2018物联网之争:把握趋势,引领未来

谈咨2018-03-23

2018年世界物联网创新与应用高峰论坛上世界物联网大会执行主席何绪明指出:“2018年是世界物联网元年,是中国、德国、美国、俄罗斯、日本等物联网大国、强国爆发性增长的起步之年。站在新的物联网时代,用新的物联网思维,创研新的物联网产品和技术,形成新的物联网战略,开启智慧革命新时代。”如果说2017年拉开了广域低功耗物联网的序曲,2018年将是物联网的正剧,站在新一轮科技革命的风口,我们应时刻关注物联网发展趋势,全面洞悉物联网产业链动态,快速掌握物联网关键技术,勇做新时期新时代的浪潮儿。

物联网规模发展现状及趋势

当前,物联网呈现加速发展态势,全球每天约有550万个新设备接入物联网,2016年全球物联网设备接入量达64亿,2017年全球物联网市场规模超800亿美元。仅2017年,中国新增NB-IOT基站超40万,新增物联网智能设备连接数超1亿,是全球物联网发展最活跃的地区之一。

GSMA数据预测,从2015到2020年,全球物联网继续保持空间大、规模大、增速快的特点。日本、美国、中国等物联网大国呈现井喷式增长,其中中国在物联网移动蜂窝市场连接数预计达3.35亿个,移动蜂窝市场规模为2333亿美元,增幅比例高达347%和833%,将成为全球物联网第一市场。

物联网行业发展政策

2015年11月起,国务院、发改委、工信部相继发布“十三五”规划、2017年政府工作报告、《推进“互联网+”便捷交通促进智能交通发展的实施方案》等政策大力推动物联网行业发展。

2017 年 6 月 15 日,工信部又正式发布《关于全面推进移动物联网(NB-IOT)建设发展的通知》要求夯实物联网应用基础设施,推进NB-IOT网络部署和拓展行业应用,加快NB-IOT的创新和发展。到 2020 年,NB-IOT 网络实现全国普遍覆盖,面向室内、交通路网、地下管网等应用场景实现深度覆盖,基站规模达到 150 万个。同时,工信部要求推广 NB-IOT 在细分领域的应用,逐步形成规模应用体系,2020 年 NB-IOT 总连接数超过 6 亿。

物联网政策的持续出台,让中国加速迈向万物互联时代,有力推动物联网与新型技术融合,不断完善物联网产业链结构,全面升级物联网产业生态。

物联网产业链梳理

物联网发展速度迅猛,其产业链也较为复杂,通常以物联网组织架构(即感知层、网络层、平台层和应用层)将产业链划分为8个环节,依次为芯片提供商、传感器供应商、无线模组(含天线)厂商、网络运营商(含 SIM 卡商) 、平台服务商、系统及软件开发商、智能硬件厂商、系统集成及应用服务提供商,各环节环环相扣,形成较为稳定的产业链结构。

从价值分布而言,目前通信网络仍然是物联网整个产业链中价值最低环节仅为10%,主要由于物联网应用对于网络流量使用较小,导致人均ARPU较低;而平台层和应用层可提供物联网增值服务(包括平台搭建、连接管理、数据分析、垂直应用解决方案等),可产生更高价值。

因此,考虑到网络层受益较低的影响,通信运营商在继续建设物联网基站的同时,也积极探索在产业链中平台层和应用层的可实施性,在传统管道供应商的基础上,成为平台提供商和应用服务商,力争成为整个产业链的主导者。以美国AT&T公司为例,在感知层该公司与爱立信公司合作,建立 “全球SIM计划”芯片;在网络层,通过短途、长途、卫星、蜂窝网络在内的全球连接,进行网络层的数据传输;在平台层与Jasper合作,对物联网实施程度进行追踪,并进行设备管理;在应用层,成立AST(Advanced Solution Team)团队,提供聚焦物联网的应用服务,包括垂直行业领域和智能设备市场,全方位占据市场先机,成为产业链的领导者。

物理网接入技术解读

物联网根据不同业务的传输速度,分为高、中、低三类:对于高速率业务(>1Mbps),网络接入技术主要采用4G、LTE-A(包含载波聚合)、5G技术;对于中速率业务,网络接入技术以eMTC、LTE CAT1(最低速率传输的4G标准)等技术为准;对于低速率市场,目前最火的LPWA(Low Power Wide Area Network)领域,网络接入技术以NB-IOT、Lora、Sigfox等技术为主流。

就目前物联网接入技术而言, Lora、Sigfox由于其授权频段问题,在中国推广程度仍然受到限制;蓝牙、Zigbee技术受距离传输影响,在远距离信号传输中影响较大;而NB-IOT和eMTC在很大程度上可以复用现有LTE网络基础设施,通过少量设备投资,就能对物联网完成技术支持,同时兼具频段和覆盖的优势,因此在中低速率领域中NB-IOT和eMTC毫无疑问是中国市场的首选。对于NB-IOT和eMTC,从频率带宽选择、现有网络改造、业务场景互补最具体现其各自特点:

1、频率带宽选择:中国电信和中国联通均使用NB-IOT技术,就目前发展而言,电信选择自身最具优势的800M网络中的10M带宽,联通则选择900M网络的6M带宽发展物联网。中国移动兼顾NB-IOT技术和eMTC技术。其中在GSM网络频段(900M网络),采用NB-IOT技术新增基带带宽。在LTE网络频段(1800M网络),采用eMTC技术进行带宽覆盖。综上,三大运营商均采用NB-IOT在各自低频段带宽进行覆盖,移动在较高频段还采用eMTC进行物联网部署。

2、现有网络改造:大多数在网设备可在通信无线侧对基站进行“频率重耕”(具体为用窄带物联网所占用的5M带宽替换原有LTE带宽方式)支持NB-IOT和eMTC;在核心网侧,现有网络直接支持eMTC,NB-IOT需通过对核心网进行一定升级后方可使用。无论从设备无线侧还是核心网侧,NB-IOT和eMTC均有效避免重建新网造成的巨额成本浪费。

3、业务场景互补:eMTC和NB-IOT在数据速率、覆盖能力、功率消耗等方面存在差异,两者的应用场景既有重合也有区分。NB-IOT的优势在低吞吐量的应用场景下将成本和功耗缩减至最低、覆盖能力强,其最典型的应用场景是远程抄表类业务、公共设施监控、智能停车等;eMTC的优势是速率较高、支持移动性、支持VoLTE语音等,其典型的应用场景是低速的物流、可穿戴设备等。因此,发挥各自技术优势特点,能够更好应对不同行业场景,更快满足不同业务需求。

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