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| 本文作者： 包永剛 | 2018-08-30 19:03 |
隨著物聯網的發展，現有的連接技術不僅不能滿足急劇增加的聯網設備，也會占用更多的資源。因此，近年來LPWAN（Low Power Wide Area Network，低功耗廣域網）獲得了更加廣泛的關注，在眾多的LPWAN技術中，國內關注度最高的是NB-IoT。并且，NB-IoT連接數在2019年有望達到2億以上，作為上游的芯片提供商，華為和高通誰能更快搶占市場？
NB-IoT爆發前夜
NB-IoT（Narrow Band Internet of Things，窄帶物聯網），屬于5G技術的窄帶部分，基于蜂窩網絡構建，消耗大約180KHz的帶寬，可直接部署于GSM網絡、UMTS網絡或LTE網絡，因其低功耗、連接穩定、成本低、架構優化出色等特點備受關注。
據雷鋒網了解，在NB-IoT的標準化的過程中，華為和沃達豐在2014年就開始了窄帶蜂窩物聯技術的研究，并聯合高通一同制定相關的上下行技術標準，2015年正式向3GPP組織提交NB-CIOT的提案，基于華為的提案3GPP組織在2015年9月正式將這一技術命名為NB-IoT并啟動WI的相關工作。2016年6月16日，在韓國釜山召開的3GPPRAN全會第72次會議上，NB-IoT作為3GPP R13一項重要課題，其對應的3GPP協議相關內容獲得了RAN全會批準，正式宣告NB-IoT標準核心協議研究全部完成。
標準凍結之后，NB-IoT的落地和商用成了討論的焦點。芯片廠商、運營商、終端廠商等都在積極推動NB-IoT的落地，2017年6月16日，工信部發布《工業和信息化部辦公廳關于全面推進移動物聯網（NB-IoT）建設發展的通知》（以下簡稱通知）推進NB-IoT網絡部署和拓展行業應用，加快NB-IoT的創新和發展。通知指出，到2017年末，實現NB-IoT網絡覆蓋直轄市、省會城市等主要城市，基站規模達到40萬個。到2020年，基站規模達到150萬個。應用方面，通知指出2017年實現基于NB-IoT的M2M（機器與機器）連接超過2000萬，2020年總連接數超過6億。其中，智慧城市領域將以水、電、氣表智能計量、公共停車管理、環保監測等領域為切入點，加快發展NB-IoT在城市公共服務和公共管理中的應用，助力公共服務能力不斷提升。
業界的積極推動以及政策的推出讓更多人對NB-IoT的爆發充滿期待，不過，華為OceanConnect IoT平臺總經理王強在本月初的一個論壇中指出：“2017年NB-IoT市場應用的發展速度與預期有差距，產業鏈各方有責任將物聯網的現有連接從過去的2G/3G技術，快速遷移至最新的5G時代NB-IoT技術中來。2018年，NB-IoT連接數將達到5000萬以上，2019年有望達到2億以上。NB-IoT市場的放量預期會在2019年中期。”
他還指出，NB-IoT網絡從2017年全球公布的39張增長到2018年超過100，2018年正式商用的NB-IoT網絡將呈加速態勢。
華為的“押寶”與高通的“多模”
作為NB-IoT標準的推動者，華為和高通從目前來看也是NB-IoT芯片的兩大重要玩家，他們的路線也有區別。據雷鋒網了解，華為從2014年就開始投入NB-IoT芯片研發，2015年推出了基于預標準的芯片原型產品。在NB-IoT標準公布后，華為便火速推出NB-IoT商用芯片，也是業內第一款正式商用的NB-IoT芯片——Boudica120，之后，Boudica 150（增加支持1800MHz/2100MHz）在第三季度小批量商用。從應用來看，基于華為NB-IoT芯片的解決方案可以應用于智慧水務、智慧燃氣、智慧停車、智慧家電、智慧煙感、智慧冷鏈、智慧門鎖、智慧路燈。其中，業界普遍看好的三表應用中，水務方面華為與深圳、鷹潭、福州水務合作；燃氣方面華為聯合電信與深圳燃氣和北京燃氣開展試點。
不過，與國內對NB-IoT極大的關注有些不同，歐洲的電信運營商推動NB-IoT的意愿很強烈，同時Sigfox和LoRa也進行部署。北美運營商采取了先商用eMTC，后商用NB-IoT的策略。韓國的情況是部分電信運營商表示更喜歡NB-IoT，同時也有運營商進行LoRa的部署。無論是NB-IoT、LoRa、eMTC還是Sigfox都同屬于LPWAN，它們都具有低功耗、低速率、廣覆蓋的特點，相同中有差異，互補中又有競爭。這其中NB-IoT與eMTC比較受運營商青睞，eMTC也叫Cat-M1是機器之間通訊的標準，NB-IoT也叫Cat-NB1，它們與LTE Cat.4/Cat.12/Cat.16相比，是明顯的低規格。通過兩種通訊標準的參數就能感受到它們相比LTE Cat.4/Cat.12/Cat.16的“精簡”，Cat-M1的上行和下行速率都是1Mbps，Cat-NB1的下行速率僅為20kbps，上行速率為60kbps。
表格來自全球物聯網觀察
雖然都是精簡，但正如其窄帶物聯網的名字一般，Cat-NB1精簡的更為徹底，基本上把LTE的能力壓縮到極致了，追求最低的成本，最長的續航時間，沒有移動性、沒有語音通訊能力、數據速率非常低，適合對成本很敏感但是終端數量級大，同時單個能力要求比較弱的應用，比如各種表計類（水表、電表、氣表等），定期上傳數據。Cat-M1則具有移動性，它的傳輸速率更高，支持語音通訊，對LTE的能力保留相對比較多，適合做一些需求比較強的，比如說樓宇安防、穿戴設備等。
面對物聯網發展的不確定性，高通并沒有選擇押注NB-IoT而是采取多模多頻的方式同時兼容NB-IoT和eMTC，推出了支持eMTC/NB-IoT/GSM的多模物聯網芯片MDM9206。
NB-IoT芯片戰取勝的關鍵
高通多模多頻的芯片能滿足更多的物聯網應用，因此選擇與高通一樣兼容NB-IoT/eMTC和的芯片廠商也不少。國外，英特爾、老牌藍牙芯片廠商Nordic、生產4G技術終端基帶處理器的芯片設計公司Altair、4G LTE芯片制造商Sequans的物聯網芯片都同時支NB-IoT/LTE-M。國內，紫光展銳旗下的銳迪科不僅推出了2G、NB-IoT雙模物聯網芯片，還推出了支持eMTC、NB-IoT和GPRS三模的芯片。除了芯片廠商，國內的中興物聯、移柯通信、芯訊通、龍尚科技等模組廠商的NB-IoT模組都基于高通的MDM9206。
因此，不少人認為雙模芯片將成為NB-IoT芯片的主流，不過想要NB-IoT想要落地，成本和功耗更為關鍵。華為王強表示，華為2018年第二季度出貨的Boudica 150，價格比去年下降50%，總體下降2-3美金，并且價格下降的趨勢正在加快。我們預測2019年NB-IoT芯片會有功耗的改善和成本的改善，這對端側的NB-IoT模組會帶來成本下降，從而推動終端測出貨量的上升。
功耗方面NB-IoT的目標是5W電池能夠支撐10年續航，不過有運營商反饋NB-IoT芯片功耗在實際應用中比較大，不少業內人士也抱怨NB-IoT的功耗問題。根據雷鋒網了解到的信息，華為在省電方面提出了PSM和Extend DRX的技術，通過讓終端在非數據發送周期內進入深度睡眠工作模式降低功耗，模組廠商移芯通信已經成功流片一款超低功耗NB-IoT單模芯片，PSM模式的功耗降低到700nA，為現有主流方案的1/5功耗。
除了成本和功耗的優勢，國內的運營商也在優先推動NB-IoT的落地，中國移動還與聯發科聯合推出NB-IoT通用模塊，支持3GPP NB-IoT（R13 NB1, R14 NB2）的450MHz-2.1GHz全頻段運作，適合全球范圍內智能家居、物流跟蹤、智能抄表等靜態或移動型物聯網應用。
當然，中國電信和中國聯通的eMTC網絡也計劃在2018年商用。
那么，到底是可應用領域更廣的高通雙模NB-IoT/eMTC芯片還是成本功耗更有優勢的華為NB-IoT芯片能夠更快搶占物聯網/智慧城市市場？雷鋒網從與業內人士的交流中了解到，目前NB-IoT出貨最關鍵的還是價格和功耗，即便NB-IoT在技術上擁有一定的優勢，許多客戶仍然還是會選擇2G模組。
因此我們看到，中國電信希望通過3億元補貼拉動NB-IoT模組的成熟，其中補貼NB-IoT 20元/模組，期望實現NB-IoT模組市場價格與2G可比，中國移動對NB-IoT模組的補貼率最高也可達50%。從這個角度看，在NB-IoT落地的初期，成本和功耗還不夠理想的情況下，單模NB-IoT芯片具有優勢，并且對于NB-IoT會優先落地的三表應用，單模NB-IoT也更加適合。至于對定位、延遲要求更高的物聯網應用，雙模芯片自然更為適合。物聯網、智慧城市的大市場難以出現一家芯片公司通吃的現象，只是在新技術落地中占據優勢的廠商，更容易獲得主導權。
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