如今,，“萬物互聯(lián)”的時(shí)代帷幕已被物聯(lián)網(wǎng)悄然拉開,。

“萬物互聯(lián)”時(shí)代，首先要解決“物”與“網(wǎng)”的連接問題,，所以“連接技術(shù)”決定了物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的走向,。為滿足物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的連接需求，LPWAN（Low Power Wide Area Network,，低功耗廣域網(wǎng)）應(yīng)運(yùn)而生,。LPWAN 專為低帶寬、低功耗,、遠(yuǎn)距離,、大量連接的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用而設(shè)計(jì)。

物聯(lián)網(wǎng)連接技術(shù)的世界從來沒有霸主一統(tǒng)江湖,。

以LoRa為代表的非授權(quán)頻段物聯(lián)網(wǎng)和以NB－IoT為代表的授權(quán)頻段物聯(lián)網(wǎng),，各自攻城略地。

筆者在上一篇文章《物聯(lián)網(wǎng)中的LoRa,，到底是個(gè)什么鬼,？》中對(duì)LoRa技術(shù)進(jìn)行了介紹，本篇文章就來了解一下NB－IoT的相關(guān)情況,。

NB－IoT知多少,？

NB－IoT是指窄帶物聯(lián)網(wǎng)（Narrow Band Internet of Things）技術(shù)，是一種低功耗廣域（LPWA）網(wǎng)絡(luò)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),，基于蜂窩技術(shù),，用于連接使用無線蜂窩網(wǎng)絡(luò)的各種智能傳感器和設(shè)備，聚焦于低功耗廣覆蓋（LPWA）物聯(lián)網(wǎng)（IoT）市場,，是一種可在全球范圍內(nèi)廣泛應(yīng)用的新興技術(shù),。

NB－IoT技術(shù)可以理解為是LTE技術(shù)的“簡化版”，NB－IoT網(wǎng)絡(luò)是基于現(xiàn)有LTE網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行改造得來的,。

LTE網(wǎng)絡(luò)為“人”服務(wù),，為手機(jī)服務(wù)，為消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù),；而NB－IoT網(wǎng)絡(luò)為“物”服務(wù),，為物聯(lián)網(wǎng)終端服務(wù),，為產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)（物聯(lián)網(wǎng)）服務(wù)。

NB－IoT使用License頻段,，可直接部署于GSM網(wǎng)絡(luò),、UMTS網(wǎng)絡(luò)或LTE網(wǎng)絡(luò)，與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)共存,，以降低部署成本,、實(shí)現(xiàn)平滑升級(jí)。

NB－IoT的特點(diǎn)

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(duì)于一些不能經(jīng)常更換電池的設(shè)備和場合,。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

NB－IoT是基于LTE網(wǎng)絡(luò)的技術(shù),，所以在現(xiàn)網(wǎng)LTE網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造,，就可以很快組網(wǎng)，很快擴(kuò)大覆蓋,。目前各大運(yùn)營商仍在大力推動(dòng)LTE網(wǎng)絡(luò)建設(shè),，也有利于NB－IoT的覆蓋改善。

強(qiáng)連接

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)。在一個(gè)不太大的空間,，放置更多設(shè)備而互相又不會(huì)有干擾,，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。

廣覆蓋

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(duì)于廠區(qū)、地下車庫,、井蓋這類對(duì)深度覆蓋有要求的應(yīng)用同樣適用,。

NB－IoT發(fā)展歷程和現(xiàn)狀

在過去這幾年，NB－IoT是當(dāng)之無愧的行業(yè)網(wǎng)紅,，備受追捧,。三大運(yùn)營商拼命推動(dòng)它的商用落地,，政府出臺(tái)了各項(xiàng)文件政策給它鋪路，設(shè)備商們更是不遺余力地進(jìn)行宣傳造勢,。

來回顧一下NB－IoT的發(fā)展歷程：2013年,，業(yè)內(nèi)相關(guān)廠商、運(yùn)營商展開窄帶蜂窩物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展,，起名為LTE－M,；2014年由沃達(dá)豐、中國移動(dòng),、Orange,、意大利電信、華為,、諾基亞等公司支持的LTE－M在3GPP GERAN工作組立項(xiàng),，被重新命名為Cellular IoT；2015年,，華為和高通共同宣布了NB－CIoT方案,；同年8月，愛立信聯(lián)合幾家公司提出了NB－LTE概念,；2015年9月,，NB－CIoT和NB－LTE兩個(gè)技術(shù)方案進(jìn)行融合，NB－IoT正式誕生,。

NB－IoT從2015年9月3GPP在RAN全會(huì)達(dá)成一致以后,，得到全球大多數(shù)的運(yùn)營商、通訊設(shè)備廠商,、芯片廠商,、終端廠商的支持和響應(yīng)，這標(biāo)志著世界范圍的物聯(lián)網(wǎng)通信標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)產(chǎn)生,，并將為整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈帶來巨大商機(jī),。

業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，2016年是NB－IoT商用元年,。如同過去十幾年移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)渴望4G時(shí)代的到來一樣,，如今的物聯(lián)網(wǎng)也無比渴望著一個(gè)深度覆蓋強(qiáng)大的NB－IoT蜂窩物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)網(wǎng)。事實(shí)上,，2016年6月才首次完成標(biāo)準(zhǔn)化工作的NB－IoT到現(xiàn)在僅僅三年多的時(shí)間,，飛速發(fā)展的NB－IoT就走完了2G窄帶物聯(lián)網(wǎng)用了很多年才走完的路。

政策方面,，在2017年6月,，工信部發(fā)布了《關(guān)于全面推進(jìn)移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)（NB－IoT）建設(shè)發(fā)展的通知》，通知要求：一是加強(qiáng)NB－IoT標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究,，打造完整產(chǎn)業(yè)體系,；二是推廣NB－IoT在細(xì)分領(lǐng)域的應(yīng)用,，逐步形成規(guī)模應(yīng)用體系；三是優(yōu)化NB－IoT應(yīng)用政策環(huán)境,，創(chuàng)造良好可持續(xù)發(fā)展條件,。

為了配合產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，引爆新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn),，運(yùn)營商以NB－IoT物聯(lián)網(wǎng)為突破口,，開啟一次次大規(guī)模的NB－IoT模塊招標(biāo)來加速NB－IoT應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。然而,，此舉催生了一場模塊廠商在價(jià)格方面的激烈競爭,，短短幾年間，模塊價(jià)格從70元人民幣下降到20元,，NB－IoT芯片價(jià)格從5美金殺到2個(gè)美金以下,，市場情形慘烈。

從市場數(shù)據(jù)來看,，2017年華為海思推出Boudica120國內(nèi)第一顆NB－IoT芯片至今,，累積出貨2000萬顆，而其他國內(nèi)NB－IoT芯片廠家總出貨量不超過1000萬顆,。

從發(fā)展現(xiàn)狀來看,，截至今年5月底，全球已有84張NB－IoT網(wǎng)絡(luò)商用（GSMA）,，全球模組種類已超過100種,，成為全球應(yīng)用最廣的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)之一。國內(nèi)NB－IoT用戶數(shù)已經(jīng)達(dá)到3000萬,。同時(shí),，國內(nèi)的消費(fèi)級(jí)物聯(lián)網(wǎng)硬件銷售額預(yù)計(jì)在2022年超過3000億美元，年復(fù)合增長率超過20％,。

NB－IoT市場仍然格局未定,，產(chǎn)業(yè)鏈上下游廠商都想抓住這個(gè)市場機(jī)會(huì)，分得NB－IoT市場一杯羹,。

NB－IoT的挑戰(zhàn)和前景

據(jù)GSMA最新發(fā)布數(shù)據(jù),，2018年全球蜂窩物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)大部分來自現(xiàn)有的2G／3G／4G，物聯(lián)網(wǎng)連接總數(shù)達(dá)7．6億個(gè),，NB－IoT物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)不到10％,。

可以看到，NB－IoT目前的市場份額相對(duì)較少,，究其原因，大概如下：

功耗問題

NB－IoT的主要優(yōu)勢之一是低功耗,。當(dāng)前的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品上,，大家普遍還是用2G模塊,，NB－IoT的功耗比2G略好一點(diǎn)，但在中等頻率和高頻率實(shí)時(shí)使用中并沒有絕對(duì)優(yōu)勢,，兩者功耗沒有明顯差別,，NB－IoT深度待機(jī)（PSM模式）的功耗和2G掉電模式差不多。以目前NB－IoT模塊的功耗,，電池待機(jī)時(shí)間根本無法支持長達(dá)10年,，因此很多新的應(yīng)用也起不來；

網(wǎng)絡(luò)覆蓋問題

另一方面,，NB－IoT網(wǎng)絡(luò)相對(duì)2G／3G／4G網(wǎng)絡(luò),，覆蓋面和覆蓋質(zhì)量還是非常有限，目前還存在問題,，這也導(dǎo)致了用戶缺乏對(duì)它的信心,；

商用盈利問題

即使運(yùn)營商開啟高頻服務(wù)功能，每年NB－IoT資費(fèi)可以提升到35－40元,，雖然提升了物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的ARPU值（每用戶平均收入）,，但對(duì)于運(yùn)營商的直接收入貢獻(xiàn)還非常有限。相比三大運(yùn)營商的年?duì)I收體量,，NB－IoT資費(fèi)收益依然不值一提,；

信息安全風(fēng)險(xiǎn)

物聯(lián)網(wǎng)會(huì)讓我們的生活變得便利和美好，但信息安全是提前,。NB－IoT的發(fā)展讓應(yīng)用更加智能化的同時(shí),，也帶來了信息安全風(fēng)險(xiǎn)，必須重視物聯(lián)網(wǎng)中應(yīng)用層到各端點(diǎn)的安全體系建立,。NB－IoT信息安全體系的建立,，需要整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中的所有參與者從網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、終端數(shù)據(jù)采集模塊,、數(shù)據(jù)傳輸和系統(tǒng)方案來一起解決和建立,。NB－IoT信息安全體系的建立也需要時(shí)間和過程。

推廣問題

在非技術(shù)層面,，作為NB－IoT在行業(yè)落地的主要推動(dòng)者,，運(yùn)營商在政企用戶市場經(jīng)營和方案落地推廣上的表現(xiàn)都不盡人意。 另外,，NB－IoT產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)部門,，在推動(dòng)NB－IoT技術(shù)落地時(shí)，心態(tài)過于浮躁,，看重形式主義,，也是原因所在。

總之，性能指標(biāo)夸大,、網(wǎng)絡(luò)覆蓋不佳,、商業(yè)模式存在問題、心態(tài)浮躁等,，是NB－IoT市場擴(kuò)展受阻的主要原因,。

為了進(jìn)一步推動(dòng)NB－IoT的發(fā)展進(jìn)程，國內(nèi)運(yùn)營商都在大力部署NB－IoT基站,，2019年,，我國預(yù)計(jì)將建成90萬個(gè)NB－IoT基站、到2020年將建成超過150萬個(gè)NB－IoT基站,、到2025年NB－IoT基站規(guī)模將達(dá)到300萬,。

目前，中國移動(dòng)在全國已經(jīng)建成NB－IoT基站超過20萬,，覆蓋346個(gè)城市,。根據(jù)中國移動(dòng)預(yù)測，2019年底,，中國運(yùn)營商蜂窩物聯(lián)網(wǎng)連接超過11億,，其中，中國移動(dòng)蜂窩連接超過7．8億,。據(jù)悉,，2018年中國移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)終端補(bǔ)貼成本投入20億元，其中,，10億是專門給NB－IoT,，最高補(bǔ)貼率可以到達(dá)80％，還推出了20元和40元兩檔NB－IoT套餐,，希望滿足不同的行業(yè)客戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)的需求,。

中國電信早在2018年就已建成了全球最大的NB－IoT網(wǎng)絡(luò)，建成NB－IoT基站超過40余萬個(gè),，實(shí)現(xiàn)城鄉(xiāng)全覆蓋,，承載1億物聯(lián)網(wǎng)連接。在資費(fèi)方面,，中國電信2018年6月20日發(fā)布了NB－IoT業(yè)務(wù)套餐,，該資費(fèi)套餐是按照“連接次數(shù)”計(jì)費(fèi)，套餐內(nèi)規(guī)定一定的連接數(shù),，超出套餐外的連接次數(shù)部分另行收費(fèi),。

中國聯(lián)通在去年中旬就宣布已經(jīng)完成了30萬個(gè)NB－IoT基站升級(jí)工作，已經(jīng)在全國數(shù)十個(gè)城市開通NB－IoT試商用,，全國已經(jīng)有300多個(gè)城市具備快速接入物聯(lián)網(wǎng)的能力,。

此外,，國外眾多運(yùn)營商也紛紛支持NB－IoT，Vodafone,、德國電信,、軟銀等幾十家運(yùn)營商均已經(jīng)部署了NB－IoT商用網(wǎng)絡(luò)，美國T－Mobile也已經(jīng)宣布商用了NB－IoT,，全球運(yùn)營商的創(chuàng)新先鋒AT＆T和Verizon，也積極進(jìn)行NB－IoT的商用試點(diǎn),。

多維度下的NB－IoT

網(wǎng)絡(luò)規(guī)模方面：數(shù)據(jù)顯示,，NB－IoT全球商用網(wǎng)絡(luò)數(shù)已超90張，用戶數(shù)實(shí)現(xiàn)三年三級(jí)跳：從2017年的300萬到2018年的3000萬,，今年上半年已超過5000萬用戶,，在智能水表、智能氣表,、電動(dòng)車跟蹤,、智能煙感等行業(yè)應(yīng)用預(yù)計(jì)將在一兩年內(nèi)出現(xiàn)千萬級(jí)連接，并且有望將很快達(dá)到十億級(jí)別規(guī)模,。在國內(nèi),，三大運(yùn)營商對(duì)于NB－IoT的熱情持續(xù)高漲，如在基站建設(shè)方面,，業(yè)界預(yù)計(jì)2019年我國將建成90萬個(gè)NB－IoT基站,；

憑借廣覆蓋、低功耗,、低成本,、大連接等特點(diǎn)，NB－IoT已經(jīng)成為蜂窩物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的主流技術(shù),。根據(jù)市場研究機(jī)構(gòu)Counterpoint IoT的最新研究數(shù)據(jù)顯示,，全球物聯(lián)網(wǎng)蜂窩連接數(shù)將在2025年突破50億大關(guān)，其中NB－IoT的貢獻(xiàn)比將接近一半,。

產(chǎn)業(yè)鏈規(guī)模方面：伴隨NB－IoT海量連接需求的出現(xiàn),，對(duì)于NB－IoT模組以及NB－IoT芯片都帶來了強(qiáng)烈需求。例如芯片側(cè),，NB－IoT等物聯(lián)網(wǎng)SoC（即將MCU和調(diào)制解調(diào)器／基帶實(shí)現(xiàn)集成）正在推動(dòng)掀起下一波物聯(lián)網(wǎng)浪潮,，包括海思、高通,、聯(lián)發(fā)科,、移芯等在內(nèi)的芯片企業(yè)都在角逐NB－IoT SoC芯片市場，目前已有十幾家NB－IoT芯片廠家,，上百個(gè)型號(hào)的模組,，1500多個(gè)產(chǎn)業(yè)伙伴，以及公共事業(yè)、醫(yī)療健康,、智慧城市,、消費(fèi)者、農(nóng)業(yè)環(huán)境,、物流倉儲(chǔ),、智能樓宇、制造行業(yè)等十余個(gè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)逐漸落地,，NB－IoT已經(jīng)完全具備替代2G／3G窄帶物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的能力,；

模組價(jià)格方面：NB－IoT價(jià)格已經(jīng)逼近2G模組，隨著芯片出貨量的增加以及生態(tài)的成熟,，NB－IoT模組售價(jià)有望繼續(xù)降低,；

標(biāo)準(zhǔn)方面：早在3GPP R13協(xié)議中，NB－IoT核心標(biāo)準(zhǔn)就已凍結(jié),；R15協(xié)議更是支持NR與NB－IoT的共存部署方案,，從而確保了5G部署后存量的NB－IoT終端業(yè)務(wù)不受影響；在R16協(xié)議中,，NB－IoT仍然將是LPWA的主要應(yīng)用技術(shù),，更是明確支持NB－IoT接入5G新核心網(wǎng)，確保NB－IoT在5G時(shí)代技術(shù)發(fā)展的連續(xù)性,；在即將于2019年年底啟動(dòng)立項(xiàng)的R17協(xié)議中,，愛立信、高通等公司明確提出R17 LPWA基于NB－IoT繼續(xù)演進(jìn),。

NB－IoT模塊廠商

從NB－IoT技術(shù)誕生可以看出,，NB－IoT技術(shù)一直被行業(yè)大佬所支持，目前國內(nèi)NB－IoT模塊廠商都有哪些,？

NB－IoT芯片廠商：

國內(nèi)：華為海思,、紫光展銳、聯(lián)發(fā)科,、中興微電子,、上海移芯、創(chuàng)新維度,、芯翼信息,、松果電子、智聯(lián)安,、ASR,、匯頂科技等；

國外：高通,、三星,、Altair,、思寬、Nordic,、GCT,、Riot Micro、CEVA等,。

NB－IoT射頻前端芯片廠商：

國內(nèi)：紫光展銳,、漢天下、慧智微,、飛驤科技,、三伍微等；

國外：Skyworks,，Qorvo。

結(jié)語

今年隨著5G牌照的發(fā)放,，正式進(jìn)入5G元年,，5G具有Gbps以上超高帶寬、毫秒級(jí)超低時(shí)延,、以及高可靠等優(yōu)勢,，除了商用初期應(yīng)用于eMBB增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶以外，充分利用5G蜂窩網(wǎng)絡(luò),，還將帶動(dòng)超寬帶,、低時(shí)延物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，助推行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型,。

那么在大帶寬的5G時(shí)代,，NB－IoT下一步的演進(jìn)將何去何從？

事實(shí)上,，對(duì)于NB－IoT的未來走向,，3GPP早已指明了方向：NB－IoT將繼續(xù)服務(wù)于5GLPWA用例，我國向國際電信聯(lián)盟提交的5G候選技術(shù)方案將NB－IoT作為重點(diǎn)之一,，也與3GPP等國際標(biāo)準(zhǔn)化組織的技術(shù)演進(jìn)路線保持一致,。

對(duì)于NB－IoT的未來走向，可以預(yù)見NB－IoT還會(huì)與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)共存共生,?；?G的NB－IoT和基于5G的NB－IoT將會(huì)是長期共存，兩者不是競爭和替代關(guān)系,，而是相輔相成,。同時(shí)5G指明了4G的未來演進(jìn)路線，從而給予了垂直行業(yè)采用可持續(xù)演進(jìn)和升級(jí)的3GPP技術(shù)的信心,，能夠滿足行業(yè)市場深化部署和優(yōu)化性能的未來發(fā)展需求,。

當(dāng)產(chǎn)業(yè)走到萬物互聯(lián)的5G時(shí)代,，NB－IoT也將迎來了新的發(fā)展機(jī)遇。