所有產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都需要經(jīng)歷一個(gè)周期,從前期技術(shù)的萌芽到媒體宣傳再到技術(shù)的陣痛期,NB-IoT產(chǎn)業(yè)也不例外。經(jīng)歷了2017年的發(fā)展, NB-IoT產(chǎn)業(yè)已經(jīng)逐漸跨過(guò)裂谷,進(jìn)入發(fā)展快車(chē)道。

華為蜂窩物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品線(xiàn)副總裁刁志峰對國際電子商情表示:“我們看到,2017年很多NB-IoT行業(yè)應用開(kāi)始部署和孵化;2018年將是一個(gè)規模上量的過(guò)程,NB-IoT的網(wǎng)絡(luò )和連接量級將越來(lái)越大。據統計目前全球一共擁有36張NB-IoT商用網(wǎng)絡(luò ),面積覆蓋率是25%,人口覆蓋率也才達到40%左右。隨著(zhù)今年NB-IoT市場(chǎng)需求的暴增,我們預計到今年年底全球的NB-IoT商用網(wǎng)絡(luò )將會(huì )擴張到100張左右,面積覆蓋率也將達到45%,且人口覆蓋率也將突破65%。“

隨著(zhù)芯片以及終端等產(chǎn)業(yè)鏈上下游廠(chǎng)商都開(kāi)始積極備戰,2018年的連接數將會(huì )達到大幾千萬(wàn)甚至上億的需求,保守估計2020年至少會(huì )達到30個(gè)億的連接終端,市場(chǎng)前景廣闊。

NB-IoT芯片SOC化,2019年價(jià)格降低至1美金

如果你問(wèn)終端廠(chǎng)商對NB-IoT最迫切的要求是什么,答案十有八九是降成本。2017年三大運營(yíng)商都在積極推動(dòng)芯片/模組價(jià)格的下降,通過(guò)補貼的方式讓終端廠(chǎng)商獲取可以接受的價(jià)格。2017年中國移動(dòng)宣布提供物聯(lián)網(wǎng)20億元的專(zhuān)項補貼,其中針對NB-IoT模組芯片的10億元補貼;中國電信也對高達50萬(wàn)片的NB-IoT模組進(jìn)行招標,為每片NB-IoT模組補貼36元。

中國電信股份有限公司物聯(lián)網(wǎng)分公司總經(jīng)理趙建軍表示:”經(jīng)過(guò)一年的努力,我們的LPWAN技術(shù)在成本上開(kāi)始接近市場(chǎng)能夠接受的范圍。對于終端和模組市場(chǎng),2017年中國電信一直在致力于推動(dòng)終端和模組價(jià)格的降低,截至目前,市面上的NB-IoT模組已經(jīng)接近我們預期的5美金的水平,且隨著(zhù)更多應用的誕生和市場(chǎng)的發(fā)展,未來(lái)模組的價(jià)格將會(huì )越來(lái)越低,量大的話(huà)可能會(huì )降低到2-3美金左右,進(jìn)而加速應用的普及。“

華為刁志峰同樣說(shuō)道:“2017年3月-4月份的時(shí)候,我們的NB-IoT模組價(jià)格是150元,而現在的價(jià)格已經(jīng)降到了40-50塊左右,在歷史上從沒(méi)有一個(gè)產(chǎn)業(yè)能夠發(fā)展那么快,在短短一年之內將模組價(jià)格拉低得這么快。“

隨著(zhù)產(chǎn)業(yè)的帶動(dòng),芯片模組廠(chǎng)商開(kāi)始自下而上的推動(dòng)成本的降低。據統計,業(yè)界已經(jīng)有超過(guò)14家的主流芯片供應商,模組供應商也在成倍增加,移遠、利爾達等模組廠(chǎng)商都已經(jīng)開(kāi)始批量出貨,這必將加速2018年NB-IoT模組價(jià)格的下降。

”5美金的模組目標價(jià)格不適合中國國情,因為大家比對的是WiFi、GPRS模組的價(jià)格。所以按照我個(gè)人的預測,中國市場(chǎng)的NB-IoT模組目標價(jià)格是2-3美金,這將會(huì )推動(dòng)NB-IoT芯片價(jià)格在2019年產(chǎn)業(yè)規?;蟛饺?美金時(shí)代。“上海移芯通信科技有限公司總裁熊海峰說(shuō)道。

產(chǎn)業(yè)迫切的低價(jià)格需求給NB-IoT芯片設計帶來(lái)新的挑戰,必須在芯片的性能和成本之間找到平衡點(diǎn),包括芯片架構、芯片功能定義、工藝和Foundry選擇、外圍電路和器件等方面都需要創(chuàng )新升級。

移芯熊海峰指出:“未來(lái)的NB-IoT芯片一定是芯片模組化、SOC化的發(fā)展趨勢。如果我們接收端的性能做的足夠好,DC/DC、FEM、SAW等外圍電路是可以簡(jiǎn)化掉的,促使模組成本降低;另一方面是芯片架構的優(yōu)化創(chuàng )新,可以將芯片核心功能固化、通信功能用硬件的方式固化,比如PSRAM和DSP也可以省掉。

ESMC-201804261625圖:上海移芯通信科技有限公司總裁熊海峰

移芯作為一家2017年2月成立的蜂窩物聯(lián)網(wǎng)芯片新公司,第一款產(chǎn)品就瞄準了NB-IoT市場(chǎng)并推出EC616芯片。據了解,該芯片可以做到極簡(jiǎn)的外圍電路,同時(shí)內部進(jìn)行了架構優(yōu)化,讓芯片架構、功耗、量產(chǎn)能力得到很大的提升。

此外,熊海峰還提到了芯片設計的其他兩個(gè)難點(diǎn):第一,NB-IoT標準和產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,芯片需在短時(shí)間內快速跟進(jìn)標準,產(chǎn)品演化和迭代并迅速達到穩定成熟。這對芯片的頻率性能指標、協(xié)議一致性、對各基站的兼容和穩定性提出很高的要求。

第二,要真正達到電池10年續航的低功耗,需要從芯片架構到實(shí)現以及實(shí)際應用進(jìn)行全面優(yōu)化設計。這些難點(diǎn)同樣也是NB-IoT芯片的發(fā)展趨勢,需要產(chǎn)業(yè)鏈玩家的共同努力,推動(dòng)技術(shù)的成熟。

政策資金雙推動(dòng),NB-IoT智慧城市項目規?;瘯r(shí)代已來(lái)

NB-IoT的第一波應用是由政府層面推動(dòng)的智能水氣電表、智慧路燈、智能煙感等智慧城市項目。在智慧城市里面,像水電、燃氣和一些抄表的業(yè)務(wù),當前是整個(gè)NB-IoT應用當中發(fā)展最快的。據華為刁志峰透露,NB-IoT規?;瘧玫臅r(shí)代已經(jīng)到來(lái),公共事業(yè)(水電氣抄表業(yè)務(wù))的應用現在最少已經(jīng)達到1500萬(wàn)的量級。

以我國NB-IoT/eMTC的模范試點(diǎn)城市鷹潭為例,據鷹潭市工業(yè)信息化委員會(huì )副主任蘇鵬程透露:“鷹潭成為全國首個(gè)全域應用智能抄表的城市。鷹潭水務(wù)公司總用戶(hù)13萬(wàn),其中智能表總數為12.4萬(wàn)臺,占95.5%,基于NB-IoT技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)水表7萬(wàn)臺?;贜B-IoT技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)水表上線(xiàn)率達到99.34%,充分證明NB-IoT技術(shù)在深度覆蓋和智慧水務(wù)方面的優(yōu)勢。”

蘇鵬程頗為自豪地表示,鷹潭成為國內首個(gè)建成NB-IoT、eMTC兩張網(wǎng)絡(luò )全覆蓋的城市:2017年三大運營(yíng)商在鷹潭建成開(kāi)通962個(gè)NB-IoT基站;江西移動(dòng)在鷹潭率先開(kāi)通eMTC基站,覆蓋能力與NB-IoT相當,中國電信也已將鷹潭作為eMTC試點(diǎn)。

除了三表業(yè)務(wù),鷹潭也在聯(lián)合陽(yáng)光照明、美的照明事業(yè)部等企業(yè),大力推動(dòng)智能路燈項目的發(fā)展,2017年已經(jīng)有7000多盞智能路燈的布設。

在推動(dòng)三表、智能路燈等NB-IoT智慧城市應用的過(guò)程中,也存在著(zhù)很多痛點(diǎn)。例如三表業(yè)務(wù)存在并發(fā)、時(shí)延以及數據上報的成功率低等問(wèn)題;智能路燈也面臨著(zhù)并發(fā)大、基站擁塞丟包、故障定位難以及客戶(hù)平臺重復下發(fā)命令等問(wèn)題。

“對于智能路燈項目,批量控制的成功率是需要反向控制的物聯(lián)網(wǎng)應用中非常關(guān)鍵的一個(gè)指標。對于路燈應用本身而言,該如何實(shí)現批量控制、自動(dòng)化?休眠狀態(tài)又該如何去做?此外還有“并發(fā)、基站擁塞以及故障定位難”這些問(wèn)題需要解決,這些都是目前各大廠(chǎng)商廣泛面臨的問(wèn)題” ,中國電信趙建軍說(shuō)道。

趙建軍表示,“2017年通過(guò)與眾多廠(chǎng)商的實(shí)踐,我們已經(jīng)積累了非常豐富的實(shí)戰經(jīng)驗,形成了一套非常完整的優(yōu)化/解決機制。目前,我們已在20多個(gè)省市實(shí)現了多方位“NB-IoT+三表”應用布局,同時(shí)也做到100多萬(wàn)的上線(xiàn)業(yè)務(wù)開(kāi)展。”

值得一提的是,NB-IoT在共享單車(chē)等智慧交通也將會(huì )有千萬(wàn)量級的規模。“我們看到,政府部門(mén)對電瓶車(chē)監控的NB-IoT項目非常感興趣,特別是公安交警系統積極響應。其實(shí)交通事故很大比例都是與電瓶車(chē)相關(guān),在很多省份政府對電瓶車(chē)管控地非常嚴,希望把所有電瓶車(chē)都監控起來(lái)。我們知道電瓶車(chē)通常沒(méi)有上牌,管理混亂,如果電瓶車(chē)撞到人后逃逸,是沒(méi)有辦法抓人的。如果給每個(gè)電瓶車(chē)安裝NB-IoT監控器,就能實(shí)現定位查詢(xún)、軌跡回放、預警布控等功能。今年華為將在鄭州與政府合作實(shí)現100萬(wàn)電瓶車(chē)的監控。”華為刁志峰說(shuō)道。

據了解,此前監控電動(dòng)車(chē)也有RFID的方案。但從湖州市公安局的反饋來(lái)看,RFID標準未統一、有縫覆蓋、廠(chǎng)商技術(shù)水平良莠不齊等問(wèn)題嚴重制約其在公安管控、公共服務(wù)等方面的應用,也使系統基礎設施建設成本居高不下,投資性?xún)r(jià)比難以提升。

相比之下,在基于NB-IoT的電動(dòng)自行車(chē)監控系統中,外網(wǎng)側平臺改由運營(yíng)商提供,然后以接口等方式通過(guò)VPN等加密路由傳輸到公安網(wǎng)控制中心。這一重要的改進(jìn)促進(jìn)了平臺和標準的統一,易于二次開(kāi)發(fā)和不同品牌產(chǎn)品的兼容;專(zhuān)業(yè)授權頻譜的運營(yíng)商網(wǎng)絡(luò )具有更高的安全性,也降低了網(wǎng)絡(luò )運維壓力和建設成本。

隨著(zhù)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,NB-IoT的應用將由智慧城市向企業(yè)/行業(yè)應用推進(jìn)。2018年,國際電子商情認為農業(yè)、工業(yè)等傳統領(lǐng)域將涌現出更多借助NB-IoT進(jìn)行數字化轉型的創(chuàng )新應用。例如 “牛聯(lián)網(wǎng)”應用,可以讓奶農及時(shí)掌控奶牛的健康和產(chǎn)奶量,降低損失,增加收益。

智慧城市目前面臨的問(wèn)題是,水表、電表、氣表以及路燈公司大都不愿意為NB-IoT這類(lèi)新技術(shù)買(mǎi)單,采用新技術(shù)來(lái)改造原有格局的動(dòng)力不足。相比之下,NB-IoT給傳統行業(yè)的奶農等經(jīng)營(yíng)者帶來(lái)的是實(shí)打實(shí)的利益,整個(gè)產(chǎn)業(yè)自發(fā)性地進(jìn)行智能化升級意愿比較強,現在“豬聯(lián)網(wǎng)”、“羊聯(lián)網(wǎng)”也開(kāi)始試用,農業(yè)或將成為下一個(gè)海量應用NB-IoT的傳統行業(yè)。