一文看懂NB-IoT的優(yōu)勢以及產(chǎn)業(yè)鏈

本文將為大家詳細介紹這項全新的技術(shù)——NB-IoT，從其產(chǎn)生的意義價值、特點優(yōu)勢、所帶動的產(chǎn)業(yè)鏈以及廠商發(fā)展路徑、未來投資機會等幾點全方位解讀。

去年 9月份，全球通信業(yè)對共同形成一個低功耗、廣域覆蓋（LPWA）的物聯(lián)網(wǎng)標準達成共識， NB-IoT標準應(yīng)運而生。而今年，隨著NB-IoT即將完成測試，正式進入商用階段，業(yè)界對于它的關(guān)注度和討論也是逐漸升溫。

DR君本周將為大家詳細介紹這項全新的技術(shù)——NB-IoT，從其產(chǎn)生的意義價值、特點優(yōu)勢、所帶動的產(chǎn)業(yè)鏈以及廠商發(fā)展路徑、未來投資機會等幾點全方位解讀。

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

今年6月16日，NB-IoT技術(shù)協(xié)議獲得了3GPP 無線接入網(wǎng)（RAN）技術(shù)規(guī)范組會議通過。從立項到協(xié)議凍結(jié)僅用時不到8個月，成為史上建立最快的3GPP標準之一。在9月完成性能標準制定和12月完成一致性測試后，NB-IoT即可進入商用階段。

據(jù)市場研究機構(gòu)Gartner預測，2016年全球?qū)褂?4億個物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，屆時每天將有550萬個設(shè)備連網(wǎng)，而“萬物互聯(lián)”實現(xiàn)的基礎(chǔ)之一在于數(shù)據(jù)的傳輸，不同的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)對數(shù)據(jù)傳輸能力和實時性都有著不同要求。

根據(jù)傳輸速率的不同，可將物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)進行高、中、低速的區(qū)分：

• 高速率業(yè)務(wù)：主要使用3G、4G技術(shù)，例如車載物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和監(jiān)控攝像頭， 對應(yīng)的業(yè)務(wù)特點要求實時的數(shù)據(jù)傳輸；

• 中等速率業(yè)務(wù)：主要使用GPRS技術(shù)，例如居民小區(qū)或超市的儲物柜，使用頻率高但并非實時使用，對網(wǎng)絡(luò)傳輸速度的要求遠不及高速率業(yè)務(wù)；

• 低速率業(yè)務(wù)：業(yè)界將低速率業(yè)務(wù)市場歸納為LPWAN（Low Power Wide Area Network）市場，即低功耗廣域網(wǎng)。目前還沒有對應(yīng)的蜂窩技術(shù)，多數(shù)情況下通過GPRS技術(shù)勉力支撐，從而帶來了成本高、影響低速率業(yè)務(wù)普及度低的問題。

也就是說目前低速率業(yè)務(wù)市場急需開拓，而低速率業(yè)務(wù)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(jiān)測器，此類設(shè)備在生活中出現(xiàn)的頻次很低，但匯集起來總數(shù)卻很可觀，這些數(shù)據(jù)的收集用于各類用途，比如改善城市設(shè)備的配置等等。

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

作為一項應(yīng)用于低速率業(yè)務(wù)中的技術(shù)，NB-IoT的優(yōu)勢不難想象：

• 強鏈接：在同一基站的情況下，NB-IoT可以比現(xiàn)有無線技術(shù)提供50-100倍的接入數(shù)。一個扇區(qū)能夠支持10萬個連接，支持低延時敏感度、超低的設(shè)備成本、低設(shè)備功耗和優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。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(xiàn)全屋智能、上百種傳感設(shè)備需要聯(lián)網(wǎng)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(shè)備聯(lián)網(wǎng)需求。

• 高覆蓋：NB-IoT室內(nèi)覆蓋能力強，比LTE提升20dB增益，相當于提升了100倍覆蓋區(qū)域能力。不僅可以滿足農(nóng)村這樣的廣覆蓋需求，對于廠區(qū)、地下車庫、井蓋這類對深度覆蓋有要求的應(yīng)用同樣適用。以井蓋監(jiān)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(lián)網(wǎng)應(yīng)用一項重要指標，特別對于一些不能經(jīng)常更換電池的設(shè)備和場合，如安置于高山荒野偏遠地區(qū)中的各類傳感監(jiān)測設(shè)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(zhì)的需求。NB-IoT聚焦小數(shù)據(jù)量、小速率應(yīng)用，因此NB-IoT設(shè)備功耗可以做到非常小，設(shè)備續(xù)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(wǎng)，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LTE和NB-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(yōu)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(nèi)，但目前支持藍牙、Thread、ZigBee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(yè)部署NB-IoT產(chǎn)生顧慮。

此外，大部分物聯(lián)網(wǎng)場景如智能門鎖、數(shù)據(jù)監(jiān)測等并不需要實時無線聯(lián)網(wǎng)，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？

相對于傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)生態(tài)比較龐大，需要從縱向產(chǎn)業(yè)鏈和橫向技術(shù)標準兩個維度多個環(huán)節(jié)進行分析。

對于低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)，從縱向來看，目前已形成從“底層芯片—模組—終端—運營商—應(yīng)用”的完整產(chǎn)業(yè)鏈。

而其中，芯片在NB-IoT整個產(chǎn)業(yè)鏈中處于基礎(chǔ)核心地位，現(xiàn)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(xiàn)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(fā)布，而且高通的芯片是NB-IoT和eMTC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(fā)布；MTK的芯片也在研發(fā)當中，明年上半年會發(fā)布；中興微、大唐的芯片也都在研發(fā)當中。

下面我們就選取華為和高通兩家來具體聊聊。為什么要選這兩家呢？因為在NB-IoT標準的演變歷史上，華為和高通扮演著非常重要的角色。現(xiàn)在的NB-IoT就是從華為和高通融合產(chǎn)生的解決方案NB-CIoT演化而來的。（詳情大家可以自行百度）

1、 華為

作為NB-IoT的積極參與者華為而言，NB-IoT是一個大戰(zhàn)略，據(jù)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(lǐng)先的蜂窩物聯(lián)網(wǎng)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(lián)網(wǎng)。

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(yè)內(nèi)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(jù)悉，華為推出的NB-IoT芯片在硬幣大小的尺寸內(nèi)集成了BB和AP、Flash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(nèi)核，每個M0內(nèi)核分別負責應(yīng)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(xù)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(fā)布。第一批提供的量并不大，明年年初將大規(guī)模商用。

除了芯片以外，華為在NB-IoT領(lǐng)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(lián)網(wǎng)峰會上，華為正式面向全球發(fā)布了端到端NB-IoT解決方案，主要包括：Huawei Lite OS與NB-IoT芯片使能的智能化終端方案、平滑演進到NB-IoT的eNodeB基站、可支持Core in a Box或NFV切片靈活部署的IoT Packet Core、基于云化架構(gòu)并具有大數(shù)據(jù)能力的IoT聯(lián)接管理平臺等，滿足了運營商IoT業(yè)務(wù)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(chǎn)業(yè)聯(lián)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(shè)的開放實驗室將更好地為NB-IoT端到端業(yè)務(wù)服務(wù)。“從今年開始，華為在全球設(shè)立了七個開放實驗室，現(xiàn)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(huán)境，提供NB-IoT的芯片和模組，和一些關(guān)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(lián)接管理平臺、業(yè)務(wù)服務(wù)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(qū)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(lián)網(wǎng)的角度來說，LTE依然是發(fā)展基礎(chǔ)。3GPP Release 13下引入的NB-IoT將繼續(xù)隨著3GPP的發(fā)展而演進，大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)（Massive IoT）所需的低成本、低功耗等將依靠LTE NB-IoT技術(shù)從蜂窩連接的方面推動其發(fā)展，為物聯(lián)網(wǎng)5G技術(shù)發(fā)展打好基礎(chǔ)。

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(fā)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(xiàn)。

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(lián)網(wǎng)標準打下基礎(chǔ)。