之强劲,在LPWAN低功耗广域网领域一骑绝尘。

现阶段,国内NB-IoT智能燃气表、智慧水表等先发应用不断加速,继去年突破1000万后,目前已双双突破两千万,NB-IoT智慧烟感、电动车等应用迅速起量,目前也已分别逼近1000万规模。

7月,国际电信联盟又正式确定3GPP技术成为ITU-2020 5G技术标准,NB-IoT空口平滑演进纳入5G。这一标准的确定,也确保了NB-IoT网络未来十年的投资。

众所周知,物联网具有非常典型的网络效应。过去的一年里,亿启航、亿征程、亿发展三次产业盛事也带领大家共同见证了NB-IoT产业的迅猛发展。

10月13日,在工信部指导下,由中国电信、中国移动、中国联通、华为、物联网智库联合举办的5G NB-IoT亿发展产业峰会在北京国家会议中心隆重召开,与会嘉宾包括工信部信息通信发展司网络发展处二级调研员梅杰、华为无线产品线副总裁曹明、中国信通院无线电中心副主任潘峰、中国移动首席专家肖青、中国联通物联网公司首席产品官李凯、天翼物联解决方案部副总经理陈建华、沃达丰物联网大中华区总经理徐旖旎、华为中国区无线&云核解决方案部部长周易、MTK无线通信技术事业部副总经理李兴伟等,他们总结了NB-IoT过去几年快速发展的经验及挑战,共同勾画出产业的未来蓝图。

伴随着NB-IoT连接数量与切入行业的不断攀高,未来几年NB-IoT将迎来更加快速的发展。

NB-IoT进入爆发式增长阶段的关键

在工信部办公厅印发的《关于深入推进移动物联网全面发展的通知》中提到,在保障存量物联网终端网络服务水平的同时,引导新增物联网终端不再使用2G/3G网络,推动存量2G/3G物联网业务向5G NB-IoT/4G(Cat 1)网络迁移。到2020年底,要打造一批NB-IoT的应用标杆工程和NB-IoT百万级连接应用场景。

而在行业的共同聚力以及新基建等的投资带动作用下,我国NB-IoT已经进入了新的发展阶段。目前,我国NB-IoT应用已经形成4+7+N的发展梯队,即水表、气表、烟感、追踪类4大千万级,白电、路灯、停车、农业、门锁、跟踪、电表7大百万级,以及N多新兴应用。随着NB-IoT迅速上量,预计中国NB-IoT连接2025年将突破10亿。

但是,若想让NB-IoT能够真正承接2G物联网空出的市场,更重要的还是降低NB-IoT的模组价格并提高性能。目前来看,无论是模组价格,亦或者性能水平,NB-IoT已具备加速替代2G物联业务的能力。

在模组价格层面。早在2017年,NB-IoT的模组价格曾一度接近200元。高昂的价格限制了行业的规模化应用,此后,业内一众企业开始对NB-IoT模组价格展开“狙击”。2018年底,中移物联对外公布的三款自研NB-IoT模组首次将价格的底线拉低至19．5元。此后,在移芯和芯翼等企业的推动下,NB-IoT模组价格一再下探,在2020年初,NB-IoT模组价格终于低于15元/片。

正是得益于模组价格的降低,NB-IoT的商业应用开始不断深入各行各业,网络化效应开始显现。从2019年11月的7000万,到如今的1．4亿,不到一年的时间里NB-IoT的连接数翻了一番,印证了模组价格降低为产业注入的活力。

但与此同时,NB-IoT的性能也更被业界所看重。从R13开始,NB-IoT就在不断的进行性能提升,包括上下行速率、载波容量、移动性能、网络覆盖、并发接入及设备定位等服务能力,但若想真正被市场接受,还需要经过实践的检验。

据了解,在2G物联网市场,占据绝大多数市场份额的应用莫过于跟踪器、共享单车以及POS机这三大领域。为验证NB-IoT在共享单车领域的规模试点,中国移动携手滴滴在北京共投放NB单车2700辆,经过三轮网络优化,NB网络结单成功率稳定在98．8%,超越2G的96．15%。此后双方还在成都、包头等城市进一步达成合作并扩大规模投放。

在车载跟踪器领域,上海移动携手华为、联发科,于上海浦东S1迎宾高速展开联合测试,在80～120km/h、上报周期30s的测试条件下,结果显示,NB-IoT的时延仅是2G的32%,可以带来更好的体验。

对于POS机,2019年底,华为联合新大陆等厂商推出了基于NB-IoT的POS机,而经过实测,在相同的密度和覆盖等环境下,NB-IoT和2G均可以满足POS机平均时延低于5秒的要求,NB-IoT在某些情况下性能优于2G。

由此可见,NB-IoT确实已经在成本及性能方面符合市场预期,未来将迎来爆发式增长阶段。据预测,未来几年,NB产业将进一步加速,预计2025年,中国NB-IoT连接数将超过10亿。

三大运营商的NB-IoT布局现状如何?

对于移动物联网而言,网络是基础,基站是关键。据了解,全球已经部署101张NB-IoT网络,大幅领先41张LTE-M网络,全球主流运营商均已开通NB-IoT网络。

而截至今年8月底,我国已经建成的NB-IoT基站超过70万个,实现了全国主要城市、乡镇以上区域的连续覆盖,为各类应用发展奠定了良好基础,全网的移动互联网连接数已经达到了10．7亿,NB-IoT的连接数已经超过1亿。

具体到三大运营商而言,其发展势头也都非常迅猛:

早在2019年底,中国移动全国NB-IoT基站数量就已经达到21万个。今年,中国移动下发11．8万NB基站建设任务,截止目前已完成10万NB建站。目前,中国移动已经在348个地级市和2000多个县实现网格区域内连续覆盖,乡镇和农村按需覆盖。据估计,中国移动今年底的NB-IoT基站数量将达到35万。

截至2020年9月底,中国移动的NB-IoT物联卡连接规模用户达到4537万,较18年年底增幅509%,助力20个行业6053家客户接入NB网络。同时,中国移动的全网NB-IoT R14版本升级已经完成,相较R13的单用户峰值速率提升5倍、单终端功耗降低10%～60%、并发能力提升2～8倍。

目前,中国移动已经形成OneMO模组、Onelink连接管理平台、物联网开放平台OneNET、NB专网网关等云-管-端一体化优势,推出了品类丰富的行业方案板、智能硬件,形成超过80个行业解决方案。

值得注意的是,中国移动Onelink平台还通过与沃达丰网络GDSP平台合作,解决了跨境IoT交付流量合规挑战,为NB-IoT出口联网设备在海外落地提供了助力。

在NB-IoT领域,中国电信也是不得不提的重磅玩家。截至今年9月,中国电信天翼物联的物联网用户已突破2亿,其中NB-IoT规模近7000万,NB-IoT连接数全球第一、市场占有率行业第一。

其实,早在2017年,中国电信就已经联合华为、深圳水务发布全球首个NB-IoT智慧水务商用项目。2019年,中国电信NB-IoT在燃气行业应用也已经突破1000万连接数。

作为手握全球首张商用NB-IoT网络以及全球最大的NB-IoT客户群体的运营商,中国电信NB-IoT网络基于800MHz低频黄金频段承载已于2017年完成全网建设,目前全网的41万LTE 800M基站全部升级开通NB-IoT网络,实现了包括偏远山区在内的全国覆盖。全国NB-IoT整体覆盖率97．84%。

目前,中国电信已经形成从集团公司到市公司的四级支撑保障体系,能够完成全国跨域协同调度。同时,中国电信还联合产业,紧随NB-IoT蜂窝物联网技术发展和应用,加快NB-IoT成熟业务规模发展,挖掘NB-IoT新兴业务市场应用,为5G业务运营发展储备经验。

另外,作为三大运营商之一,中国联通在5G时代的物联网发展新角色定位是IoT基础设施运营者、垂直行业赋能者、生态建设驱动者。在NB-IoT业务建设方面,中国联通的NB-IoT业务坚持按需建设,致力于以自主可控平台为核心、聚焦重点领域、创新商业模式,提供端到端数据服务,提升NB-IoT业务新价值。

目前,中国联通也致力于打造联通物联网大生态。其主要以联通物联网联盟、联通5G联盟等为主体,汇聚开发者、创投资本等产业各方资源,多维度开展生态运作,打造创新产品及商业范式。

行业发展5G NB-IoT战略越发坚定

在工信部办公厅印发的《关于深入推进移动物联网全面发展的通知》中还提到,要推动建立NB-IoT、4G(含LTE Cat 1)和 5G协同发展的移动物联网综合生态体系。而在万物互联的世界构建中,由于对成本控制提出了更高的要求,60%的物联网连接需要NB-IoT窄带网络提供服务。

基于此,华为始终坚定NB-IoT战略,持续投资芯片、网络和平台。

在平台侧,华为将IoT平台纳入华为云,使能IoT生态伙伴完成商业闭环;

在芯片侧,华为芯片持续迭代,即将推出海思Boudica200,支撑未来十亿级连接;

在网络侧,华为投入上海、深圳、西安、北京等研究所专家,从标准演进到商用落地,全力支持NB-IoT面向5G助力行业数字化。

其实,目前的万物互联还停留于初级阶段。华为中国区无线&云核解决方案部部长周易表示,除近年来发展起来的科技产品外,仍然有大量的传统行业设备没有实现互联。移动蜂窝物联网是未来全联接智能社会的基础设施之一,这也需要未来以NB-IoT为代表的通信技术提供技术支撑。在新基建时代,以5G+物联网为代表的技术将为千行百业带来发展新机遇。

尽管如今的NB-IoT已经形成4+7+N的发展梯队,但对于占据60%的物联网连接的NB-IoT而言,这些领域还远远不能够满足其市场占有的需要,因此,未来基于NB-IoT的创新可能性十分广阔。

例如,MediaTek就通过在北方地下水井岸安装NB-IoT水表,有效的帮助政府对地下水资源进行数字化监测,帮助统计农村地区的用水量、合理管理环境资源,防止地下水受到过分使用。此外,MediaTek还携手Inmarsat实现了首个5G卫星物联网数据连接,推进NTN系统的3GPP标准化。其利用先进的测试系统,可为用户提供终端侧的数据分析,能够用于终端的高效部署。

浙江柯瑞普科技通过自主创新无线组网基于“NB-IoT+AD-hoc”技术的CRIP模组,能够实现边缘计算、超低功耗、深度覆盖等,可广泛用于烟感、高速隧道智能轮廓标识等领域中,实现对一些信号差、难监测领域的全覆盖。

深圳芯跃智联科技利用基于NB-IoT的定位器,并结合不同形式的包装方式,不仅将其用于电动车、汽车等的位置追踪领域,还将其广泛应用于老人、小孩、宠物等的追踪定位。不仅如此,包括智慧城市、智能家居、健康管理等领域未来仍然存在很大的市场机遇。

总结

如今,NB-IoT正式加入5G家族,意味着将赋予5G NB-IoT产业以更长的生命周期,并在全球形成统一的技术演进。中国作为发展5G NB-IoT产业最早、最快、最大的国家,具备了得天独厚的产业优势,加之政策和标准双轮驱动,且在经过多年的市场教育之后,终将动须相应、厚积薄发。伴随着2/3G物联向4/5G物联的不断升级与迁移,一场属于NB-IoT的大发展帷幕已经拉开。