在物聯(lián)網(wǎng)被納入新基建體系之后,工業(yè)和信息化部在5月7日發(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》(以下簡稱《通知》)中指出,引導新增物聯(lián)網(wǎng)終端逐步退出2G或3G網(wǎng)絡,全面向NB-IoT(窄帶物聯(lián)網(wǎng))和4G(LTE Cat1)遷移;并計劃到今年年底使移動物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)達到12億,實現(xiàn)縣級以上城市主城區(qū)普遍覆蓋,重點區(qū)域深度覆蓋。物聯(lián)網(wǎng)是我國從工業(yè)社會向數(shù)字經(jīng)濟社會轉(zhuǎn)型的基礎性技術(shù)之一,也是新基建建設的重要抓手。作為通信行業(yè)為解決物聯(lián)網(wǎng)碎片化開出的“藥方”,NB-IoT的成本在逐步降低至行業(yè)可接受的程度,而NB-IoT的優(yōu)勢需要達到一定的部署量級才能顯現(xiàn),在整個行業(yè)爬坡的過程中,運營商及NB-IoT芯片廠商等產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)該如何抓住產(chǎn)業(yè)升級窗口期,進一步提升競爭能力?
NB-IoT迎來廣闊機遇
截至2019年年底,我國已建成NB-IoT基站達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。其中,中國電信、中國移動的NB-IoT連接數(shù)均已超過4000萬,中國聯(lián)通超1000萬。
由于終端、應用市場等方面的制約,NB-IoT市場的驅(qū)動并沒有預期的那樣快速。通信專家向記者指出,一方面,運營商對于NB-IoT的前期建網(wǎng)投入了大量成本,然而終端和應用所帶來的連接利潤難以激勵運營商的持續(xù)投入;另一方面,如果不能持續(xù)投入建網(wǎng),終端使用數(shù)量和應用也難以進一步增長,從而難以擴大連接設備所帶來的利潤空間,陷入兩難境地。
此次工信部發(fā)布的《通知》中,從移動物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡建設、標準和技術(shù)研究、應用廣度和深度、產(chǎn)業(yè)發(fā)展體系、安全保障體系五個方面做出具體規(guī)定。其中的一個重點是要求按需新增建設NB-IoT基站,實現(xiàn)縣級及以上城區(qū)的普遍覆蓋。這樣一來,或許短期內(nèi)基站規(guī)模不會出現(xiàn)大幅上升,但無論從網(wǎng)絡能力,還是支撐重點項目、重點應用和服務的保障性來看,都會有所增強,NB-IoT的發(fā)展將實現(xiàn)更精細化的建設和更深度的覆蓋。
截至2019年年底,2G和3G仍然承載著超過3億的手機用戶和遠遠高于手機用戶數(shù)量的數(shù)億物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)。面對這一龐大的基礎設施和用戶群體,2G/3G減頻退網(wǎng)是一個長期的過程。本次《通知》的發(fā)布,是國家首次以正式文件形式明確2G/3G退網(wǎng)的態(tài)度。
紫光展銳工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)副總裁鮮苗向記者表示,隨著2G的退網(wǎng),NB-IoT將逐漸取代2G,滿足窄帶低速率低功耗的應用需求。同時,NB-IoT也有2G無法觸及的應用領域,包括水表、燃氣表、無線煙感、電動車防盜等。
“隨著NB-IoT通信制式的不斷演進、基站能力的進一步提高,NB-IoT將逐漸擔起2G物聯(lián)網(wǎng)連接的接力棒。”鮮苗告訴記者。上海移芯副總裁楊月啟向記者表示,2G退網(wǎng)后占據(jù)物聯(lián)網(wǎng)60%左右出貨的低頻、小數(shù)據(jù)量的應用必然會轉(zhuǎn)移到NB-IoT網(wǎng)絡,目前NB-IoT技術(shù)已經(jīng)做好了網(wǎng)絡和終端側(cè)的技術(shù)承接,各種創(chuàng)新應用層出不窮,相信未來也會涌現(xiàn)更多應用場景。
同時,NB-IoT是5G的前導技術(shù)之一,將繼續(xù)與5G協(xié)調(diào)發(fā)展。楊月啟表示,5G應用場景之一的大規(guī)模機器連接(mMTC),其主要性能指標依然是低功耗、低成本、大連接和廣覆蓋,和NB-IoT完全相同,只是要求更高了。
“未來5G mMTC會完全兼容NB-IoT,就像現(xiàn)在5G時代2G還能使用一樣。”楊月啟向記者表示。他指出,中國去年完成了IMT-2020(5G)候選技術(shù)方案的完整提交,在提交的方案中,NB-IoT技術(shù)被正式納入5G候選技術(shù)集合,預計今年6月份ITU將正式宣布NB-IoT為5G技術(shù)方案。
運營商及芯片廠商加速布局
2016年NB-IoT標準的確定打開了一個廣闊的市場,用一個標準化的技術(shù),以更低的成本、更長的電池壽命實現(xiàn)大量低功耗、低速率的上網(wǎng)連接。集邦咨詢分析師曾柏楷向記者表示,國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈經(jīng)過近幾年的發(fā)展,從上游至下游的運營商、芯片、傳感器、通信模塊、集成及解決方案各階段的廠商生態(tài)圈日漸完整。著眼需求端,在氣表、水表部分的設置皆已突破千萬級,煙感、電動車監(jiān)控的連接亦達數(shù)百萬;原先應用場景比較有限的領域,在《通知》所提及的產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、治理智慧化、生活智慧化三大方向也有望改善,變得更為多元。
中國移動已經(jīng)為物聯(lián)網(wǎng)新基建做好了技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的相關(guān)準備。中移物聯(lián)網(wǎng)集成電路創(chuàng)新中心總經(jīng)理肖青介紹,在網(wǎng)絡能力、支撐重點項目和應用能力方面,中國移動已經(jīng)達到成熟的業(yè)務發(fā)展點,做到全國346個城市的主要覆蓋,擁有幾十萬個站點,在900M頻段已經(jīng)完成FDD改造,可以實現(xiàn)軟件開通,將能夠支撐到今年和未來按需建網(wǎng),具備快速響應能力,為后續(xù)發(fā)展NB-IoT提供了非常好的基礎設施。
肖青指出,2020年,中國移動將從四個方面加強NB-IoT業(yè)務,應對物聯(lián)網(wǎng)新基建帶來的全方位機遇和考驗。一是將穩(wěn)固NB-IoT的網(wǎng)絡保障,通過室內(nèi)覆蓋的方式,提升NB-IoT的廣度和深度,尤其是會提升跨省的網(wǎng)絡優(yōu)化和保障;二是在生態(tài)建設上,上線NB-IoT的R24版本,重點選擇八個行業(yè)聚焦,進行深耕;三是在產(chǎn)業(yè)引領上將進一步加大力度,推進模組成本進一步降低,能夠迅速接近2G成本的價格。四是在支撐能力上,將整合云管端一體化的整體解決方案,同時還會升級已有的NB-IoT的覆蓋地圖,讓用戶能夠去更好地了解運營商的網(wǎng)絡覆蓋程度,令業(yè)務真正做到按需建設、按需部署,更好地滿足用戶的體驗。
同時,高通、海思、紫光展銳、聯(lián)發(fā)科、等芯片大廠紛紛進軍NB-IoT芯片,上海移芯、諾領、芯翼等芯片企業(yè)也加速入局,搶抓NB-IoT商用芯片市場機遇。華為數(shù)據(jù)顯示,截至2020年2月,中國NB-IoT用戶突破1億,預計2025年NB-IoT芯片出貨規(guī)模將達到3.5億,在整個蜂窩物聯(lián)網(wǎng)芯片出貨量中占近50%。
今年以來,高通、海思、紫光展銳等芯片廠商接連發(fā)布NB-IoT芯片新品或公布最新進展。高通推出主打低能耗的NB-IoT芯片組212 LTE IoT調(diào)制解調(diào)器,休眠電流在1微安以下,可用于運行15年甚至更長時間的物聯(lián)網(wǎng)設備。海思的Boudica 120/150系列NB SoC芯片累計出貨超5000萬片,支持3GPP R15/16標準的NB-IoT芯片Boudica 200將于今年第四季度出貨。
紫光展銳將在今年推出下一代的NB-IoT產(chǎn)品春藤8811。鮮苗表示,紫光展銳現(xiàn)有的NB-IoT產(chǎn)品除了單模的春藤8908A,也擁有GSM+NB-IoT的雙模產(chǎn)品春藤8909B。一方面,2G的退網(wǎng)不是一刀切完成的,需要平穩(wěn)的過渡。另一方面,春藤8909B補充了現(xiàn)階段NB-IoT的網(wǎng)絡覆蓋問題,還可用于兒童手表等對語音有需求的場景。
“我們正在基于NB-IoT通信規(guī)范的演進和物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品硬件需求規(guī)劃后續(xù)產(chǎn)品,將做到工業(yè)級的質(zhì)量標準,并持續(xù)跟進NB-IoT協(xié)議棧的演進,從支持R13向支持R14、R15和R16演進,實現(xiàn)更高集成度和更低功耗。”鮮苗說。
利用好5G戰(zhàn)略窗口期
由于NB-IoT設備低功耗、使用年限長,且應用場景相對單一,NB-IoT芯片的設計及制作門檻相對手機、車用等芯片較低,功用效能略顯趨同。廠商該如何避免同質(zhì)化趨勢,提升自身的差異化競爭能力?
楊月啟表示,NB-IoT產(chǎn)業(yè)的熱潮和芯片國產(chǎn)化的趨勢所帶來的融資便利,以及NB-IoT芯片IP供應商的技術(shù)扶持,令不少缺乏蜂窩物聯(lián)網(wǎng)研發(fā)經(jīng)驗的團隊和企業(yè)紛紛投入到NB-IoT芯片的研發(fā)中,造成了不少NB-IoT新芯片的同質(zhì)化競爭,部分產(chǎn)品會因缺乏技術(shù)創(chuàng)新和規(guī)模應用逐漸被市場所淘汰,造成了社會資源的浪費,這是非??上У摹V挥屑夹g(shù)創(chuàng)新能力較強、集成度和成本控制較好、性能領先和穩(wěn)定、滿足客戶需求的NB-IoT芯片企業(yè)才能存活下來,并逐漸成長為NB-IoT芯片領軍企業(yè)。
曾柏楷表示,除去最基本的價格外,NB-IoT芯片廠商還可以考慮更多的布局方向,例如通過多模多頻使應用場景更加廣泛,強化電源管理主打節(jié)能效率,通過設計縮小芯片尺寸,以及通過精簡功能主攻簡易應用等,進一步提升產(chǎn)品的差異化能力。
5G和移動物聯(lián)網(wǎng)的加速部署,在為NB-IoT芯片帶來更廣闊市場機遇的同時,也需要廠商根據(jù)5G背景下移動物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的新趨勢、新需求,調(diào)整技術(shù)產(chǎn)品的布局思路。楊月啟表示,在5G的3個主要應用場景中,針對移動互聯(lián)網(wǎng)等應用的eMBB,未來連網(wǎng)的速率越來越快;針對車聯(lián)網(wǎng)/自動駕駛等應用的低時延高可靠的URLLC,要求通信的可靠性高,網(wǎng)絡時延小;針對物聯(lián)網(wǎng)的大規(guī)模機器連接mMTC,要求每小區(qū)連接數(shù)要超百萬。NB-IoT芯片企業(yè)要結(jié)合企業(yè)自身實際情況,以及市場和客戶需求去適配不同的應用場景,提前布局5G物聯(lián)網(wǎng)應用,抓住5G技術(shù)升級的產(chǎn)業(yè)機遇窗口。
NB-IoT是推動整個行業(yè)轉(zhuǎn)向物聯(lián)網(wǎng)海量連接的重要基石,隨著越來越多有關(guān)物聯(lián)網(wǎng)新基建政策利好的刺激,運營商、芯片廠商、模組廠商加碼力度持續(xù)增大。然而,要想真正打造NB-IoT百萬級連接規(guī)模的應用場景、樹立應用標桿工程,還需要針對網(wǎng)絡部署、產(chǎn)業(yè)配套、應用適配和商業(yè)模式進行進一步的探索,打造共建共贏的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。