截至今年2月底，国内运营商的窄带物联网（NB-IoT）连接数突破1亿。其中，约有70%的接入终端是智能表计；5月，工信部首次公开发文提出2G/3G迁移转网；7月，NB-IoT被正式纳入5G标准。另外，NB-IoT模组的成本在2020年跌破15元……以上因素让业内对NB-IoT的发展有了更大的信心。
在此背景下，《国际电子商情》以智能表计应用为切入点，与国内NB-IoT芯片、模组、设备厂商围绕NB-IoT应用需求和规划方面做了深度交流。
NB-IoT三表应用初具规模
据分析机构Grand View Research预测，到2025年，NB-IoT的市场规模将达到60.2亿美元，接下来5年内的复合年增长率为34.9％。作为低速率网络中的代表性技术，NB-IoT最先落地在智能表计市场。从2017年NB-IoT水表商用，2018年NB-IoT燃气表商用，经过几年的发展，NB-IoT智能电表在海外市场也有了突出的表现。
表1 蜂窝物联网不同速率网络的特点
华为技术有限公司中国区运营商事业部IoT拓展部部长张海
对此，华为技术有限公司（以下简称华为）中国区运营商事业部IoT拓展部部长张海评价道：“NB-IoT是水气表等领域的业界标配。特别是最近某TOP级别的燃气公司，决定从‘小无线’转向5G NB-IoT技术，进一步强化了行业共识。一些设备公司，如金卡，因较早转型做NB-IoT水表和气表，在国内取得了非常好的市场增长。此外，伴随海外NB-IoT表计市场的发展，这些公司也参与了沙特、新加坡等国家的数百万电表项目以及意大利百万燃气表、英国水务等项目。”
NB-IoT是华为物联网业务的重要组成部分，华为坚定在NB-IoT领域的战略投入，并持续践行“三做、三不做”的战略，即坚定在芯片、网络、平台生态三方面的投入，由合作伙伴来布局模组、终端、应用。据介绍，目前华为的NB-IoT芯片+网络+平台解决方案在天津水务等众多项目中有较好的应用。
上海移芯通信科技有限公司（以下简称移芯通信）董事副总裁杨月启介绍说，早在2017年下半年，一些带有试验性质的NB-IoT抄表项目就陆续落地，但NB-IoT真正的商用元年还是在2018年。2018年下半年起，国内NB-IoT终端开始大批量发货，截止到2020年2月，NB-IoT连接数首次突破1亿，其市场增速远超同时期的2G。
资料显示，移芯通信主要从事蜂窝移动通信芯片的研发和销售，提供超低功耗NB-IoT芯片及解决方案服务，通过提高产品的通信性能、增强产品适配性（支持宽压等）来提升用户体验，通过提高芯片集成度，帮助模组客户和方案公司的降低硬件研发投入并加速产品上市。
除了芯片厂商之外，我们也采访了产业链条上的其他厂商。上海移远通信技术股份有限公司（以下简称移远）和上海移柯通信技术股份有限公司（以下简称移柯）主要从事通信模组的研发和生产，在NB-IoT产业链中处于网络层，是上游芯片厂商和下游垂直应用领域的中间环节。
上海移远通信技术股份有限公司副总经理孙延明
移远副总经理孙延明表示，NB-IoT智能表计是典型的应用之一，目前智能水表和燃气表已达千万级以上的规模。针对“三表”市场对NB-IoT技术的旺盛需求，移远推出了一系列基于不同平台、具备丰富功能的单频段/多频段NB-IoT模组，可助力水务/燃气公司实现无线抄表、故障告警、管网监测、减少浪费、增强人机互动等新商业模式。
不过，国内NB-IoT电表的出货数量仅为数十万级别，主要应用于出租公寓、学校宿舍、汽配城和老旧菜市场改造、大型商场等二级电表市场。而在沙特、印度等海外市场，NB-IoT电表的出货已达百万级别。
上海移柯通信技术股份有限公司副总经理
移柯通信副总经理潘峰告诉《国际电子商情》分析师，国家电网控制了中国居民4.5亿只以上的智能电表，这些智能电表主要采用窄带载波通信技术。虽然国家电网自2018年前后开始NB-IoT电表试点，但是试点部署的数量并不多。
金卡智能集团股份有限公司（以下简称金卡）处于NB-IoT产业链的终端设备研发、制造、销售环节，主要提供NB-IoT智能燃气表、智能水表、智能气感等终端产品和应用系统软件及信息化服务。
金卡市场与解决方案部总经理肖静表示，燃气行业的表计智能化渗透要高于水务行业。2019年，智能燃气表在燃气表中的占比约为75%，智能水表在水表中的占比约为40%。为进一步渗透水表的智能化，金卡针对不同口径和计量方式的水气表，开发了基于NB-IoT智能远传的解决方案。
当然，智能表计市场的行业集中度非常高，这也是NB-IoT能在该市场最先大规模落地的原因之一。《国际电子商情》认为，在工信部明确2G/3G退网、NB-IoT纳入5G标准之后，自2020年开始，NB-IoT在其他低速率、低成本需求市场中的表现也将迎来新的变化。
NB-IoT应用需求多元化
除了智能表计终端之外，受访者们也看好NB-IoT在POS机、车载跟踪器、共享单车、消防报警、路灯控制、智能井盖、智慧农业、智慧畜牧、智能穿戴、物流管理、冷链车和冷库、共享物流箱、家电、烟感、血压表、血糖仪、VIP跟踪(小孩、老人、宠物)等场景中的应用。
对此，移柯潘峰的看法是，NB-IoT在家电、烟感等市场的体量虽然还不如智能表计，但是物联网时代家电市场的联网需求非常大，未来或将超过智能表计市场。
张海补充说，随着连接数快速增长，NB-IoT模组的价格已经降到12元左右，达到了与2G模组持平的水平，甚至有的模组大厂推出了9.9元的NB-IoT模组。在此背景下，华为将联合合作伙伴，为不断拓展NB-IoT的应用边界，发掘、孵化、推广新的应用场景而努力。
“今年5月，工信部和中国移动分别发文要求，到年底将停止新增2G物联网用户。此前采用2G通信技术的用户或将转向NB-IoT，而率先研发NB-IoT终端的企业已经获得先发优势。”移芯通信杨月启说。
移远孙延明指出，NB-IoT技术在公共事业领域最先落地，这个阶段主要由政府、政策来驱动。随着NB-IoT技术逐渐成熟，其速率、功耗、移动性、定位等性能在3GPP R14标准中得到进一步优化，其应用领域也会被拓宽，未来会迈入由行业、市场驱动的阶段。此外，NB-IoT还将从B端延伸到C端，实现应用的全面开花。
NB-IoT落地还面临哪些挑战？
在3GPP的标准框架里，NB-IoT会伴随协议版本持续演进，从速率、移动性、功耗等特性方面做优化，更好的支撑各类应用场景，并确保芯片、终端、网络到行业应用10年以上的投资。但在整个过程中，NB-IoT技术的发展同时也面临着诸多挑战。
上海移芯通信科技有限公司董事副总裁杨月启
杨月启解释说，从3GPP制订的5G mMTC关键指标就可以看出，NB-IoT技术将朝着功耗更低、通信性能更高、网络时延更短、成本更低的方向发展，移芯通信产品方向与3GPP目标一致并为此努力，当然也需要NB-IoT产业链的参与者共同发力。
孙延明坦言，NB-IoT网络实现了“从0到1”的过程，除了要加大网络覆盖的范围之外，室内和深度覆盖也需要进一步加强，网络是否有覆盖以及覆盖的好坏将直接影响到NB-IoT从to B往to C的转化。
以NB-IoT智能门锁为例，通常NB-IoT门锁都安装在楼宇内部，锁身结构一般是高强度金属壳体，金属对无线信号有很大的屏蔽作用，这使得NB-IoT门锁的天线性能较差。如果室内深度覆盖做得不够好，则会导致NB-IoT门锁通信成功率低、耗电量大、用户体验差，这也会限制NB-IoT智能门锁的规模落地。
肖静举例称：“有些应用场景设备上线的计划性不强，对网络的成熟度要求高，而三大运营商对网络优化、改善网络质量的主动投入意愿度，是现在主要面临的挑战。当前，行业场景应用的普及度还未达到一定的规模，运营商的建网投入与所能获得回报的商业闭环尚未形成。”
他还透露说，为了解决这些问题，金卡2017年开始投入大量网络测试人员，在全国各地开展网络测试，同时协同运营商在业务开展处做网络优化和补盲，从整体上来提升NB-IoT网络质量，更好的支撑设备的通讯成功率。此外，金卡还开展了支持NB-IoT网络的多场景应用，目标是增加网络的设备承载量，更好的提升网络利用率。
如何看待NB-IoT、Cat.1和LoRa？
Strategy Analytics报告显示，到2025年，全球蜂窝物联网连接数将增长到23亿，以两者相加近90%的份额而言，NB-IoT与Cat.1将有巨大的市场机会。另外，根据LoRa联盟的数据，截至2020年1月，LoRaWAN在全球142个国家拥有128家网络运营商，而2019年初，这两个数字都还刚超过100个。在物联网技术的落地过程中，许多人经常拿这三者做对比，究竟它们之间存在怎样的关系？
表2 NB-IoT、Cat.1和LoRa信息对比（部分）
张海认为，在2020年底2G停止新增的大背景下，2G物联网产业伙伴都开始考虑向Cat.1和NB-IoT转型。从Cat.1和NB-IoT的性价比出发来分析，Cat.1可无缝接入现有的LTE网络，无需对基站进行软硬件升级，在如今拥有网络覆盖更好的优势，也支持语音和更高速率。不过，Cat.1模组单价为40元左右，而NB-IoT模组单价有的甚至已降至12左右。
未来Cat.1模组的价格会贴近NB-IoT模组的价格吗？
他进一步解释说：“因为Cat.1在20MHz带宽下工作，NB-IoT在200KHz带宽下工作，所以Cat.1芯片的计算和存储的要求更高。无线通信也受摩尔定律驱动，该定律带来的成本下降，被日益增长的无线带宽抵消，从而造成通信费、终端等价格基本不变。因此，在具备相同降成本方案和出货量的前提下，Cat.1的成本将始终比NB-IoT高出2-3倍。所以，我们认为NB-IoT和Cat.1基于技术能力和成本差异化，会有各自的市场细分。这也意味着，在适用于NB-IoT的场景中，如果厂商选择了Cat.1，将会削弱其竞争优势。”
关于LoRa，张海持谨慎的态度。他说：“关于LoRa在内的‘小无线’技术，我们注意到《中华人民共和国无线电管理条例》以及《中华人民共和国工业和信息化部公告2019年第52号》中有做出明确规定。建议产业各环节，特别是使用方，要认真分析和理解，以避免企业风险。”
孙延明和肖静围绕NB-IoT与LoRa做了讨论。
孙延明认为当前两种技术的发展前景相差较大，不能相提并论。无论从政策、技术还是产业链层面来看，NB-IoT都更具备优势。首先，从政策层面来上，工信部明确指出将推动存量2G物联网业务向NB-IoT等网络迁移；其次，从技术层面上看，NB-IoT已被国际电信联盟(ITU)正式纳入5G标准，未来将随着5G标准持续演进与5G其他标准形成协同，其生命周期将与其他5G技术同步；再次，从产业链层面来看，NB-IoT行业参与者众多，包括运营商网络覆盖、芯片、模组、终端等持续发展，已挖掘出百万乃至千万级别的规模应用。
金卡智能集团股份有限公司市场与解决方案部总经理肖静
肖静则认为，NB-IoT与LoRa之间，没有谁成功谁失败的说法。只是在符合中国国情的市场中，NB-IoT的优势比LoRa更多，使前者成为在中国支撑LPWAN场景的主流技术。但还有部分场景需要NB-IoT与LoRa协同发展，特别是偏远无基站、建大网成本比较高的场景，可采用LoRa的方案进行互补。
杨月启和潘峰也更倾向于“互补说”。
杨月启表示，NB-IoT更多应用于低速率传输的场景，Cat.1主要适用于中速率和需要语音通话的场景，LoRa则主要针对非授权频段的局部应用场景。三者之间主要是互补的关系，尤其是原2G存量和增量用户将向NB-IoT和Cat.1迁移，各细分市场处于爆发前夜。
潘峰明确表示，这些技术可以应用在不同的领域，不存在谁与谁竞争的说法。NB-IoT与LoRa在部分应用上是有一些重合，不过二者重合的部分并不多。因此，在物联网时代，各种技术将会协同发展。
上述这些观点均具有合理性，站在不同的角度来看待问题，则会有不同的观点。值得注意的是，NB-IoT仅是5G网络中的一个分支，它能覆盖的也仅是庞大的5G应用中的一部分低速率市场。未来的应用在智能化、数字化发展的同时，也将具备个性化的特点，要求各种技术协同发展才能满足不同的需求。
NB-IoT厂商未来的规划
现在国内NB-IoT市场形成了以海思、联发科、紫光展锐、芯翼、移芯通信等芯片厂商，移远、移柯、广和通、中移物联、利尔达等模组厂商，金卡、三川智慧、威星、宁波水表等终端设备厂商以及三大运营商、阿里云、华为云等云平台为主的国产产业链条。在这些厂商的支持下，国产NB-IoT生态圈逐渐成型。我们可以从供应商的规划中，大致判断出NB-IoT的大致走向。
芯片侧的华为和移芯通信是NB-IoT生态圈的核心参与者，其规划给业界做出表率，深刻影响着中下游厂商。张海强调说，2020年是NB-IoT替代2G/3G的关键一年，华为坚定支持5G NB-IoT，支持千行百业转型，为它们提供发展新动能。据了解，今年年内华为将商用其新一代NB-IoT芯片Boudica 200，该芯片支持3GPP R14/15及标准演进，集成了BLE和GNSS，BoM器件数量降低50%，典型场景功耗降低50%，可加速5G mMTC大连接场景落地。
杨月启称，移芯通信的NB-IoT芯片EC616月出货量达数十万片。迄今为止，移芯通信与国内前17大模组厂商建立了战略合作关系，产品长时间稳定运行在全国各地。他还补充说：“疫情期间，NB-IoT终端在人员防护和设备监控工作中发挥了重大作用。除了2G退网外，更多企业因受疫情影响，将进一步考虑降低研发和设备成本，移芯通信超高集成度NB-IoT芯片也被更多的终端客户批量采用。未来，移芯通信还将帮助模组和方案厂商拓展更多细分市场，针对细分市场的需求和痛点研发下一代芯片产品。”
孙延明表示，技术的成熟和部署规模的持续增长，促使NB-IoT模组价格也继续走低，给行业和终端厂商带来更多机遇，相信整个NB-IoT产业会有新的爆发。移远仍将基于NB-IoT技术演进路线，推出符合最新标准的模组产品，不断满足广泛垂直行业的多元化需求。
肖静称，由于疫情因素，各场景特别是公用事业领域对智能化改造加速，同时大量2G业务场景需要NB-IoT的承载。2020年，中国NB-IoT市场的需求量会继续上升。金卡90%以上的设备都已经转化为NB-IoT智能设备，除了水气表应用之外，还将会拓展更多的应用场景。
当前，移柯的模组产能为100-150万片/月。潘峰预测说，在2020年2G撤网已经明确的背景下，以前在2G和NB-IoT之间摇摆的客户，此后将更多地倾向于NB-IoT。在多重利好因素的叠加下，今年下半年，NB-IoT表计市场对模组的需求会更多。未来，移柯会围绕社群、家庭的应用来持续加大投入。
最后潘峰说：“当前很多行业还未数字化，在它们开始数字化转型时，即是我们的机会所在。接下来，烟感、门锁、两轮车设备等市场，可能会迎来快速增长，同时我也看好设备管理连接、设备管理状态上报市场。”
如今，NB-IoT产业链参与者都在积极探索各种新应用落地的可能性。尽管现在我们暂不知道NB-IoT产业将在哪一刻被引爆，但种种迹象表明我们已经离它不远了。
本文为《国际电子商情》2020年10月刊杂志文章，版权所有，禁止转载。免费杂志订阅申请点击这里