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跑马圈地的NB-IoT时代,通往规模效用的商业之路有多远?
2018年08月20日
来源:鎏云物联   


近日,中国联通发布了一条关于NB-IoT模组招标的信息,瞬间成为整个通信市场上热议的“当红炸子鸡”,据了解本次招标采购NB-IoT模组的预期规模为300万片,远远打破了2017年中国电信以50万规模的NB-IoT模组采购量夺得年度“宇宙第一标”的神话,这一次也从侧面反映出了市场政策和刚性需求正在催熟着“NB-IoT”朝着更加商业化的方向发展。



从2017年的6月6日,中国工信部正式下发《关于全面推进移动物联网(NB-IoT)建设发展的通知》,要求关于NB-IoT基站数到2017年末要达到40万个,到2020年预计要达到150万个,从两家运营商招标量的实际行动来看,正在积极地回应着政策落地。NB-IoT从产业链的起步再到规模化的商用用到短短一年的时间,正在以惊人地速度继续向前发展。值得欣喜的同时,我们也在惊讶NB-IoT究竟有什么样巨大的魔力能吸引到市场如此巨大的关注。

NB-IoT的顺势而兴?

时势造英雄,顺势而兴不失为物联网竞争格局中一种稳妥的打法。随着物联网的快速发展对无线通信技术也提出了更高的要求,专为低宽带、低功耗、远距离、大量连接的物联网应用而设计的LPWAN(低功耗广域网)也快速兴起,NB-IoT技术就是在这样一种背景下迅速窜起,占据一方格局势力。

目前,我们所看到的关于NB-IoT技术的探讨,更多的是来源于华为与沃丰达共同提出的理论观点——NB-IoT是工作于授权频谱下3GPP支持的2G/3G/4G蜂窝通信技术,可以直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络。在LPWAN无线通信技术的分支中,一类是工作于未授权频谱的LoRa、SigFox等技术;另一类就是提到的授权频谱下的蜂窝通信技术,比如NB-IoT、EC-GSM、LTE Cat-m等。

相对于其他通信技术,NB-IoT所具有无法比拟的功能特性,在运营商网络中大放异彩的技术优势主要表现在如下:

一是广覆盖,将提供改进的室内覆盖,在同样的频段下,NB-IoT比现有的网络增益20dB,覆盖面积扩大100倍;二是具备支撑海量连接的能力,NB-IoT一个扇区能够支持10万个连接,支持低延时敏感度、超低的设备成本、低设备功耗和优化的网络架构;三是更低功耗,NB-IoT终端模块的待机时间可长达10年;四是更低的模块成本,企业预期的单个接连模块不超过5美元。

倘若上述所提到功能优势都能标准化的实现,那在全球近百亿的设备中,每天近百万的联网设备中,使用低功耗广域网的业务场景占据了较大的份额,如我们生活中经常看到的灭火器,燃气表,水表,热力表、窨井盖、路灯等安防及民用生活的使用场景中,都会有大量的需求,在没有蜂窝技术之前,大都是通过GPRS来勉强支撑,技术的限制在一定程度上也影响着业务普及的广泛展开,而当NB-IoT技术逐渐发展成熟,大规模的商用时代到来,各种民生基础设施业务展开也会产生质的飞越。

NB-IoT叫好不叫卖?

一项突破性技术的发展与应用,并非只是少数人的“长袖善舞”,更需要经受得起来自外界的质疑与检验。NB-IoT技术优势的规模化效用,更多的是在物理层发送方式、网络结构、信令流程等方面做了简化,在覆盖上提出了在GSM基础上增强20dB的覆盖目标,即最大耦合路损(MCL)达到164dB,主要通过提高功率谱密度、重复发送、低阶调制编制等方式实现。

在外界看来,针对NB低功耗功能的技术应用,目前市场上主要出现了两种模式,第一个是NB的PSB模式;第二个是NB的正常发射的功耗。关于它模块的功耗,是否能成为真正的痛点,有不少人提出了自己的质疑。

首先,有人认为PSM模式下NB的一般功耗在3微安左右,对于通信芯片来说,是极低的,但是PSM模式无法接收寻呼,只能由特定的引脚或者定时唤醒。而且,大多数的抄表类的低功耗应用,都会有个低功耗MCU做主控,这个MCU的待机功耗,会在1微安甚至几百纳安左右,因此,PSM模式其实用处并不大。

第二是正常发射的功耗,同等条件下,大约是GPRS的一半左右,但是因为NB上传带宽只有15kb,所以通信时间会有所延长,正常使用的话,NB功耗会比GPRS有所降低,似乎产生数量级的功耗差异不是很明显。但无论如何我们不可置否,NB的调制解调还是比GPRS具有更好的信噪比优势,所以同等条件的通信信息量,NB的功耗是具备优势的,在低频次通信的场景,还是优先选择NB。

这也从侧面折射出NB的核心诉求——网络承载的终端设备量必须要量大,甚至是百亿千亿的级别,对于运营商来说,只有这样才能有足够的收益去长期维护这个网络,这个技术才能得到广泛推广和可持续发展。由于NB-IoT具备了面向运营商级网络的大量优势,让其具备了部署一张全国广覆盖网络的技术和产业基础,所以对于三大运营商来说,不遗余力的催化NB产业链的发展与壮大,一旦形成大规模的商用,将会迎来通信行业的重大突破。

跑马圈地的NB-IoT市场


对于低功耗的广域网来说,在物联网行业已经形成了从芯片——模块——终端——运营商——应用的完整产业链,芯片在整个架构中作为最基础最核心底端技术,在现有的市场环境下,几乎所有的主流芯片和模组都有明确支持NB-IoT的计划。

据了解,当前市场上不仅有华为、中兴等设备厂商大力支持,芯片厂商英特尔、高通、爱立信等行业巨头都在积极研发与开展实施,国内的三家运营商也都在积极响应市场的需求与部署。在国外市场,像沃达丰、德国电信、阿联酋电信、意大利电信、AT&T等全球顶尖运营商都围绕NB-IoT发布了各自的发展方略以及展开实验局。

在探索物联网应用的部署中,评判它给市场带来的冲击力,最主要的还是在应用的丰富使用场景的拓展上,在提到NB的行业应用上,除了上述提到安防行业外,还会在公安、交通、民航、物流、铁路等众多行业都会存在广泛的需求,它的低成本、广覆盖、大连接等更多可拓展特性,将会发挥更大作用。

据行业人士预测,未来NB-IoT在物联网应用中占比高达70%。对面临用户饱和、OTT冲击的运营商来说,利用其天然开放的属性,将叩开NB-IoT广袤的新市场,带来三倍以上的连接增长;而对正积极转型升级的传统行业从业者而言,它在适应场景、网络性能、可管可控及可靠性等方面亦具备运营商网络的先天优势,也会激励更多企业加入NB-IoT产业链,共建产业生态圈。