您好,欢迎来到三六零分类信息网!老站,搜索引擎当天收录,欢迎发信息
免费发信息
三六零分类信息网 > 三明分类信息网,免费分类信息发布

一文读懂NB-IoT的现状、挑战和前景

2019/9/17 2:52:35发布147次查看

如今,“万物互联”的时代帷幕已被物联网悄然拉开。
“万物互联”时代,首先要解决“物”与“网”的连接问题,所以“连接技术”决定了物联网发展的走向。为满足物联网设备的连接需求,lpwan(low power wide area network,低功耗广域网)应运而生。lpwan 专为低带宽、低功耗、远距离、大量连接的物联网应用而设计。
物联网连接技术的世界从来没有霸主一统江湖。
以lora为代表的非授权频段物联网和以nb-iot为代表的授权频段物联网,各自攻城略地。
笔者在上一篇文章《物联网中的lora,到底是个什么鬼?》中对lora技术进行了介绍,本篇文章就来了解一下nb-iot的相关情况。
nb-iot知多少?
nb-iot是指窄带物联网(narrow band internet of things)技术,是一种低功耗广域(lpwa)网络技术标准,基于蜂窝技术,用于连接使用无线蜂窝网络的各种智能传感器和设备,聚焦于低功耗广覆盖(lpwa)物联网(iot)市场,是一种可在全球范围内广泛应用的新兴技术。
nb-iot技术可以理解为是lte技术的“简化版”,nb-iot网络是基于现有lte网络进行改造得来的。
lte网络为“人”服务,为手机服务,为消费互联网服务;而nb-iot网络为“物”服务,为物联网终端服务,为产业互联网(物联网)服务。
nb-iot使用license频段,可直接部署于gsm网络、umts网络或lte网络,与现有网络共存,以降低部署成本、实现平滑升级。
nb-iot的特点
低功耗
低功耗特性是物联网应用一项重要指标,特别对于一些不能经常更换电池的设备和场合。nb-iot聚焦小数据量、小速率应用,因此nb-iot设备功耗可以做到非常小,设备续航时间可以从过去的几个月大幅提升到几年。
低成本
nb-iot是基于lte网络的技术,所以在现网lte网络的基础上进行改造,就可以很快组网,很快扩大覆盖。目前各大运营商仍在大力推动lte网络建设,也有利于nb-iot的覆盖改善。
强连接
在同一基站的情况下,nb-iot可以比现有无线技术提供50-100倍的接入数。一个扇区能够支持10万个连接,支持低延时敏感度、超低的设备成本、低设备功耗和优化的网络架构。在一个不太大的空间,放置更多设备而互相又不会有干扰,nb-iot足以轻松满足未来智慧家庭中大量设备联网需求。
广覆盖
nb-iot室内覆盖能力强,比lte提升20db增益,相当于提升了100倍覆盖区域能力。不仅可以满足农村这样的广覆盖需求,对于厂区、地下车库、井盖这类对深度覆盖有要求的应用同样适用。
nb-iot发展历程和现状
在过去这几年,nb-iot是当之无愧的行业网红,备受追捧。三大运营商拼命推动它的商用落地,政府出台了各项文件政策给它铺路,设备商们更是不遗余力地进行宣传造势。
来回顾一下nb-iot的发展历程:2013年,业内相关厂商、运营商展开窄带蜂窝物联网发展,起名为lte-m;2014年由沃达丰、中国移动、orange、意大利电信、华为、诺基亚等公司支持的lte-m在3gpp geran工作组立项,被重新命名为cellular iot;2015年,华为和高通共同宣布了nb-ciot方案;同年8月,爱立信联合几家公司提出了nb-lte概念;2015年9月,nb-ciot和nb-lte两个技术方案进行融合,nb-iot正式诞生。
nb-iot从2015年9月3gpp在ran全会达成一致以后,得到全球大多数的运营商、通讯设备厂商、芯片厂商、终端厂商的支持和响应,这标志着世界范围的物联网通信标准已经产生,并将为整个产业链带来巨大商机。
业内人士认为,2016年是nb-iot商用元年。如同过去十几年移动互联网渴望4g时代的到来一样,如今的物联网也无比渴望着一个深度覆盖强大的nb-iot蜂窝物联网基础网。事实上,2016年6月才首次完成标准化工作的nb-iot到现在仅仅三年多的时间,飞速发展的nb-iot就走完了2g窄带物联网用了很多年才走完的路。
政策方面,在2017年6月,工信部发布了《关于全面推进移动物联网(nb-iot)建设发展的通知》,通知要求:一是加强nb-iot标准与技术研究,打造完整产业体系;二是推广nb-iot在细分领域的应用,逐步形成规模应用体系;三是优化nb-iot应用政策环境,创造良好可持续发展条件。
为了配合产业转型升级,引爆新的经济增长点,运营商以nb-iot物联网为突破口,开启一次次大规模的nb-iot模块招标来加速nb-iot应用和产业发展。然而,此举催生了一场模块厂商在价格方面的激烈竞争,短短几年间,模块价格从70元人民币下降到20元,nb-iot芯片价格从5美金杀到2个美金以下,市场情形惨烈。
从市场数据来看,2017年华为海思推出boudica120国内第一颗nb-iot芯片至今,累积出货2000万颗,而其他国内nb-iot芯片厂家总出货量不超过1000万颗。
从发展现状来看,截至今年5月底,全球已有84张nb-iot网络商用(gsma),全球模组种类已超过100种,成为全球应用最广的物联网技术之一。国内nb-iot用户数已经达到3000万。同时,国内的消费级物联网硬件销售额预计在2022年超过3000亿美元,年复合增长率超过20%。
nb-iot市场仍然格局未定,产业链上下游厂商都想抓住这个市场机会,分得nb-iot市场一杯羹。
nb-iot的挑战和前景
据gsma最新发布数据,2018年全球蜂窝物联网连接数大部分来自现有的2g/3g/4g,物联网连接总数达7.6亿个,nb-iot物联网连接数不到10%。
可以看到,nb-iot目前的市场份额相对较少,究其原因,大概如下:
功耗问题
nb-iot的主要优势之一是低功耗。当前的物联网产品上,大家普遍还是用2g模块,nb-iot的功耗比2g略好一点,但在中等频率和高频率实时使用中并没有绝对优势,两者功耗没有明显差别,nb-iot深度待机(psm模式)的功耗和2g掉电模式差不多。以目前nb-iot模块的功耗,电池待机时间根本无法支持长达10年,因此很多新的应用也起不来;
网络覆盖问题
另一方面,nb-iot网络相对2g/3g/4g网络,覆盖面和覆盖质量还是非常有限,目前还存在问题,这也导致了用户缺乏对它的信心;
商用盈利问题
即使运营商开启高频服务功能,每年nb-iot资费可以提升到35-40元,虽然提升了物联网业务的arpu值(每用户平均收入),但对于运营商的直接收入贡献还非常有限。相比三大运营商的年营收体量,nb-iot资费收益依然不值一提;
信息安全风险
物联网会让我们的生活变得便利和美好,但信息安全是提前。nb-iot的发展让应用更加智能化的同时,也带来了信息安全风险,必须重视物联网中应用层到各端点的安全体系建立。nb-iot信息安全体系的建立,需要整个生态系统中的所有参与者从网络设备、终端数据采集模块、数据传输和系统方案来一起解决和建立。nb-iot信息安全体系的建立也需要时间和过程。
推广问题
在非技术层面,作为nb-iot在行业落地的主要推动者,运营商在政企用户市场经营和方案落地推广上的表现都不尽人意。 另外,nb-iot产业链相关部门,在推动nb-iot技术落地时,心态过于浮躁,看重形式主义,也是原因所在。
总之,性能指标夸大、网络覆盖不佳、商业模式存在问题、心态浮躁等,是nb-iot市场扩展受阻的主要原因。
为了进一步推动nb-iot的发展进程,国内运营商都在大力部署nb-iot基站,2019年,我国预计将建成90万个nb-iot基站、到2020年将建成超过150万个nb-iot基站、到2025年nb-iot基站规模将达到300万。
目前,中国移动在全国已经建成nb-iot基站超过20万,覆盖346个城市。根据中国移动预测,2019年底,中国运营商蜂窝物联网连接超过11亿,其中,中国移动蜂窝连接超过7.8亿。据悉,2018年中国移动物联网终端补贴成本投入20亿元,其中,10亿是专门给nb-iot,最高补贴率可以到达80%,还推出了20元和40元两档nb-iot套餐,希望满足不同的行业客户对网络的需求。
中国电信早在2018年就已建成了全球最大的nb-iot网络,建成nb-iot基站超过40余万个,实现城乡全覆盖,承载1亿物联网连接。在资费方面,中国电信2018年6月20日发布了nb-iot业务套餐,该资费套餐是按照“连接次数”计费,套餐内规定一定的连接数,超出套餐外的连接次数部分另行收费。
中国联通在去年中旬就宣布已经完成了30万个nb-iot基站升级工作,已经在全国数十个城市开通nb-iot试商用,全国已经有300多个城市具备快速接入物联网的能力。
此外,国外众多运营商也纷纷支持nb-iot,vodafone、德国电信、软银等几十家运营商均已经部署了nb-iot商用网络,美国t-mobile也已经宣布商用了nb-iot,全球运营商的创新先锋at&t和verizon,也积极进行nb-iot的商用试点。
多维度下的nb-iot
网络规模方面:数据显示,nb-iot全球商用网络数已超90张,用户数实现三年三级跳:从2017年的300万到2018年的3000万,今年上半年已超过5000万用户,在智能水表、智能气表、电动车跟踪、智能烟感等行业应用预计将在一两年内出现千万级连接,并且有望将很快达到十亿级别规模。在国内,三大运营商对于nb-iot的热情持续高涨,如在基站建设方面,业界预计2019年我国将建成90万个nb-iot基站;
凭借广覆盖、低功耗、低成本、大连接等特点,nb-iot已经成为蜂窝物联网领域的主流技术。根据市场研究机构counterpoint iot的最新研究数据显示,全球物联网蜂窝连接数将在2025年突破50亿大关,其中nb-iot的贡献比将接近一半。
产业链规模方面:伴随nb-iot海量连接需求的出现,对于nb-iot模组以及nb-iot芯片都带来了强烈需求。例如芯片侧,nb-iot等物联网soc(即将mcu和调制解调器/基带实现集成)正在推动掀起下一波物联网浪潮,包括海思、高通、联发科、移芯等在内的芯片企业都在角逐nb-iot soc芯片市场,目前已有十几家nb-iot芯片厂家,上百个型号的模组,1500多个产业伙伴,以及公共事业、医疗健康、智慧城市、消费者、农业环境、物流仓储、智能楼宇、制造行业等十余个行业标准逐渐落地,nb-iot已经完全具备替代2g/3g窄带物联网技术的能力;
模组价格方面:nb-iot价格已经逼近2g模组,随着芯片出货量的增加以及生态的成熟,nb-iot模组售价有望继续降低;
标准方面:早在3gpp r13协议中,nb-iot核心标准就已冻结;r15协议更是支持nr与nb-iot的共存部署方案,从而确保了5g部署后存量的nb-iot终端业务不受影响;在r16协议中,nb-iot仍然将是lpwa的主要应用技术,更是明确支持nb-iot接入5g新核心网,确保nb-iot在5g时代技术发展的连续性;在即将于2019年年底启动立项的r17协议中,爱立信、高通等公司明确提出r17 lpwa基于nb-iot继续演进。
nb-iot模块厂商
从nb-iot技术诞生可以看出,nb-iot技术一直被行业大佬所支持,目前国内nb-iot模块厂商都有哪些?
nb-iot芯片厂商:
国内:华为海思、紫光展锐、联发科、中兴微电子、上海移芯、创新维度、芯翼信息、松果电子、智联安、asr、汇顶科技等;
国外:高通、三星、altair、思宽、nordic、gct、riot micro、ceva等。
nb-iot射频前端芯片厂商:
国内:紫光展锐、汉天下、慧智微、飞骧科技、三伍微等;
国外:skyworks,qorvo。
结语
今年随着5g牌照的发放,正式进入5g元年,5g具有gbps以上超高带宽、毫秒级超低时延、以及高可靠等优势,除了商用初期应用于embb增强型移动宽带以外,充分利用5g蜂窝网络,还将带动超宽带、低时延物联网的发展,助推行业数字化转型。
那么在大带宽的5g时代,nb-iot下一步的演进将何去何从?
事实上,对于nb-iot的未来走向,3gpp早已指明了方向:nb-iot将继续服务于5glpwa用例,我国向国际电信联盟提交的5g候选技术方案将nb-iot作为重点之一,也与3gpp等国际标准化组织的技术演进路线保持一致。
对于nb-iot的未来走向,可以预见nb-iot还会与现有网络共存共生。基于4g的nb-iot和基于5g的nb-iot将会是长期共存,两者不是竞争和替代关系,而是相辅相成。同时5g指明了4g的未来演进路线,从而给予了垂直行业采用可持续演进和升级的3gpp技术的信心,能够满足行业市场深化部署和优化性能的未来发展需求。
当产业走到万物互联的5g时代,nb-iot也将迎来了新的发展机遇。

三明分类信息网,免费分类信息发布

VIP推荐

免费发布信息,免费发布B2B信息网站平台 - 三六零分类信息网 沪ICP备09012988号-2
企业名录