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支持服務SERVICE

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基于 NB-IoT物聯技術助推安防行業無界性發展!
2018-06-01

運營商部署 NB-IoT 的系列問題清單和聯盟答案      

NB-IoT 的網絡架構如何組成?      

建設基于 NB-IoT 技術的物聯網垂直行業應用將趨于更加簡單,分工更加明晰。

     

國內外運營商對 NB-IoT 的頻段是如何劃分的?

    全球大多數運營商使用 900MHz 頻段來部署 NB-IoT,有些運營商部署在 800MHz 段。 中國聯通的 NB-IoT 部署在 900MHz 1800MHz 頻段, 目前只有 900MHz 可以試驗。 中國移動為了建設 NB-IoT 物聯網, 將會獲得 FDD 牌照, 并且允許重耕現有的 900MHz 1800MHz 頻段。 中國電信的 NB-IoT 部署在 800MHz 頻段,頻率只有 5MHz

NB-IoT 網絡部署時間表?

中國聯通在 2016 年在 7 個城市(北京、上海、廣州、深圳、福州、長沙、銀川)啟動基 900MHz 1800MHz NB-IoT 外場規模組網試驗, 以及 6 個以上業務應用示范。 2018 年將開始全面推進國家范圍內的 NB-IoT 商用部署。 中國移動計劃于 2017 年開啟 NB-IoT 商用化進程。 中國電信計劃于 2017 上半年部署 NB-IoT 網絡。 華為聯合六家運營商(中國聯通、中國移動、沃達豐、阿聯酋電信、西班牙電信、意大 利電信)在全球成立六個 NB-IoT 開放實驗室,聚焦 NB-IoT 業務創新、行業發展、互操作 性測試和產品兼容驗證。 中興通訊聯合中國移動在中國移動 5G 聯合創新中心實驗室完成 NB-IoT 協議的技術驗 證演示。


非運營商能否部署 NB-IoT 網絡?

答案是否定的。

NB-IoT 是否需要實名制?

全部需要,跟蹤到責任主體。

NB-IoT 是不是都采用 eSIM?

NB-IoT 的產品特點是不需要安裝配置,直接開機連接網絡就能工作,并支持自動登記 設備和空中升級等功能。 SIM 卡和 eSIM 將會長期共存,運營商拒絕軟 SIM 的模式。

運營商對 2G/3G 網絡的退網計劃是什么?

中國聯通有可能在 2018 年逐步關閉 2G 網絡,有些地方可能是關閉 3G 網絡。 日本的移動運營商已全部關閉 2G 網絡,美國的 AT&T、澳大利亞的澳洲電訊(Telstra) 和澳都斯(Optus)已經宣布 2G 網絡關停計劃。 Telenor 計劃于 2020 年關閉其在挪威的 3G 網絡,隨后在 2025 年關閉其 2G 網絡。 有些運營商考慮到有超過 1 億的 GPRS 物聯網終端、以及低端 GSM 手機的長期存在, 又因為 GSM 復雜度較低和沒有專利費的原因, 成本長期低于 LTE 因此在較長一段時期內, 大多數運營商會維持 GSM 頻段來繼續運營。

運營商之間是否支持 NB-IoT 漫游?

答案是否定的

運營商如何保障 NB-IoT 網絡的穩定性?

NB-IoT 直接部署于 GSMUMTS LTE 網絡,即可與現有網絡基站復用以降低部署 成本、 實現平滑升級, 但是使用單獨的 180KHz 頻段, 不占用現有網絡的語音和數據帶寬, 保證傳統業務和未來物聯網業務可同時穩定、可靠的進行。

NB-IoT 的控制與承載分離,信令走控制面,數據走承載面。如果是低速率業務就直接 走控制面, 不再建立專用承載, 省略了 NAS 與核心網的建鏈信令流程, 縮短喚醒恢復時延。 NB-IoT 是可運營的電信網絡。 這是 NB-IoT 區別于 GPRSLoRaSigFox 等技術的 關鍵。

運營商如何利用 NB-IoT 網絡盈利?

運營商已有的 QoS 服務質量保證、網絡安全、電信級計費、大數據服務等領域繼續保 持行業優勢, NB-IoT 網絡可以讓運營商加固物聯網領域的業務服務能力, 包括云服務提供、 海量客戶管理、物聯網實名認證、系統總包集成、大客戶高端定制服務等方面。

NB-IoT 相關的價格問題?

運營商資費:一種是按流量計費,一種是按消息計費,趨勢將低于 GPRS 費用 芯片價格:低于 2G 主芯片,合理期望價$1 模塊價格:低于 GPRS 模塊價格,合理期望價$2 終端價格:依據實際功能定價 維護成本:遠低于現有網絡維護成本 補貼政策:前期運營商將提供較大的運營補貼

2、關于 NB-IoT 技術方面的問題清單與答案

NB-IoT 標準會支持 TDD LTE ?

目前,FDD LTE 系統支持 NB-IoT 技術,目前 TDD LTE 系統不支持 NB-IoT 技術。 NB-IoT 的物理層設計大部分沿用 LTE 系統技術,如上行采用 SC-FDMA,下行采用 OFDM。高層協議設計沿用 LTE 協議,針對其小數據包、低功耗和大連接特性進行功能增 強。核心網部分基于 S1 接口連接,支持獨立部署和升級部署兩種方式。


NB-IoT 支持基站定位嗎?

R13 不支持基站定位,但運營商網絡可以做私有方案,比如基于小區 ID 的定位,不會 影響終端,只需要網絡增加定位服務器以及與基站的聯系即可。 R14 計劃做定位增強,支持 E-CIDUTDOA 或者 OTDOA,運營商希望的定位精度目 標是在 50 米以內。

如果從終端復雜度角度考慮,UTDOA 更好,因為對終端幾乎沒有影響,并且在覆蓋增 強情況下(地下室 164dB)UTDOA(上行)功耗更低;如果大部分場景不需要覆蓋增強,從網 絡容量角度來看,OTDOA(下行)會更好。

NB-IoT 的部署方式有哪些?

NB-IoT 支持 3 種不同部署方式,分別是獨立部署、保護帶部署、帶內部署。 獨立部署:可以利用單獨的頻帶,適合用于 GSM 頻段的重耕。 保護帶部署:可以利用 LTE 系統中邊緣無用頻帶。 帶內部署:可以利用 LTE 載波中間的任何資源塊。

NB-IoT 采用什么調制解調技術?

下行采用 OFDMA,子載波間隔 15kHz 上行采用 SC-FDMASingle-tone3.75kHz/15kHzMulti-tone15kHz 僅需支持半雙工,具有單獨的同步信號。 終端支持對 Single-tone Multi-tone 能力的指示。 MAC/RLC/PDCP/RRC 層處理基于已有的 LTE 流程和協議,物理層進行相關優化。

NB-IoT 基站的連接態用戶數和激活用戶數是多少?

NB-IoT 2G/3G/4G 50~100 倍的上行容量提升,在同一基站的情況下,NB-IoT 可以比現有無線技術提供 50~100 倍的接入數。 200KHz 頻率下面, 根據仿真測試數據, 單個基站小區可支持 5 萬個 NB-IoT 終端接入。

NB-IoT 基站的覆蓋范圍是多少?

NB-IoT LTE GPRS 基站提升了 20dB 的增益,期望能覆蓋到地下車庫、地下室、 地下管道等信號難以到達的地方。 根據仿真測試數據,在獨立部署模式下,NB-IoT 覆蓋能力可達 164dB,帶內部署和保 護帶部署還有待仿真測試。

NB-IoT 上下行傳輸速率是多少?

NB-IoT 射頻帶寬為 200kHz 下行速率:大于 160kbps,小于 250kbps 上行速率:大于 160kbps,小于 250kbps(Multi-tone)/200kbps(Single-tone)

NB-IoT 是否支持重傳機制?

NB-IoT 為實現覆蓋增強采用了重傳(可達 200 )和低階調制等機制。

NB-IoT 是否支持語音?

NB-IoT 在沒有覆蓋增強的情況下,支持的語音是 Push to Talk 20dB 覆蓋增強的場景,只能支持類似 Voice Mail NB-IoT 不支持 VoLTE 其對時延要求太高, 高層協議棧需要 QoS 保障, 會增加成本。

NB-IoT 的芯片為什么功耗低?

設備消耗的能量與數據量或速率有關, 單位時間內發出數據包的大小決定了功耗的大小。 NB-IoT 引入了 eDRX 省電技術和 PSM 省電模式,進一步降低了功耗,延長了電池使 用時間。 NB-IoT 可以讓設備時時在線,但是通過減少不必要的信令和在 PSM 狀態時不接受尋 呼信息來達到省電目的。

PSM 模式下,終端仍舊注冊在網,但信令不可達,從而使終端更長時間駐留在深睡 眠以達到省電的目的。 eDRX 省電技術進一步延長終端在空閑模式下的睡眠周期, 減少接收單元不必要的啟動, 相對于 PSM,大幅度提升了下行可達性。

NB-IoT 休眠喚醒模式是否影響電池壽命?

目前 NB-IoT 給出的工作時間是基于仿真數據提供,未考慮電池本身因素和環境因素, 比如電池的自放電和老化問題、 高低溫環境影響等。 實際使用時需根據現實情況綜合評估電 池供電時間。 NB-IoT 采用休眠喚醒的省電方案,電池在睡眠期間被喚醒時會收到瞬時的強電流,這 將極大影響電池壽命。 抄表類的應用通常采用鋰亞硫酰氯(Li/SOCl2)電池配合超級電容。 消費類電子和其他應 用通常采用聚合物鋰電池來供電。

NB-IoT 的芯片為什么便宜?

低速率、低功耗、低帶寬帶來的是低成本優勢。 低速率:意味著不需要大緩存,所以可以緩存小、DSP 配置低; 低功耗:意味著 RF 設計要求低,小的 PA 就能實現; 低帶寬:意味著不需要復雜的均衡算法…… 這些因素使得 NB-IoT 芯片可以做得很小,因此成本就會降低。

以某家芯片為例,NB-IoT 芯片集成了 BBAPFlash 和電池管理,并預留傳感器集 成功能。 其中 AP 包含三個 ARM-M0 內核, 每個 M0 內核分別負責應用、 安全、 通信功能, 這樣在方便進行功能管理的同時降低成本和功耗。

NB-IoT 對設備移動速率的范圍是多少?

NB-IoT 是為適用于移動性支持不強的應用場景(如智能抄表、智能停車等),同時簡化 終端的復雜度、降低終端功耗。 NB-IoT 不支持連接態的移動性管理,包括相關測量、測量報告、切換等。

NB-IoT 的網絡時延是多少?

NB-IoT 允許時延約為 10s,但在最大耦合耗損環境中可以支持更低的時延,如 6s 左右。

3、物聯網各垂直應用領域里,NB-IoT 技術的部署

NB-IoT 垂直應用領域的部署成本是什么?

NB-IoT 垂直應用領域的部署成本包含硬件成本、網絡成本、安裝成本、服務成本。 若想實現應用領域的規模化,必須降低部署成本。


垂直應用領域對 NB-IoT 的關注點在哪里?

NB-IoT 技術可滿足對低功耗、長待機、深覆蓋、大容量有所要求的低速率業務,更適 合靜態業務、對時延低敏感、非連續移動、實時傳輸數據的業務場景。 1、自主異常報告業務類型: 如煙霧報警探測器、設備工作異常等,上行極小數據量(十字節量級),周期多以年、月 為單位。 2、自主周期報告業務類型: 如公共事業的遠程抄表、環境監測等,上行較小數據量(百字節量級),周期多以天、小 時為單位。 3、遠程控制指令業務類型:

如設備遠程開啟/關閉、設備觸發發送上行報告,下行極小數據量(十字節量級),周期 多以天、小時為單位。 4、軟件遠程更新業務類型: 如軟件補丁/更新,上行下行較大數據量需求(千字節量級),周期多以天、小時為單位。

NB-IoT 的芯片廠家有哪些?

華為海思、QualcommIntelRDA、簡約納、MTKTISEQUANSMARVELL NODRIC、中興微等。 NB-IoT 芯片商主要來自 GSM/LTE Modem 公司,也有類似 WiFi/BT MCU 公司。 未來,更多的 NB-IoT 芯片廠商會介入,預計在 2017 Q3 進入價格競爭狀態。

電力抄表是否青睞 NB-IoT?

電力抄表的場景分為用戶側通信和配網通信系統。電力負荷監控系統頻段采用 230 MHz +1.8GHz TD-LTE 專網。 用戶電表的遠程抄表采用過很多技術, 包括 GPRS 3G LTE PLC Zigbee 433MHz 等等,抄表頻率的目標是 15 分鐘一次采集和上傳,每天 96 個點,以便實現電網的在線監 測控制。 中國等居住集中的地方主要是采用集中式抄表,主要有電力光纖集抄和 GPRS 集抄( 比超過 50%),歐美等居住分散的地方主要采用獨立抄表。 由于電力抄表供電不是問題,數據量相對較大,目前尚未體會到電力抄表利用 NB-IoT 的迫切需求。

水表抄表是否青睞 NB-IoT?

預計 2016 年全球智能水表安裝數將上升到 3250 萬只, 占全部水表的比例將超過 30% 目前, 中國智能水表安裝比例僅為 15% 預計從 2016 年起年均復合增長率超過 30% 水表的增量市場大多采用 M-Bus 總線通信。 水表的存量市場是無線水表的機會。 無線水表的施工簡單,因功耗、信號覆蓋和電池壽命的問題,迫切需要 NB-IoT 技術來 解決現實的問題。

氣表抄表是否青睞 NB-IoT?

氣表對安全性要求較高,需要測試時間 1-2 年。 現階段,燃氣表計開始大量使用 GPRS 通信,一周抄一次,一年資費約 6 元人民幣。 目前,自動抄表成本高于人工成本,但燃氣面臨階梯定價的問題。 因功耗、信號覆蓋和電池壽命的問題,迫切需要 NB-IoT 技術來解決現實的問題,但前 提是解決安全性測試問題。

智能停車是否青睞 NB-IoT?

場庫停車已經有很多技術手段的落地應用, 各有特色, 目前的難題是通信網絡覆蓋問題。 占道停車方便了車主停車, 但不利于道路通行, 超大城市的占道停車位置呈現減少的趨 勢。 占道停車通常是采用人工收費、POS 機收費、地磁車檢器輔助收費等方式。 NB-IoT 技術用于車檢器,可以幾年不用更換電池、網絡覆蓋到位、節省人工成本、減 少道路擁堵、培養良好的停車習慣等。

智慧路燈是否青睞 NB-IoT?

智慧路燈屬于市政工程,供電不是問題,主要是資費。 目前主要是路段管理。也有單燈管理,采用 PLC+GPRS 方式通信,因網關固定位置, 對信號覆蓋要求高。 綜合性的智慧路燈,因需要 WiFi 覆蓋,采用 LTE 通信。 NB-IoT 的網絡覆蓋優勢加上資費的優勢,可滲透到單燈管理的系統中。

電梯物聯網是否青睞 NB-IoT?

電梯的控制箱大多是在樓頂,通過接入 CAN 總線來獲取數據。有采用 GPRS 單獨通信 的模式,也有采用 Zigbee+GPRS 的組網模式。 因電梯的獨立性和高值特性, NB-IoT 的網絡覆蓋優勢,可方便管理固定資產。

智慧物流是否青睞 NB-IoT?

高值物品跟蹤通常采用 M2M+GNSS 的模式,主要用于集裝箱鎖、錢箱、疫苗箱等領 域。為了保證 1~3 個月的工作時間,需要很大的電池供電。 NB-IoT 技術可解決低功耗問題,但需要建立在網絡覆蓋到位,并且全球漫游接入。

農業物聯網是否青睞 NB-IoT?

農業物聯網通常采用 M2MZigbee433MHzWiFi、有線等方式,主要問題集中 在網絡覆蓋、供電和成本方面。 NB-IoT 技術和傳感器結合,全密封外殼,低成本、散布在田野、水下、山林,只要網 絡覆蓋到位,可輔助農業生產上升一個大臺階。 對于城郊和一些覆蓋到位的區域, NB-IoT 可大大提升水產養殖、大棚、花卉等高附 加值的農業生產流通領域。

智能制造是否青睞 NB-IoT?

目前很多大型廠區的無線信號覆蓋很差, 有線通信方式實施困難或成本太高, 要實現智 能制造的目標,必須保證關鍵設備和儀器儀表等進行物聯網通信。 NB-IoT 的網絡覆蓋能力,配合廠區的光纖網絡、寬帶網絡等,打造一套簡單行之有效 的全網覆蓋能力,這是實現智能制造的基礎。

垃圾桶是否青睞 NB-IoT?

垃圾桶具有數量多、分布廣、環境差、分類實施難等特點。 浙江在試點智能垃圾桶的應用,新加坡和歐洲一些城市采用 NB-IoT技術部署垃圾桶。 大多數的出發點是監測垃圾桶的滿箱, 輔助指導垃圾車的行駛路線, 以節省司機數量和 車輛油耗。 目前來看,國外部分國家因為路線較長、人力較貴等因素,通過 NB-IoT 來實現垃圾桶 的自動化管理。但國內較難實施。

消防栓是否青睞 NB-IoT?

目前,水務公司為了讓消防栓的浪費率從 30%降低到 10%,在消防栓的大栓蓋增加 GPRS 通信功能,便于對消防栓的偷漏水進行平臺化管理。 因功耗、信號覆蓋和電池壽命的問題,迫切需要 NB-IoT 技術來解決現實的問題。

智能家居是否青睞 NB-IoT?

智能家居的不溫不火主要是因為家庭網絡覆蓋問題,必須通過網關,加上品牌因素、客 服因素、工程因素等導致尚未火爆便進入偃旗息鼓階段。

NB-IoT 技術可擺脫家庭網關的依賴,獨立終端加上城市網絡覆蓋到位,會衍生出較好 的智能家居產業。 比較適合白色家電廠家對自身產品的全生命周期管理。

可穿戴智能設備是否青睞 NB-IoT?

獨立可穿戴設備迫切需要 NB-IoT 技術,尤其是長期的慢病監測、老人小孩和寵物的跟 蹤管理,因其不依賴智能手機,可以幾年不用充電,可以不丟失數據,可以做到易拋型,可 以解決目前依賴 WiFi、藍牙通信手段的多種弊端。

智能建筑是否青睞 NB-IoT?

智能建筑的能耗分項計量、環境監測、大型固定資產管理等,比較適合 NB-IoT 技術。 各種表計、空調、燈光、報警、溫濕度、環境參數、地下空間、管道管廊等等, NB-IoT 可簡化現有體系的復雜度。

報警探測器是否青睞 NB-IoT?

家用報警探測器通常采用 9V 電池供電,多數屬于本地報警。聯網式報警很難普及的因 素是供電以及安裝位置。NB-IoT 技術可保證設備超過 5 年的工作時間,并可提醒傳感器失 效或者電池缺電,為家庭、社區、出租戶等提供安全放心的便捷手段。

NB-IoT 的產品需要哪些認證?

需要各個國家規定的入網許可證。 SIM 卡與 IMEI 號碼需要綁定。

中國的 NB-IoT 產業落地會不會走在全球的前列?

未來三年全球 M2M 物聯網連接數高速增長, 中國物聯網連接數將保持全球第一, 極大 促進國內物聯網上層應用蓬勃發展。 截止到 2015 年年底,中國的物聯網 M2M 連接數已經達到了 7400 萬,占到全球物聯 M2M 連接數的 23%,全球第一,遠超美國和歐洲國家。 中國人口基數大,對智能制造、智慧物流、智能交通等方面的需求不斷增加,未來中國 物聯網上層應用需求也將持續蓬勃發展,創造巨大的商業價值。

中國的 NB-IoT 產業能否擺脫國外體系的依賴性?

未來 LTE 從高速和低速兩個方向上向 5G 演進, 滿足物聯網應用的多樣化需求, 促進行 業上層應用蓬勃發展。 NB-IoT 在物聯網低速、低成本領域提供通信支持,滿足不同細分市場的需求。 在無人駕駛、VR、遠程手術等復雜應用方面對傳輸帶寬要求高、傳輸數據量極大并且 要求超低時延的應用場景,對網絡技術提出了新需求,只有到 5G 規模化部署才能實現這些 物聯網復雜應用場景。 物聯網產業的發展趨向于扁平化, 中國的技術和市場將和全球產業鏈趨于同步, 最終實 現萬物互聯。

NB-IoT,你以為是Niubility Internet of Thing?不不不,NB-IoT是指窄帶物聯網(Narrow Band -Internet of Things)技術。

一、為什么NB-IoT會出現?

據預測,2016年全球將會使用64億個物聯網設備每天將有550萬個設備連網,而萬物互聯實現的基礎之一在于數據的傳輸,不同的物聯網業務對數據傳輸能力和實時性都有著不同要求。

根據傳輸速率的不同,可將物聯網業務進行高、中、低速的區分:

? 高速率業務:主要使用3G4G技術,例如車載物聯網設備和監控攝像頭, 對應的業務特點要求實時的數據傳輸;

? 中等速率業務:主要使用GPRS技術,例如居民小區或超市的儲物柜,使用頻率高但并非實時使用,對網絡傳輸速度的要求遠不及高速率業務;

? 低速率業務:業界將低速率業務市場歸納為LPWANLow Power Wide Area Network)市場,即低功耗廣域網。目前還沒有對應的蜂窩技術,多數情況下通過GPRS技術勉力支撐,從而帶來了成本高、影響低速率業務普及度低的問題。

也就是說目前低速率業務市場急需開拓,而低速率業務市場其實是最大的市場,如建筑中的滅火器、科學研究中使用的各種監測器,此類設備在生活中出現的頻次很低,但匯集起來總數卻很可觀,這些數據的收集用于各類用途,比如改善城市設備的配置等等。

NB-IoT就是一種新的窄帶蜂窩通信LPWAN(低功耗廣域網)技術,可以幫助我們解決這個問題。

二、NB-IoT的優勢是什么?

作為一項應用于低速率業務中的技術,NB-IoT的優勢不難想象:

強鏈接:在同一基站的情況下,NB-IoT可以比現有無線技術提供50-100倍的接入數。一個扇區能夠支持10萬個連接,支持低延時敏感度、超低的設備成本、低設備功耗和優化的網絡架構。舉例來說,受限于帶寬,運營商給家庭中每個路由器僅開放8-16個接入口,而一個家庭中往往有多部手機、筆記本、平板電腦,未來要想實現全屋智能、上百種傳感設備需要聯網就成了一個棘手的難題。而NB-IoT足以輕松滿足未來智慧家庭中大量設備聯網需求。

高覆蓋:NB-IoT室內覆蓋能力強,比LTE提升20dB增益,相當于提升了100倍覆蓋區域能力。不僅可以滿足農村這樣的廣覆蓋需求,對于廠區、地下車庫、井蓋這類對深度覆蓋有要求的應用同樣適用。以井蓋監測為例,過去GPRS的方式需要伸出一根天線,車輛來往極易損壞,而NB-IoT只要部署得當,就可以很好的解決這一難題。

低功耗:低功耗特性是物聯網應用一項重要指標,特別對于一些不能經常更換電池的設備和場合,如安置于高山荒野偏遠地區中的各類傳感監測設備,它們不可能像智能手機一天一充電,長達幾年的電池使用壽命是最本質的需求。NB-IoT聚焦小數據量、小速率應用,因此NB-IoT設備功耗可以做到非常小,設備續航時間可以從過去的幾個月大幅提升到幾年。

低成本:與LoRa相比,NB-IoT無需重新建網,射頻和天線基本上都是復用的。以中國移動為例,900MHZ里面有一個比較寬的頻帶,只需要清出來一部分2G的頻段,就可以直接進行LTENB-IoT的同時部署。低速率、低功耗、低帶寬同樣給NB-IoT芯片以及模塊帶來低成本優勢。模塊預期價格不超過5美元。

不過,NB-IoT仍有著自身的局限性。在成本方面,NB-IoT模組成本未來有望降至5美元之內,但目前支持藍牙、ThreadZigBee三種標準的芯片價格僅在2美元左右,僅支持其中一種標準的芯片價格不到1美元。巨大的價格差距無疑將讓企業部署NB-IoT產生顧慮。

此外,大部分物聯網場景如智能門鎖、數據監測等并不需要實時無線聯網,僅需近場通信或者通過有線方式便可完成。若更換NB-IoT,是否物有所值?

三、NB-IoT的產業鏈

相對于傳統產業,物聯網的產業生態比較龐大,需要從縱向產業鏈和橫向技術標準兩個維度多個環節進行分析。

對于低功耗廣域網絡,從縱向來看,目前已形成從底層芯片模組終端運營商應用的完整產業鏈。

而其中,芯片在NB-IoT整個產業鏈中處于基礎核心地位,現在幾乎所有主流的芯片和模組廠商都有明確的NB-IoT支持計劃。

華為收購公司Neul的芯片實現的比較早,已有測試樣片;

高通的芯片預計會在2016年四季度階段發布,而且高通的芯片是NB-IoTeMTC雙模的芯片;

Intel的芯片預計今年四季度會提供第一批的芯片,但是主要是以測試為主,商用芯片也是在明年年初發布;

MTK的芯片也在研發當中,明年上半年會發布;

中興微、大唐的芯片也都在研發當中。

下面我們就選取華為和高通兩家來具體聊聊。

1 華為

作為NB-IoT的積極參與者華為而言,NB-IoT是一個大戰略,據說華為所有的部門都積極參與其中。

其實早在2014年,華為就斥資2500萬美元收購了英國領先的蜂窩物聯網芯片和解決方案提供商Neul,還計劃以Neul為中心,打造一個全球級物聯網。

不出所料,在標準公布后,Neul即將在本月底火速推出NB-IoT商用芯片,這將會是業內第一款正式商用的NB-IoT芯片,而且其芯片價格向短距離通信芯片價格靠近。

據悉,華為推出的NB-IoT芯片在硬幣大小的尺寸內集成了BBAPFlash和電池管理,并預留傳感器集成功能。其中AP包含三個ARM-M0內核,每個M0內核分別負責應用、安全、通信功能,這樣在方便進行功能管理的同時降低成本和功耗,后續推出的芯片還將會集成Soft SIM,進一步降低成本。

另外,在九月底提供第一批芯片之后,華為還將會和ublox、移遠合作提供第一批的商用模組,商用模組大概是在10月中旬或下旬發布。第一批提供的量并不大,明年年初將大規模商用。

除了芯片以外,華為在NB-IoT領域的布局可謂是全方位覆蓋式的。

在今年的世界移動大會物聯網峰會上,華為正式面向全球發布了端到端NB-IoT解決方案,主要包括:Huawei Lite OSNB-IoT芯片使能的智能化終端方案、平滑演進到NB-IoTeNodeB基站、可支持Core in a BoxNFV切片靈活部署的IoT Packet Core、基于云化架構并具有大數據能力的IoT聯接管理平臺等,滿足了運營商IoT業務低功耗廣域覆蓋的核心需求。

另外在上個月舉辦的第二屆中國NB-IoT產業聯盟高峰論壇上,華為的NB-IoT項目負責人許海平更是表示了華為正在建設的開放實驗室將更好地為NB-IoT端到端業務服務。從今年開始,華為在全球設立了七個開放實驗室,現已開放了兩個,一個是沃達豐,另外一個是華為的上研所。開放實驗室主要是搭建整套的端到端NB-IoT環境,提供NB-IoT的芯片和模組,和一些關系比較密切的合作廠商一起來做端到端的對接,包括芯片模組的集成、后端的聯接管理平臺、業務服務器的對接等。沃達豐的開放實驗室主要是針對的歐洲的合作廠商,上海的實驗室主要是針對中國區的,九月份還將在韓國成立一個open lab,意大利等國家也會相繼推進。

2、高通

高通認為在未來5年里,從物聯網的角度來說,LTE依然是發展基礎。3GPP Release 13下引入的NB-IoT將繼續隨著3GPP的發展而演進,大規模物聯網(Massive IoT)所需的低成本、低功耗等將依靠LTE NB-IoT技術從蜂窩連接的方面推動其發展,為物聯網5G技術發展打好基礎。

高通今年年初推了的MDM 9x07,支持Cat 4,最高支持150Mbps;另外一個是MDM 92071,支持Cat 1的標準;還有去年10月推出的MDM 9206,支持CatM1,后期通過軟件升級可以支持NB-IoT。模塊OEM廠商預計將于2017年初發布基于MDM 9206、支持Cat M1的模塊,而對于Cat NB1的支持預計在此之后不久,通過軟件升級的方式實現。

另外,在目前的Release 13中,NB-IoT不支持VoLTE,不過在未來的Release 14中,高通就會嘗試增加語音功能的支持。隨著NBIoT不斷演進,高通希望它能為適用于5G的物聯網標準打下基礎。

講完了芯片廠商,下面來講講運營商。

從去年開始,包括中國、韓國、歐洲、中東、北美的多家主流運營商已經開展了基于pre-standard NB-IoT技術的試點,并開啟了端到端的技術和業務驗證。

1、中國電信

中國電信正在積極跟進NB-IoT技術發展,并正式立項對NB-IoT關鍵技術、終端和業務開展研發。在具體部署方案上,將基于全覆蓋的800M LTE網絡部署NB-IoT;基站同時支持LTENB-IoT800MLTE基站共享基帶、射頻及天饋資源。同時,為了規避可能的頻率干擾,并考慮LTE800后續演進的靈活性,優先考慮獨立工作模式。

另外,在今年7月召開的“2016年天翼智能終端交易博覽會上,中國電信聯合高通、華為、中興、英特爾、博世、SAPIBM、愛立信、深創投、中科院上海微系統所、北郵和東南大學12家單位,共同發起成立天翼物聯產業聯盟

2、中國移動

對于中國移動來說,其公眾物聯網平臺自201411月底正式商用,截至今年6,用戶已超過2700萬。目前,中國移動正加快推進全球統一標準窄帶物聯網產業成熟和物聯網應用創新,構建物聯網開放實驗室,促進芯片和模組成熟發展,打造一張低成本、低功耗、廣覆蓋、高可靠的公共物聯網,力爭2017年實現商用。為了建設NB-IoT物聯網,預計在2016年年底至2017年年中,中移動將會獲得FDD牌照,并且允許重耕現有的900MHz1800MHz頻段。

3、中國聯通

中國聯通在20157月,建成并開放全球第一個NB-IoT新技術示范點;2016年上半年上海迪斯尼物聯網啟動商用; 2015-2016年開展了NB-IoT業務試點及試驗,目前正推進重點城市(北京、上海、廣州、深圳、銀川、長沙、福州)的NB-IoT商用部署,計劃在2017年實現規模商用,2018年則將開始全面推進國家范圍內的商用部署。

中國聯通部署在900MHz1800MHz頻段,用于NB-IoTVoLTE。在900 MHz采用DSSS動態頻譜解決方案,在1800MHz連續覆蓋區域,部署5MHz帶寬的LTE,在沒有1800MHz連續覆蓋的區域,帶寬自動縮窄到 3MHz,但中心頻點保持不變,兩側空出的頻譜,自動部署14GSM頻點。

從橫向來看,產業鏈每一環節都有NB-IoTLoRaSigfoxZETAIngenu等不同技術標準的廠商存在。

說到這些,不得不重提下之前的LPWANNB-IoTLoRaSigfoxZETAIngenu都是LPWAN的分支。

LoraSigfox等,屬于工作在非授權頻段的技術,這類技術大多是非標、自定義實現;而像GSMCDMAWCDMA等較成熟的2G/3G蜂窩通信技術是工作在授權頻段的技術,這類技術基本都在3GPP(主要制定GSMWCDMALTE及其演進技術的相關標準)3GPP2(主要制定CDMA相關標準)等國際標準組織進行了標準定義。

下面我們會選取目前已形成較為完善產業生態的NB-IoTLoRa兩種技術標準,對每一環節的市場集中度進行大體預估,集中度的大小反映在下圖對應矩形框的長度,長度越長,集中度越高,長度越短,集中度越小。(集中度越高表示市場壟斷率越高)


在底層芯片領域,眾所周知,當前華為海思、高通、英特爾、MTK、中興微電子、大唐、展訊等廠商已有NB-IoT芯片的研發計劃和實施步驟,原有LTE芯片能力的廠商均可參與,沒法形成前2-3家壟斷大部分市場,不過由于這一領域的廠商數量并不多,因此也不會形成大量市場參與者,市場集中度會保持在50%以下;而在LoRa陣營中,目前射頻芯片供應集中在Semtech一家廠商,占據絕大多數市場份額,從而形成大于80%的市場集中度。

    在模組環節,由于具備渠道、技術、規模的優勢,很多NB-IoT模組的出貨量應該掌握在原來擁有2G/3G/LTE模組產品線的廠商手中,這一群數量相對較多,再加上一些新的廠商進入該領域,故也無法形成較高的市場集中度;在LoRa模組群體中,原有廠商多為中小企業,在LoRa應用越來越多的情況下,還有不少廠商入局,使得整個市場形成相對充分競爭狀態,市場集中度較低。在終端環節中,由于低功耗廣域網絡通信技術是大量行業、消費終端所需要的,而終端的種類多種多樣,無法形成少數企業擁有大規模終端的市場,因此終端市場極為分散,市場集中度較低。    在通訊設備和平臺環節中,由于華為、愛立信、中興、諾基亞等通訊設備廠商是NB-IoT標準的核心參與者和推動者,在蜂窩通信市場上,這些主流設備廠商占據絕大多數市場份額,在NB-IoT的商用中,也不可避免占據絕大多數份額,可以說在這一環節的市場集中度較高,可能達到80%以上;而對于LoRa來說,一開始就有大量中小企業參與LoRa基站設備和管理平臺的研發和生產,目前具備整體方案提供能力的廠商很多,因此并不能形成高市場集中度,而在國內中興通訊發起的中國LoRa應用聯盟(CLAA)推出的共享模式或在一定程度提升設備和平臺的集中度,但仍然不會達到NB-IoT在這一環節的高集中度。

在運營商環節,主流運營商非常明確會部署并運營NB-IoT網絡,也就是說,未來的NB-IoT網絡運營仍將集中在三大運營商手里,所以這一領域的市場集中度為100%;而對于LoRa網絡運營來說,由于要滿足各類政企行業用戶多樣化的需求,將來可能會出現多種形式的運營商,包括CLAA的跨地域云網絡運營商、行業級網絡運營商、企業私網運營商等,因此市場集中度非常低。

至于應用環節,不論是NB-IoT還是LoRa網絡,均要面對成千上萬多樣化的應用需求。這些物聯網的應用沒法形成如傳統通信時代數億級同質化應用業務,而是碎片化特點突出,即時同一行業中也有千差萬別的需求,因此應用環節不會形成高度的市場集中態勢。

總結來看,非常明顯的是NB-IoT的產業鏈上多個環節具有高度市場集中度,可以看出這一領域更多是巨頭主導;LoRa產業鏈上芯片環節形成高度市場集中度,其他環節皆是大量參與者的形態。

 

   
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