华为狂热,三大运营商合谋,高通英特尔追捧,它靠什么火?

2017-06-02 01:35 VR/AR 来源:创头条 查看原文

智东西(公众号:zhidxcom)
文 | 寓扬

2017年3月,中国电信联合深圳水务集团、华为发布全球首个NB-IoT(窄带物联网)智慧水务商用项目,目前已有近1200块“智慧水表”投入使用。5月17日,中国电信宣布建成全球首个覆盖最广的商用NB-IoT网络,全网31万基站同步升级。

2017年4月26日,中国移动首个NB-IoT(窄带物联网)智慧水表项目在江西鹰潭盛世华庭小区正式投入使用。随后中国移动在南京、苏州、无锡等地规划建设5000个NB-IoT站点。

中国联通也已在上海、北京、广东、福建等十地启动NB-IoT的网络部署实验,并在2017年将上海建成全市覆盖的物联专网,网络基站规模超过3000个,实现上亿规模物物连接。

国内三大运营商如此追逐NB-IoT商用网络,可以看出,2017年将会是NB-IoT商用的元年。那么NB-IoT究竟是什么呢?它将产生哪些变革呢?三大运营商又为何对它青睐有加呢?

一、NB-IoT演进史 华为最狂热

NB-IoT是物联网(IoT)的一种,为了更好的理解NB-IoT,我们需要了解一下物联网。物联网是在互联网基础上延伸和扩展的一种网络,它通过信息传感设备按照约定的协议,将世间万物和互联网连接起来,并进行信息的交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。简单来说物联网就是实现人与物、物与物之间的连接,它使我们在信息与通信技术的世界里获得一个新的沟通维度。

06011-11

物联网通常可以分为3层,即感知层、网络层和应用层。感知层主要是通过传感器等对物体进行信息采集、捕获和识别;网络层就是将物理世界接入到信息网络,将感知层的信息进行传递,更好的实现物与物、人与物之间的通信;应用层则对感知信息和数据进行相关的分析和处理,主要面向各类应用,以实现智能化决策和控制。物联网如此,NB-IoT作为物联网的一种也是如此。

物联网从传输距离上可区分为两类:一类是短距离通信技术,代表有Zigbee、Wi-Fi、Bluetooth、Z-wave等,典型的应用场景如智能家居;另一类是广域通信技术,即LPWAN(Low-Power Wide-Area Network低功耗广域网),典型的应用场景如智能抄表。而NB-IoT是广域通信技术中的一种。

LPWAN技术按频谱是否授权又可以分为两种:授权和非授权。非授权频段的技术如Lora、Sigfox等,这类技术大多是非标准、自定义实现的;授权频段的技术如GSM、CDMA、WCDMA等较成熟的2G/3G蜂窝通信技术,以及LTE(4G)技术,这类技术都是由3GPP(国际电信标准制订组织)制订的。

NB-IoT是在LTE基础上发展起来的,使用授权的频段,可叠加在现有的2G/3G/LTE蜂窝网络上。目前已被沃达丰、中国移动、中国电信、中国联通等大运营商采纳,并被华为、高通、英特尔等产业链上游厂商追捧。

06011-10

注:图片来自网络公开数据

在NB-IoT标准化进展上,华为无疑是狂热的一个。2014年5月,华为收购了Nuel公司,便开始和沃达丰进行NB-IoT技术的研究,提出了NB-M2M(Machine to Machine),即基于窄带的机器交互技术。2015年5月,华为、沃达丰联合高通共同制定了相关的上下行技术标准,融合NB OFDMA形成了NB-CIoT,NB-CIoT的通信模块成本低于GSM模块和NB-LTE模块。此时,爱立信和诺基亚联合推出NB-LTE技术,与NB-CIoT的定位相似,但NB-LTE更倾向于与现有LTE兼容,其主要优势在于易于部署。2015年7月,华为和爱立信分别向3GPP组织提交标准提案。最终在2015年9月份的大会上通过协商,将两种技术融合形成NB-IoT标准。

NB-IoT从窄带技术演变为3GPP的正式标准,相关厂商和运营商的推动起到了巨大的作用。NB-IoT的3GPP标准核心部分在2016年6月已冻结,其主体功能标准、无线性能标准在2016年9月冻结,而一致性测试标准也在2016年12月冻结。2017年已成为NB-IoT商用的元年,大批NB-IoT应用将迅速崛起。

二、NB-IoT:脱胎于传统蜂窝网具备四大优势

NB-IoT (Narrow Band -Internet of Things)字面意思是窄带物联网,它是基于窄带(200KHz)的蜂窝网络式广域通信技术,专门应用于长距离、低速率、低功耗、广覆盖的物联网业务上。

NB-IoT在业务应用上具有部署灵活、高覆盖、强连接、低功耗四大优势。其一在部署方式上,NB-IoT支持3种部署方式,即在LTE频带以外独立部署(Stand-alone),在LTE保护带上部署(Guard-band)和在带内部署(In-band)。此外,NB-IoT在还可以部署在GSM/UMTS为代表的2G/3G网络,部署更加快捷、灵活。

06011-6

其二高覆盖,NB-IoT上行传输采用3.75kHz子载波,具备更高的功率谱密度。与GPRS相比,NB-IoT的覆盖可以提高20dB以上,相当于提升了100倍的覆盖能力。

其三强连接,NB-IoT可直接部署于2G/3G/4G网络,对于小流量、延迟不敏感的应用场景,NB-IoT单个扇区可支持5-10万个终端的接入,较现有的移动蜂窝网络高出50-100倍以上,运营商只需要很低的建设成本,就可以快速提升NB-IoT的承载能力。

其四低功耗,电池可使用5-10年。低功耗的原因在于:网络的覆盖能力强,终端以低于GPRS的功率即可接入网络;终端应用的频次低、信息传递频次少;以及终端工作方式上的低功耗,并采用更加简洁的芯片。

但是,NB-IoT的一些特点也恰恰反映了其应用的局限。首先它是一种低速率的应用,如果业务对带宽的要求较高,如自动驾驶则无法满足其应用。第二,NB-IoT具有高覆盖的同时也具有高时延属性,为了实现广域覆盖,NB-IoT网络中的数据传输可能要进行多次重传,从而导致较高的通信延迟。其三,低功耗对应的是终端应用的低频次,这也限制了NB-IoT的高频次应用的场景,因为高频次的数据传输不仅会增加终端的功耗,也会对IoT网络时延带来挑战。此外,为了节省终端的能耗,NB-IoT目前只支持固定的终端,这就限制了移动性。

三、广阔需求与万亿级市场

根据Machina Research 2015年5月的报告预测,2015 年全球已实现网络互连的终端总数为160亿,到2025年全球M2M(Machine to Machine)连接设备数量将达到300亿。从市场规模上看,科技研究机构IDC称2015年IoT市场规模估计为6986亿美元,约占整个IT市场的比重约18%;而到2020年物联网市场规模将达到1.7万亿美元。可以看出物联网拥有万亿级的市场,以及庞大的发展潜力。

06011-7

尽管物联网前景欣欣向荣,但当下全球人口仅有20%被低功率广域网覆盖,全世界仍有90%的设备未被联网。而未来低流量、低复杂度、低功耗、低成本的物联网设备将占据物联网总设备数量的90%以上。可见低功率广域物联网目前覆盖度低,存在大量需求。

而NB-IoT的出现或许将解决对低功率广域网络的需求。在低功率广域物联网中,与NB-IoT相竞争的还有非授权频段的Lora、Sigfox等,与之相比,NB-IoT的蜂窝网络设计可提供最优的频段利用率,再加上使用授权频段,以及核心运营商的支持,NB-IoT将占据低功率广域物联网市场的绝大部分。

06011-4

电信运营商沃达丰甚至认为,NB-IoT标准的出现,将导致其竞争技术Sigfox和LoRa等的消亡,因为后者依赖与未授权的频段来提供服务。尽管此观点略显夸张,但反应出NB-IoT拥有广阔的应用市场,甚至是下一个万亿级市场。

四、市场高度集中、巨头主导的NB-IoT产业

整个NB-IoT产业链可大体可分为芯片、模组、终端、运营商、垂直行业5部分。

其中芯片/模组位于产业链的上游,主要由大厂商把控。在芯片上,NB-IoT的芯片主要由华为Neul、Intel、MTK、中兴通信、大唐、展讯等几家大厂商所生产,由于芯片技术需要先进的技术支持和长期的研发积累,像Intel之类的大厂商,中小企业根本无力竞争。而在模组方面,NB-IoT的模组也主要由原来2G/3G/LTE模组的生产商所生产,如Ublox、移远通信、Telit等公司。

所以在芯片和模组上,NB-IoT的市场集中度高,主要由一些大厂商所主导,新玩家并无技术和研发上的积累,很难在此领域获得发展。

06011-12

 

注:图片来自网络公开数据

在运营商上,国内主要由中国电信、中国移动、中国联通三大运营商提供NB-IoT网络的支持。目前来说,中国电信走在了NB-IoT商用的前列,在今年3月就联合深圳水务集团、华为发布全球首个NB-IoT智慧水务项目,并在今年5月17日宣布建成全球首个覆盖最广的商用NB-IoT网络。而中国移动和中国联通也紧随其后,纷纷加紧布局NB-IoT商用网络。而NB-IoT商用网络的建设,需要原有的基站基础,以及对基站的升级,这都需要巨大的成本,中小企业也是无力入局的。

在终端和垂直行业上,可以说NB-IoT为中小企业带来了一个“百花齐放”的春天。NB-IoT的应用场景和市场极为广阔和分散,如智慧市政中的智能电表、智能水表、智能路灯、智能井盖、垃圾桶等,再如智能家居中的智能锁、智能灯、智能插座等等,各种终端应用都有广阔的市场。一方面传统终端制造行业可以借助产业升级的浪潮向智能设备转型,另一方面创业公司也可以将物联网技术应用到传统产业,发力某一个细分行业,实现自身的发展。

总的来说,在NB-IoT的产业链中,在芯片、模组和运营商方面,市场集中度高,该板块主要以大厂商所主导,新玩家难有入局机会。而在终端和垂直行业上, 应用场景和市场都极为广阔,市场集中度低,中小企业有大量机会,可以深耕一个细分市场,获得生存空间。

五、NB-IoT变革未来十大场景

随着NB-IoT标准的建立,频段的授权,芯片商和运营商的大力推动,NB-IoT技术将大大推动低功耗广域物联网的应用,从而带来许多传统行业的变革。

低功耗广域网有着极为广泛的应用,智东西通过整理,认为NB-IoT未来将会在十大场景产生变革,颠覆传统行业,并存在众多的机遇。这十大场景分别为:智慧市政、智慧交通、智慧环境、智能家居、消费电子、物品追踪、工业控制、农业监测、安防与零售。

06011-9

注:以上是NB-IoT变革场景的不完全统计

以智慧市政为例,它包含众多的细分应用,如智能电表、智能水表、智能井盖、路灯、垃圾箱、邮筒等等。通过NB-IoT技术,可以将全市的智能井盖都相互连接,在云平台上所有的井盖都在不断的传输着自身的数据,以便于管理。智能井盖可以在遇到故障或者遭遇偷窃时启动报警装置,进行信息传输。更重要的是,在雨季我们可以通过云平台的数据分析,准确的发现洪涝地点,启动相应的智能井盖,进行排水防涝,为城市的交通与安全保驾护航。

这才是未来智慧城市的缩影,而中小企业都可以参与到这场变革之中,成为时代的弄潮儿。

六、吹捧的背后是否是泡沫?

目前无论是行业还是媒体,都在吹捧NB-IoT技术,认为它会是下一个万亿级市场。尽管对于一项技术的早期,我们应该给予应有的支持和关注,但我们依然要对NB-IoT的当下保持应有的冷静。

据NB-IoT领域一家技术提供商的COO称,NB-IoT芯片的核心问题还是功耗高,其低功耗的实现途径是通过降低启动频率、简化芯片结构和只支持静态场地使用3个方面实现的,而NB-IoT芯片本身的功耗并没有降低多少。一家知名模组公司的销售负责人也向智东西透露,电池10年的使用时间是有点夸大了,这需要很低的启动频率,但是像智能抄表一天启动一次就够了,这样电池用10年肯定没问题,这还要根据具体的使用场景决定。

此外,该销售负责人还表示,芯片成本也是制约NB-IoT商用爆发的一个因素,目前的NB-IoT芯片和模组成本需要120元左右,这个成本还是相当高的。但是这个需求是确实存在的,随着NB-IoT市场需求不断扩大,成本会逐渐降下来,最终达到1美元左右的成本。

在具体使用场景上,NB-IoT应用还处于市场探索期。目前我们知道的NB-IoT应用可能集中在水务、电表等低频业务上。该技术提供商的COO也表示,目前还是NB-IoT商用的早期,运营商和行业大佬也都在探索中,在这个过程中逐渐发现若干个适用的场景,来发挥闭环的商业价值。此外他也表示,NB-IoT只是物联网中的一种选择,而未来随着5G的到来,所有通信网络都会整合进5G,形成一个融合通信网络,它可以为不同的应用场景提供不同的网络速率。

可见,NB-IoT还处于商用的初期,2017年也被称为NB-IoT商用的元年,这都意味着NB-IoT在芯片技术、功耗、成本等方面还需要不断发展,其市场需求也有待开发。但是,低功耗广域网确实存在广阔的市场空间和需求,NB-IoT作为一种授权的运营商和大佬支持的商用技术,也确实可以满足低功耗广域物联网应用。随着芯片在技术、成本功耗等方面的改善,以及NB-IoT网络运营成本的下降,NB-IoT的市场规模会不断扩大,甚至接近万亿级别。

结语:NB-IoT——一个正在爆发的风口

相比当下火热的共享单车、共享充电宝,NB-IoT才是一个真正的正在爆发的拥有万亿市场的需求广阔的市场。

作为一项新的商用网络,华为、英特尔、高通提供芯片,国内三大运营商加持,NB-IoT从出生就含着金汤勺。而这也注定了NB-IoT在芯片和运营商领域已无机会,但在终端和垂直应用上,中小企业也存在大量的机遇。

2017年作为NB-IoT商用的元年,一切才刚刚开始,一切还需要不断的探索和观察。NB-IoT究竟能在物联网中占有多大的市场,占领多少应用场景,还需要芯片、模组、终端、运营商和垂直行业各个环节共同的努力和探索。

 


 

每日一头条

趋势·深度·犀利·干货,最专业的行业解读

深喉爆料、投稿:guoren@zhidx.com

为您推荐: