連接數(shù)首次破億，NB-IoT加速進(jìn)入5G大連接時代

4月16日，在由中國移動、中國電信、中國聯(lián)通、TD產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、物聯(lián)網(wǎng)智庫、華為等聯(lián)合舉辦的5G NB-IoT“億”征程線上產(chǎn)業(yè)峰會上，包括芯片、模組、網(wǎng)絡(luò)、運營商和行業(yè)應(yīng)用在內(nèi)的全產(chǎn)業(yè)鏈人士，圍繞“新基建，新物聯(lián)”主題，分享了關(guān)于NB-IoT現(xiàn)狀與市場機會、運營商發(fā)展戰(zhàn)略、芯片廠商最新進(jìn)展等諸多話題。

01

“新基建”帶來新機遇

Cat-NB1(NB-IoT)是全球標(biāo)準(zhǔn)化組織3GPP在2016年6月制定的新型蜂窩技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。與性能指標(biāo)一路往上走的Cat.6、Cat.12、Cat.16、Cat.18相反，Cat-NB1選擇一路向下，主要是根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的要求，去掉不必要的高數(shù)據(jù)率、高移動性、超強傳輸能力特性，降低系統(tǒng)復(fù)雜度與成本，提高系統(tǒng)續(xù)航時間，實現(xiàn)4G調(diào)制解調(diào)器的海量部署、規(guī)模經(jīng)濟和超長生命周期。隨著3GPP R16允許NB-IoT終端接入全新的5G核心網(wǎng)絡(luò)，不斷演進(jìn)的NB-IoT技術(shù)依然將作為主要的mMTC物聯(lián)技術(shù)，支撐更大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。

IDC的數(shù)據(jù)顯示，2020年全球市場規(guī)模有望達(dá)到萬億級。其中，低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)(LPWAN)連接數(shù)占比高達(dá)60%，NB-IoT作為物聯(lián)網(wǎng)LPWAN的主要戰(zhàn)場，2019年國內(nèi)用戶規(guī)模已超過1億。

繼今年3月，中央政治局常務(wù)委員會召開會議，明確要加快5G網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心等新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進(jìn)度后。4月20日，國家發(fā)改委首次明確了新型基礎(chǔ)設(shè)施的范圍，主要包括3個方面內(nèi)容：

一是信息基礎(chǔ)設(shè)施。主要是指基于新一代信息技術(shù)演化生成的基礎(chǔ)設(shè)施，比如，以5G、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)為代表的通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，以人工智能、云計算、區(qū)塊鏈等為代表的新技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施，以數(shù)據(jù)中心、智能計算中心為代表的算力基礎(chǔ)設(shè)施等。

二是融合基礎(chǔ)設(shè)施。主要是指深度應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)，支撐傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施轉(zhuǎn)型升級，進(jìn)而形成的融合基礎(chǔ)設(shè)施，比如，智能交通基礎(chǔ)設(shè)施、智慧能源基礎(chǔ)設(shè)施等。

三是創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施。主要是指支撐科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)、產(chǎn)品研制的具有公益屬性的基礎(chǔ)設(shè)施，比如，重大科技基礎(chǔ)設(shè)施、科教基礎(chǔ)設(shè)施、產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施等。

工信部信息通信發(fā)展司副司長劉郁林和TD產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟秘書長楊驊在發(fā)言中均表示，國家對新基建的重視將為5G、物聯(lián)網(wǎng)等新興產(chǎn)業(yè)帶來重大發(fā)展機遇，“新基建”的七大方向都離不開移動物聯(lián)的基礎(chǔ)性保證。智能電網(wǎng)、智慧交通、智慧建筑、智慧醫(yī)療、智能家居、環(huán)境監(jiān)測等各種能力和智慧管理的實現(xiàn)，都是建立在移動物聯(lián)提供的數(shù)據(jù)采集和連接基礎(chǔ)上，NB-IoT是移動物聯(lián)中率先發(fā)展的一步。

02

連接數(shù)破1億

2017年，工信部印發(fā)《關(guān)于全面推進(jìn)移動物聯(lián)網(wǎng)(NB-IoT)建設(shè)發(fā)展的通知》，根據(jù)華為中國區(qū)運營商業(yè)務(wù)副總裁楊濤分享的數(shù)據(jù)顯示，截止2020年1月，全球NB-IoT連接數(shù)突破1億，2020年2月中國NB-IoT連接數(shù)突破1億。從全球角度來看，NB-IoT用戶(全球)從200萬發(fā)展到第一個3000萬，用了12個月；從3000萬到6000萬，用了8個月；而從6000萬到9000萬，只花了4個月的時間，發(fā)展速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過2/3/4G網(wǎng)絡(luò)。生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)方面，在GSMA注冊的NB-IoT 創(chuàng)新伙伴成員單位從去年11月的1500家增加到1700家，生態(tài)圈進(jìn)一步擴大。

從應(yīng)用類型上，NB-IoT智慧水務(wù)、智慧燃?xì)膺B接數(shù)均穩(wěn)步向2000萬連接邁進(jìn)，并由點及面，向管網(wǎng)監(jiān)控、電網(wǎng)斷路器等行業(yè)縱深滲透；新興應(yīng)用層出不窮，門磁、紅外測溫、車載金融、燃?xì)鈭缶⒊潆姴遄葼幭嗤斗攀袌?；NB-IoT電表近期也異軍突起，在國內(nèi)已部署連接數(shù)接近1百萬；基于NB-IoT的POS機、共享單車、車載跟蹤等完成方案驗證，拉開了2G應(yīng)用的替代帷幕。

在今年年初抗擊新冠肺炎的戰(zhàn)疫中，NB-IoT還在武漢火神山醫(yī)院得到了廣泛部署。同時，基于NB-IoT等實現(xiàn)的非接觸式遠(yuǎn)距測溫儀、巡邏無人機、防疫機器人、隔離區(qū)感應(yīng)門磁等一系列產(chǎn)品，在疫情防控和復(fù)工復(fù)產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。

華為無線產(chǎn)品線副總裁曹明表示，目前，NB-IoT新增連接數(shù)已經(jīng)超過2G新增連接數(shù)，NB-IoT模組價格已追平2G，具備了替代2G物聯(lián)網(wǎng)的能力。今年4月初，天翼終端公司公布了300萬NB-IoT模組（要求支持R14標(biāo)準(zhǔn)）招標(biāo)結(jié)果，絕大多數(shù)廠家報價低于或與2G模組持平。

03

2G/3G加速退網(wǎng)，業(yè)務(wù)承接正當(dāng)時

2019年10月，工業(yè)和信息化部就曾表示，我國移動通信網(wǎng)絡(luò)2G/3G清頻和退網(wǎng)條件已經(jīng)逐步成熟。而在本次峰會上，劉郁林認(rèn)為，在物聯(lián)網(wǎng)連接中，與NB-IoT、4G、5G等先進(jìn)技術(shù)相比，2G、3G技術(shù)的普遍利用效率較低。但是現(xiàn)有存量物聯(lián)網(wǎng)連接中，2G、3G連接仍占較大份額，在新增物聯(lián)網(wǎng)連接中的占比也接近20%。因此，業(yè)界還需要加快形成以NB-IoT、4G、5G技術(shù)梯次承接各類物聯(lián)網(wǎng)連接的發(fā)展格局。

中國移動物聯(lián)網(wǎng)集成電路創(chuàng)新中心總經(jīng)理肖青表示，從2018年10月正式開始發(fā)展NB-IoT業(yè)務(wù)至今，中國移動NB-IoT用戶數(shù)累計突破4300萬，實現(xiàn)了全國346個城市NB-IoT的主要覆蓋(鄉(xiāng)鎮(zhèn)以上主干道覆蓋)。目前，中移物聯(lián)已經(jīng)匯聚合作伙伴超1500家，覆蓋27個行業(yè)領(lǐng)域，8大產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，形成了超過340個行業(yè)解決方案。助力12個行業(yè)693家客戶接入NB網(wǎng)絡(luò)，NB自研模組銷售超過1200萬片。

而根據(jù)天翼物聯(lián)解決方案部陳建華的介紹，中國電信在2017年已經(jīng)率先打造并運營了全球最大的NB-IoT網(wǎng)絡(luò)(接近5000萬戶)，全網(wǎng)41萬個LTE 800MHz基站全部升級開通了NB-IoT網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)了包括偏遠(yuǎn)山區(qū)在內(nèi)的全國覆蓋，整體覆蓋率達(dá)到了97.84%，中國電信智慧燃?xì)庠?019年9月成為了首個突破千萬出貨的NB-IoT行業(yè)應(yīng)用。積極發(fā)力NB-IoT R14版本的部署，以提升大數(shù)據(jù)包和高速移動的應(yīng)用體驗，會是中國電信接下來的工作重心，目前該業(yè)務(wù)已經(jīng)在5省18市陸續(xù)開展了業(yè)務(wù)測試。

目前中國聯(lián)通的NB-IoT網(wǎng)絡(luò)部署策略主要依托“8個核心城市節(jié)點+全國性網(wǎng)絡(luò)覆蓋+900MHz頻譜演進(jìn)”模式，覆蓋1000余萬用戶。在聯(lián)通物聯(lián)網(wǎng)公司首席產(chǎn)品官李凱看來，建設(shè)生態(tài)系統(tǒng)，打造新的商業(yè)模式，而非單純依靠物聯(lián)網(wǎng)連接，才是NB-IoT健康持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵，中國聯(lián)通會重點發(fā)展表計類為基礎(chǔ)的NB-IoT基站。

從海外來看，截至目前，全球公有71個國家投資建設(shè)了129張移動物聯(lián)網(wǎng)，其中NB-IoT網(wǎng)絡(luò)達(dá)到93張，德國、瑞典、比利時、意大利、南非、阿聯(lián)酋、泰國、澳大利亞、韓國、日本、巴西等多個國家都已規(guī)模商用NB-IoT業(yè)務(wù)。其中，比利時NB-IoT自行車已部署20多萬，韓國NB-IoT充電樁已超10萬，意大利NB-IoT氣表已部署20多萬只，計劃年底前部署100萬只。

04

芯片廠商紛紛入局

作為低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)之一，NB-IoT預(yù)計將在今年6月作為3GPP 5G技術(shù)的重要組成部分，被正式納入ITU IMT-2020標(biāo)準(zhǔn)中。此前，NB-IoT主要基于3GPP R13版本，如果升級至R14版本，上/下行速率將分別達(dá)到150kbps/100kbps，實現(xiàn)5-7倍的速率提升，多載波性能(并發(fā)能力提升2-8倍)、覆蓋和QoS差異化業(yè)務(wù)也將同時得到增強。之后，NB-IoT在R15 版本將能夠支持NB-IoT和5G NR空口共存，R16版本將支持NB-IoT接入5G核心網(wǎng)絡(luò)。

作為NB-IoT標(biāo)準(zhǔn)的參與制定者，華為海思在2017年和2018年相繼推出基于3GPP R13/R14標(biāo)準(zhǔn)的Boudica 120/Boudica 150芯片，據(jù)上海海思技術(shù)有限公司智慧物聯(lián)網(wǎng)芯片負(fù)責(zé)人楊國興透露，截止目前，海思Boudica 120/150系列NB SoC芯片累計出貨超5000萬片，服務(wù)于全球50多個國家和地區(qū)的70多家運營商。而在此基礎(chǔ)上，基于3GPP R15/16標(biāo)準(zhǔn)的海思第三代NB-IoT芯片Boudica 200即將于今年6月開始支持客戶啟動Design-In，今年四季度商用發(fā)貨。

相比120/150系列，Boudica 200的功耗得到了進(jìn)一步優(yōu)化，典型應(yīng)用場景降低50%，而且芯片內(nèi)集成了PA、iSIM等器件和功能，使得eBOM器件數(shù)減少50%，進(jìn)一步減小模組體積。同時，Boudica 200還集成了GNSS和BLE5.0，在支持多種定位手段的還提供近距維護能力，有效支持NB-IoT技術(shù)在共享出行、物品跟蹤等領(lǐng)域的應(yīng)用。此外，獨立的安全子系統(tǒng)，強大的安全引擎和運行環(huán)境為聯(lián)網(wǎng)POS、智能門鎖等高安全應(yīng)用提供全面保障。

與之類似的是，紫光展銳也在2017年推出了基于R13/R14標(biāo)準(zhǔn)的NB-IoT芯片春藤8908A，隨后在2018年，又推出了NB-IoT/GSM雙模芯片春藤8909B。今年8月，NB-IoT芯片春藤8811也即將面市。除了支持最新的R15/16標(biāo)準(zhǔn)外，8811還將支持TEE+PSA安全規(guī)范和Open MCU設(shè)計，此外，紫光展銳工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)副總裁鮮苗沒有介紹更多設(shè)計細(xì)節(jié)。

聯(lián)發(fā)科資深NB芯片規(guī)劃官蘇維堃則透露說，盡管基于R13標(biāo)準(zhǔn)的NB-IoT主要適用于非移動的低速率、低功耗、時延要求不高的場景，并不適用于移動、低時延場景，但得益于聯(lián)發(fā)科對NB-IoT芯片的優(yōu)化，其支持R13標(biāo)準(zhǔn)的NB-IoT芯片在與華為基站進(jìn)行的車載追蹤場景實測中取得了非常不錯的成績，平均時延只有22%-39%，實現(xiàn)了在車載追蹤的移動場景下的應(yīng)用。