NB-IoT應(yīng)用3年，揭秘它為何被稱 “為抄表而生”

關(guān)于NB-IoT的終端接入量，以下是目前公開信息中可追溯的最新進展：

截至2020年2月底，國內(nèi)三大運營商NB-IoT連接數(shù)突破1億。從運營商分布看，中國電信、中國移動的NB-IoT連接數(shù)各自實現(xiàn)4000多萬，中國聯(lián)通達到1000萬。

在這上億的連接量中，智能表計獨占鰲頭，約有70%的接入終端為表計終端。

智能表計作為NB-IoT拓展時間最早、接入體量最大的細分領(lǐng)域，我們必然也會產(chǎn)生很多疑問，比如：

在經(jīng)過與多位表計領(lǐng)域的專業(yè)人士深入訪談之后，我們將所得以文章的形式輸出，本文試圖對以上的問題一一作出解答，現(xiàn)將成果分享出來以饗讀者。

圖片來源：網(wǎng)絡(luò)（侵刪）

所謂的表計實際上包含了電表、水表、燃氣表和熱表。然而，通常情況下，當(dāng)我們在談智能表計的時候，熱表又經(jīng)常因其區(qū)域性的原因鮮少被提及。因此，我們簡單了解下前三類表計終端的智能化情況：

在三表中，電表最早進行智能化改造，從2005年開始發(fā)展至今已有十幾年的歷史。它也是智能化程度最高的細分領(lǐng)域，目前95%的電表已實現(xiàn)智能化抄表。

在電表智能化改造過程中，遠程抄表主要采用基于公網(wǎng)的無線通信技術(shù)包括2G、4G等。從表計終端到集中器環(huán)節(jié)主要采用PLC，目前還有少量應(yīng)用到小無線通信技術(shù)，如 SRD、ZigBee、WiFi和藍牙等。

由于電表對功耗要求不高，所以在電表行業(yè)需求沒有像水/氣表強烈NB-IoT技術(shù)在電表行業(yè)主要應(yīng)用于非國網(wǎng)統(tǒng)招的分戶表、鐵塔電表等應(yīng)用場景。總體數(shù)量也不在少數(shù)，且處于快速增長中。

因電表行業(yè)的特殊性，當(dāng)我們說NB-IoT表計相關(guān)的內(nèi)容時，我們主要說的是其在水表及燃氣表的應(yīng)用情況，下文如無特別指出，即指的是水表及燃氣表的情況。

相比電表，水表與燃氣表的智能化之路開始得較晚，起初主要采用的是M-bus有線、2G甚至LoRa等技術(shù)。直到三四年前，NB-IoT制定標(biāo)準(zhǔn)且網(wǎng)絡(luò)完成部署之后，NB-IoT才正式加入其中。

據(jù)了解，水表、燃氣表的智能化程度都不足30%（該數(shù)據(jù)主要是通過表計終端企業(yè)的出貨量計算所得），且水表的智能化程度要低于燃氣表。

但在這兩個細分應(yīng)用領(lǐng)域里，NB-IoT及LoRa無疑是當(dāng)下呼聲最高的兩種通信技術(shù)，這也很容易造成一種錯覺：如今的智能表計都是采用NB-IoT及LoRa這兩種技術(shù)嗎？30%的智能表計都是NB-IoT或LoRa終端么？其實不然。事實上，在這30%的智能表計終端中，還包括了IC卡表、藍牙表等，而目前NB-IoT及LoRa表計終端占比介于5-8%之間。

值得一提的是，在水表市場中并非完全舍棄有線通信方式，實際上對于有線通信的需求仍然不低，在新樓盤建設(shè)中仍然會預(yù)留有線通信方式的入口。

圖片來源：網(wǎng)絡(luò)（侵刪）

“表計智能化改造需求的強勁與NB-IoT技術(shù)本身發(fā)展相對成熟，兩者的碰撞所帶來的化學(xué)反應(yīng)使得NB-IoT在表計領(lǐng)域得到了快速發(fā)展，這是兩個行業(yè)融合的最好效果?！?strong>匯中股份副總裁馮大鵬對物聯(lián)傳媒記者表示。

確實，近兩年，NB-IoT在表計領(lǐng)域的發(fā)展速度，我們有目共睹。在2019年增加的智能表計終端中，主要以NB-IoT終端為主，數(shù)量就達到了4000萬只。

從市場規(guī)模的角度來看，目前水表保有量超過3億只，燃氣表保有量也已超過1.5億，而整個表計市場容量預(yù)計有5-7億只。而與之形成鮮明對比的是，目前NB-IoT表計終端的占比仍然較低。此外，表計的存量市場仍然是一個不可忽視的存在，按照表計終端6-10年的壽命計算，未來每年還會產(chǎn)生6千萬的替換需求。這也意味著表計智能化需求是長期存在且體量巨大的市場。

智恒科技智能硬件產(chǎn)品總監(jiān)雷睿表示：“農(nóng)村供水、舊城改造、城市節(jié)水項目、智慧水務(wù)應(yīng)用建設(shè)、產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能自身的發(fā)展都在加速催生智能表計的需求、推動表計的增長。一旦計量功能以外的應(yīng)用需求被激活，必將產(chǎn)生更大的需求市場，因此也并不會出現(xiàn)空窗期。”

再深入去看增量市場及存量市場現(xiàn)狀，國內(nèi)目前呈現(xiàn)的情況是前者相對穩(wěn)定于后者，這也反映出了我國表計行業(yè)智能化的成熟度有待提高。

再說說NB-IoT的技術(shù)本身，其發(fā)展速度之快也是眾所周知的，從2017年下半年開始有少量應(yīng)用開始算起，至今不過短短兩三年的時間，卻走過了其他同類技術(shù)可能需要花十來年走的路。截至2019年年底，我國已建成NB-IoT基站超過70萬個，實現(xiàn)全國主要城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)以上區(qū)域連續(xù)覆蓋。同時，根據(jù)規(guī)劃，未來NB-IoT網(wǎng)絡(luò)建設(shè)將以需求為導(dǎo)向，而不會進行大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，可以預(yù)計短期內(nèi)NB-IoT基站規(guī)模不會出現(xiàn)大幅上升，但在支撐重點項目、重點應(yīng)用中將會保障性更強。

總而言之，發(fā)展到如今，NB-IoT技術(shù)已經(jīng)相對成熟，在各個領(lǐng)域也積累了不少成熟的應(yīng)用案例。

所以說，不是NB-IoT技術(shù)的發(fā)展主動掀起這場智能化改造，也不是表計的智能化改造的浪潮催生出其對NB-IoT的需求，而是兩個行業(yè)的發(fā)展剛好融合在一起，從而產(chǎn)生了強烈的化學(xué)反應(yīng)。如果早幾年國家大力推廣表計的升級改造，又或者NB-IoT技術(shù)發(fā)展速度略微慢一點，那么應(yīng)該就會是另外一種局面。

圖片來源：網(wǎng)絡(luò)（侵刪）

從前文的介紹中也可以看出，在表計領(lǐng)域（水表與燃氣表）應(yīng)用到不少通信技術(shù)，主要應(yīng)用到技術(shù)包括2G、NB-IoT、LoRa、藍牙、M-BUS有線等。而在這眾多的技術(shù)中，NB-IoT能夠脫穎而出的原因或許在于：

然而，雖然NB-IoT在短短幾年之內(nèi)走過了其他通信技術(shù)走了十來年的路程，但在前進的路上仍然面臨著一些問題和挑戰(zhàn)：

首先，是網(wǎng)絡(luò)覆蓋問題。這是目前面臨著的最大問題，而其解決辦法有二：其一，增加基站部署，在弱信號點增加皮基站、微基站進行補盲，經(jīng)過前幾年的網(wǎng)絡(luò)鋪設(shè)之后，未來NB-IoT基站將會實行按需部署的方式；其二，NB-IoT標(biāo)準(zhǔn)持續(xù)演進，性能提升，不斷優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)，提高基站部署密度、調(diào)整天線的角度和功率等優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的措施。

其次，終端密度達到一定程度之后對網(wǎng)絡(luò)端形成較大的壓力。這一點可從抄表機制的管理上著手，讓有限的信號達到最高的效率與平臺有比較大的關(guān)系，實現(xiàn)有效傳輸。另外，隨著2G退網(wǎng)和NB-IoT小區(qū)用戶數(shù)的增長，運營商會增加小區(qū)載頻。

當(dāng)然了，NB-IoT是否能夠長期發(fā)展是困擾企業(yè)的因素之一，也是NB-IoT發(fā)展過程中的一大障礙。尤其水力作為一個微利/保本行業(yè)，升級改造需要巨大的成本投入，因此也造成客戶對于改造的效果有很強的擔(dān)憂，擔(dān)心遇到技術(shù)更迭以及出現(xiàn)問題。

但是，事實上，根據(jù)中國物聯(lián)網(wǎng)通信發(fā)展的相關(guān)規(guī)劃來看，目前并沒有能夠替代NB-IoT技術(shù)的相關(guān)規(guī)劃，當(dāng)前NB-IoT已經(jīng)成為5G物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)之一，NB-IoT作為5G的一個分支，從這點出發(fā)，NB-IoT將會是一個長期應(yīng)用的抄表技術(shù)。而前不久工信部辦公廳發(fā)布的《關(guān)于深入推進移動物聯(lián)網(wǎng)全面發(fā)展的通知》，進一步證明了這一觀點，這表明了未來將形成4G/5G/NB-IoT等網(wǎng)絡(luò)共同發(fā)展的格局，這在一定程度上幫助消除了企業(yè)的顧慮。

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對于智能表計的客戶來說，一個表計終端中采用的是NB-IoT，還是LoRa，或者是2G等技術(shù)，這一點并不重要，客戶真正在意的是應(yīng)用這些技術(shù)之后，數(shù)據(jù)能否抄上來、抄表成功率如何、在解決收費問題上能提供怎樣的幫助，其次才是成本以及數(shù)據(jù)附加價值的問題，比如能否利用數(shù)據(jù)進行管網(wǎng)監(jiān)控及水的調(diào)度。

就抄表效率而言，目前NB-IoT的抄表效率已經(jīng)達到98%以上，而當(dāng)重傳機制也發(fā)揮效用的時候，成功率基本能夠達到100%。

正如移柯通信副總經(jīng)理潘峰所說，表計的智能化并不僅僅在于終端實現(xiàn)智能化，而是整個產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)都要實現(xiàn)智能化。

同樣的，保證NB-IoT在競爭中保持良好的競爭力，提高抄表效率是重中之重，實現(xiàn)這一點也需要全產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)的企業(yè)共同努力，在與移芯通信副總裁楊月啟及金卡智能市場部總經(jīng)理肖靜溝通中，我們總結(jié)出了以下幾點：

總而言之，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的應(yīng)用很核心的一個環(huán)節(jié)就是聯(lián)網(wǎng)，當(dāng)設(shè)備數(shù)據(jù)上傳失敗時很多的原因都是沒有信號或者網(wǎng)絡(luò)擁塞。而這些客觀的問題最終還是要通過和運營商密切溝通來解決。當(dāng)遇到信號覆蓋問題時，產(chǎn)業(yè)鏈上的模組廠商、應(yīng)用廠商與運營商之間需要更多的協(xié)調(diào)、更多的互動、更緊密的結(jié)合，以便客戶更愿意使用新技術(shù)產(chǎn)品，正向推動技術(shù)的應(yīng)用，形成良性循環(huán)。

圖片來源：網(wǎng)絡(luò)（侵刪）

在分析NB-IoT表計帶來的好處及經(jīng)濟價值之前，我們不妨先來看看疫情期間一個真實的案例：

疫情期間，為了加強疫情防控，孝感市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)局下發(fā)了《關(guān)于協(xié)助做好疫情防控大數(shù)據(jù)排查的通知》，《通知》要求各級自來水公司根據(jù)居民水表的日用量統(tǒng)計功能，核查用戶居家用水情況，從而協(xié)助分析用戶軌跡。最終通過遠程運維系統(tǒng)平臺大數(shù)據(jù)分析，篩查了7個社區(qū)共計1379戶。在本案例中，在線篩查有效的避免傳統(tǒng)上門排查方式帶來的交叉感染的風(fēng)險，提升了疫情防控效率。此外，運用智能儀表獲取的豐富用水?dāng)?shù)據(jù)進一步挖掘分析，助力相關(guān)部門作出更加精準(zhǔn)決策。（本案例來自匯中股份）

從這個案例中，我們也能夠感受到表計終端升級改造所帶來的便利性、有效性。

在與金卡智能市場部總經(jīng)理肖靜及移遠通信NB-IoT產(chǎn)品經(jīng)理陳峰溝通中，我們了解到了相比原先人工抄表的方式，NB-IoT表計終端帶來的價值有以下幾點。

以上都是從企業(yè)角度去分析NB-IoT所能帶來的經(jīng)濟價值，而對于家庭用戶而言，也有著不可忽視的作用，比如用戶可以線上繳費、實時查詢使用情況。

設(shè)想雖好，但而目前主要收集管網(wǎng)壓力數(shù)據(jù)以及用水量數(shù)據(jù)，能實現(xiàn)的功能相對有限，比如做夜間流量監(jiān)測、漏水提醒、管網(wǎng)修護等。但有些想法實現(xiàn)起來并不容易，問題在于：

歸根結(jié)底，數(shù)據(jù)歸屬問題成了智能表計價值最大化的一只“攔路虎”，導(dǎo)致短期內(nèi)其經(jīng)濟價值或?qū)o法實現(xiàn)。

這也間接說明了必須從當(dāng)下的功能疊加階段（主要實現(xiàn)水質(zhì)監(jiān)測、純度檢測、集成更多傳感器等）跨越到數(shù)據(jù)價值挖掘階段的重要性和緊迫性，在這個過程中政府如何引導(dǎo)水司以及燃氣公司在數(shù)據(jù)脫敏之后進行應(yīng)用也便成了行業(yè)發(fā)展關(guān)鍵點，是NB-IoT技術(shù)落地表計行業(yè)體現(xiàn)社會價值的核心。

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無論是全智能化或者是半智能化，表計智能化終歸是一個大趨勢。

值得注意的是，無論是水務(wù)物聯(lián)網(wǎng)還是燃氣物聯(lián)網(wǎng)，應(yīng)用創(chuàng)新才是發(fā)展的核心，除了通信技術(shù)本身的演進迭代之外，資費、模組、網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定度、項目配合度等方面也需要同步提升。

按照目前的情況來判斷，未來3-5年，NB-IoT表計將以20-30%的增長率實現(xiàn)增長，并在未來形成以NB-IoT、LoRa、有線三種方式同步增長，其他小無線同步發(fā)展的技術(shù)應(yīng)用格局。

在新基建浪潮下，加之《深入推進移動物聯(lián)網(wǎng)全面發(fā)展的通知》（以下簡稱“通知”）的發(fā)布，給NB-IoT在表計領(lǐng)域發(fā)展也帶來了巨大的影響。在與移遠通信NB-IoT產(chǎn)品經(jīng)理陳峰的溝通中，我們總結(jié)出了以下兩點：

首先，明確了通信技術(shù)的發(fā)展方向，未來將會形成4G/5G/NB-IoT共存的格局，這樣一來，廠商在技術(shù)選擇上會更有方向，打消終端應(yīng)用廠商的顧慮，從而能夠更加集中精力發(fā)展某種技術(shù)。

其次，表計終端屬于長周期運營的產(chǎn)品，在《通知》發(fā)布之前，廠商做了各種嘗試。而《通知》的發(fā)布，給企業(yè)以堅定的信心進行智能化升級。

只不過，從確定方向到落到實處仍然需要時間。

感謝以下NB-IoT行業(yè)的大咖對本文的支持（按訪談時間順序）：

上海移芯通信科技有限公司副總裁 楊月啟

金卡智能集團股份有限公司市場部總經(jīng)理 肖靜

上海移柯通信技術(shù)股份有限公司副總經(jīng)理 潘峰

智恒科技股份有限公司智能硬件產(chǎn)品總監(jiān) 雷睿

上海移遠通信技術(shù)股份有限公司NB-IoT產(chǎn)品經(jīng)理 陳峰

匯中儀表股份有限公司副總裁 馮大鵬