本文將為大家詳細(xì)介紹這項(xiàng)全新的技術(shù)——NB-IoT,從其產(chǎn)生的意義價(jià)值、特點(diǎn)優(yōu)勢、所帶動(dòng)的產(chǎn)業(yè)鏈以及廠商發(fā)展路徑、未來投資機(jī)會(huì)等幾點(diǎn)全方位解讀。
去年 9月份,全球通信業(yè)對共同形成一個(gè)低功耗、廣域覆蓋(LPWA)的物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成共識(shí), NB-IoT標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)運(yùn)而生。而今年,隨著NB-IoT即將完成測試,正式進(jìn)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(xì)介紹這項(xiàng)全新的技術(shù)——NB-IoT,從其產(chǎn)生的意義價(jià)值、特點(diǎn)優(yōu)勢、所帶動(dòng)的產(chǎn)業(yè)鏈以及廠商發(fā)展路徑、未來投資機(jī)會(huì)等幾點(diǎn)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(huì)議通過。從立項(xiàng)到協(xié)議凍結(jié)僅用時(shí)不到8個(gè)月,成為史上建立最快的3GPP標(biāo)準(zhǔn)之一。在9月完成性能標(biāo)準(zhǔn)制定和12月完成一致性測試后,NB-IoT即可進(jìn)入商用階段。
一、為什么NB-IoT會(huì)出現(xiàn)?
據(jù)市場研究機(jī)構(gòu)Gartner預(yù)測,2016年全球?qū)?huì)使用64億個(gè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備,屆時(shí)每天將有550萬個(gè)設(shè)備連網(wǎng),而“萬物互聯(lián)”實(shí)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(shí)時(shí)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(jìn)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?cái)z像頭, 對應(yīng)的業(yè)務(wù)特點(diǎn)要求實(shí)時(shí)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(chǔ)物柜,使用頻率高但并非實(shí)時(shí)使用,對網(wǎng)絡(luò)傳輸速度的要求遠(yuǎn)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(shí)是最大的市場,如建筑中的滅火器、科學(xué)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(gè)問題。
二、NB-IoT的優(yōu)勢是什么?
作為一項(xiàng)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(qiáng)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(gè)扇區(qū)能夠支持10萬個(gè)連接,支持低延時(shí)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(yùn)營商給家庭中每個(gè)路由器僅開放8-16個(gè)接入口,而一個(gè)家庭中往往有多部手機(jī)、筆記本、平板電腦,未來要想實(shí)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(gè)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(qiáng),比LTE提升20dB增益,相當(dāng)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(dāng),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(xiàng)重要指標(biāo),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(yuǎn)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(jī)一天一充電,長達(dá)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(shí)間可以從過去的幾個(gè)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(fù)用的。以中國移動(dòng)為例,900MHZ里面有一個(gè)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(jìn)行LTE和NB-IoT的同時(shí)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(yù)期價(jià)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(lán)牙、Thread、ZigBee三種標(biāo)準(zhǔn)的芯片價(jià)格僅在2美元左右,僅支持其中一種標(biāo)準(zhǔn)的芯片價(jià)格不到1美元。巨大的價(jià)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(shí)時(shí)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?
三、NB-IoT的產(chǎn)業(yè)鏈
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(biāo)準(zhǔn)兩個(gè)維度多個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)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(yùn)營商—應(yīng)用”的完整產(chǎn)業(yè)鏈。
而其中,芯片在NB-IoT整個(gè)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(jì)劃。
華為收購公司Neul的芯片實(shí)現(xiàn)的比較早,已有測試樣片;高通的芯片預(yù)計(jì)會(huì)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(yù)計(jì)今年四季度會(huì)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(dāng)中,明年上半年會(huì)發(fā)布;中興微、大唐的芯片也都在研發(fā)當(dāng)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?yàn)樵贜B-IoT標(biāo)準(zhǔn)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(gè)大戰(zhàn)略,據(jù)說華為所有的部門都積極參與其中。
其實(shí)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N(yùn)eul,還計(jì)劃以Neul為中心,打造一個(gè)全球級物聯(lián)網(wǎng)。
不出所料,在標(biāo)準(zhǔn)公布后,Neul即將在本月底火速推出NB-IoT商用芯片,這將會(huì)是業(yè)內(nèi)第一款正式商用的NB-IoT芯片,而且其芯片價(jià)格向短距離通信芯片價(jià)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(yù)留傳感器集成功能。其中AP包含三個(gè)ARM-M0內(nèi)核,每個(gè)M0內(nèi)核分別負(fù)責(zé)應(yīng)用、安全、通信功能,這樣在方便進(jìn)行功能管理的同時(shí)降低成本和功耗,后續(xù)推出的芯片還將會(huì)集成Soft SIM,進(jìn)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(huì)和ublox、移遠(yuǎn)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(dòng)大會(huì)物聯(lián)網(wǎng)峰會(huì)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(jìn)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(tái)等,滿足了運(yùn)營商IoT業(yè)務(wù)低功耗廣域覆蓋的核心需求。
另外在上個(gè)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(xiàng)目負(fù)責(zé)人許海平更是表示了華為正在建設(shè)的開放實(shí)驗(yàn)室將更好地為NB-IoT端到端業(yè)務(wù)服務(wù)?!皬慕衲觊_始,華為在全球設(shè)立了七個(gè)開放實(shí)驗(yàn)室,現(xiàn)已開放了兩個(gè),一個(gè)是沃達(dá)豐,另外一個(gè)是華為的上研所。開放實(shí)驗(yàn)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(tái)、業(yè)務(wù)服務(wù)器的對接等。沃達(dá)豐的開放實(shí)驗(yàn)室主要是針對的歐洲的合作廠商,上海的實(shí)驗(yàn)室主要是針對中國區(qū)的,九月份還將在韓國成立一個(gè)open lab,意大利等國家也會(huì)相繼推進(jìn)。”
2、高通
高通認(rèn)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(jìn),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(dòng)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(gè)是MDM 92071,支持Cat 1的標(biāo)準(zhǔn);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(yù)計(jì)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(yù)計(jì)在此之后不久,通過軟件升級的方式實(shí)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(huì)嘗試增加語音功能的支持。隨著NBIoT不斷演進(jìn),高通希望它能為適用于5G的物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)打下基礎(chǔ)。
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