5G之风让NB-IoT飞得更远

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5G之风让NB-IoT飞得更远
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在物联网被纳入新基建体系之后，工业和信息化部在5月7日发布的《关于深入推进移动物联网全面发展的通知》（以下简称《通知》）中指出，引导新增物联网终端逐步退出2G或3G网络，全面向NB-IoT（窄带物联网）和4G（LTE Cat1）迁移；并计划到今年年底使移动物联网连接数达到12亿，实现县级以上城市主城区普遍覆盖，重点区域深度覆盖。物联网是我国从工业社会向数字经济社会转型的基础性技术之一，也是新基建建设的重要抓手。作为通信行业为解决物联网碎片化开出的“药方”，NB-IoT的成本在逐步降低至行业可接受的程度，而NB-IoT的优势需要达到一定的部署量级才能显现，在整个行业爬坡的过程中，运营商及NB-IoT芯片厂商等产业链企业该如何抓住产业升级窗口期，进一步提升竞争能力？

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NB-IoT迎来广阔机遇

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截至2019年年底，我国已建成NB-IoT基站达70万个，实现全国主要城市、乡镇以上区域连续覆盖。其中，中国电信、中国移动的NB-IoT连接数均已超过4000万，中国联通超1000万。

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由于终端、应用市场等方面的制约，NB-IoT市场的驱动并没有预期的那样快速。通信专家向记者指出，一方面，运营商对于NB-IoT的前期建网投入了大量成本，然而终端和应用所带来的连接利润难以激励运营商的持续投入；另一方面，如果不能持续投入建网，终端使用数量和应用也难以进一步增长，从而难以扩大连接设备所带来的利润空间，陷入两难境地。

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此次工信部发布的《通知》中，从移动物联网网络建设、标准和技术研究、应用广度和深度、产业发展体系、安全保障体系五个方面做出具体规定。其中的一个重点是要求按需新增建设NB-IoT基站，实现县级及以上城区的普遍覆盖。这样一来，或许短期内基站规模不会出现大幅上升，但无论从网络能力，还是支撑重点项目、重点应用和服务的保障性来看，都会有所增强，NB-IoT的发展将实现更精细化的建设和更深度的覆盖。

截至2019年年底，2G和3G仍然承载着超过3亿的手机用户和远远高于手机用户数量的数亿物联网连接数。面对这一庞大的基础设施和用户群体，2G/3G减频退网是一个长期的过程。本次《通知》的发布，是国家首次以正式文件形式明确2G/3G退网的态度。

紫光展锐工业物联网副总裁鲜苗向记者表示，随着2G的退网，NB-IoT将逐渐取代2G，满足窄带低速率低功耗的应用需求。同时，NB-IoT也有2G无法触及的应用领域，包括水表、燃气表、无线烟感、电动车防盗等。

“随着NB-IoT通信制式的不断演进、基站能力的进一步提高，NB-IoT将逐渐担起2G物联网连接的接力棒。”鲜苗告诉记者。

上海移芯副总裁杨月启向记者表示，2G退网后占据物联网60%左右出货的低频、小数据量的应用必然会转移到NB-IoT网络，目前NB-IoT技术已经做好了网络和终端侧的技术承接，各种创新应用层出不穷，相信未来也会涌现更多应用场景。

同时，NB-IoT是5G的前导技术之一，将继续与5G协调发展。杨月启表示，5G应用场景之一的大规模机器连接（mMTC），其主要性能指标依然是低功耗、低成本、大连接和广覆盖，和NB-IoT完全相同，只是要求更高了。

“未来5G mMTC会完全兼容NB-IoT，就像现在5G时代2G还能使用一样。”杨月启向记者表示。他指出，中国去年完成了IMT-2020（5G）候选技术方案的完整提交，在提交的方案中，NB-IoT技术被正式纳入5G候选技术集合，预计今年6月份ITU将正式宣布NB-IoT为5G技术方案。

运营商及芯片厂商加速布局

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2016年NB-IoT标准的确定打开了一个广阔的市场，用一个标准化的技术，以更低的成本、更长的电池寿命实现大量低功耗、低速率的上网连接。集邦咨询分析师曾柏楷向记者表示，国内物联网产业链经过近几年的发展，从上游至下游的运营商、芯片、传感器、通信模块、集成及解决方案各阶段的厂商生态圈日渐完整。着眼需求端，在气表、水表部分的设置皆已突破千万级，烟感、电动车监控的连接亦达数百万；原先应用场景比较有限的领域，在《通知》所提及的产业数字化、治理智慧化、生活智慧化三大方向也有望改善，变得更为多元。

中国移动已经为物联网新基建做好了技术和产业发展的相关准备。中移物联网集成电路创新中心总经理肖青介绍，在网络能力、支撑重点项目和应用能力方面，中国移动已经达到成熟的业务发展点，做到全国346个城市的主要覆盖，拥有几十万个站点，在900M频段已经完成FDD改造，可以实现软件开通，将能够支撑到今年和未来按需建网，具备快速响应能力，为后续发展NB-IoT提供了非常好的基础设施。

肖青指出，2020年，中国移动将从四个方面加强NB-IoT业务，应对物联网新基建带来的全方位机遇和考验。一是将稳固NB-IoT的网络保障，通过室内覆盖的方式，提升NB-IoT的广度和深度，尤其是会提升跨省的网络优化和保障；二是在生态建设上，上线NB-IoT的R24版本，重点选择八个行业聚焦，进行深耕；三是在产业引领上将进一步加大力度，推进模组成本进一步降低，能够迅速接近2G成本的价格。四是在支撑能力上，将整合云管端一体化的整体解决方案，同时还会升级已有的NB-IoT的覆盖地图，让用户能够去更好地了解运营商的网络覆盖程度，令业务真正做到按需建设、按需部署，更好地满足用户的体验。

同时，高通、海思、紫光展锐、联发科、等芯片大厂纷纷进军NB-IoT芯片，上海移芯、诺领、芯翼等芯片企业也加速入局，抢抓NB-IoT商用芯片市场机遇。华为数据显示，截至2020年2月，中国NB-IoT用户突破1亿，预计2025年NB-IoT芯片出货规模将达到3.5亿，在整个蜂窝物联网芯片出货量中占近50%。

今年以来，高通、海思、紫光展锐等芯片厂商接连发布NB-IoT芯片新品或公布最新进展。高通推出主打低能耗的NB-IoT芯片组212 LTE IoT调制解调器，休眠电流在1微安以下，可用于运行15年甚至更长时间的物联网设备。海思的Boudica 120/150系列NB SoC芯片累计出货超5000万片，支持3GPP R15/16标准的NB-IoT芯片Boudica 200将于今年第四季度出货。

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紫光展锐将在今年推出下一代的NB-IoT产品春藤8811。鲜苗表示，紫光展锐现有的NB-IoT产品除了单模的春藤8908A，也拥有GSM+NB-IoT的双模产品春藤8909B。一方面，2G的退网不是一刀切完成的，需要平稳的过渡。另一方面，春藤8909B补充了现阶段NB-IoT的网络覆盖问题，还可用于儿童手表等对语音有需求的场景。

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“我们正在基于NB-IoT通信规范的演进和物联网产品硬件需求规划后续产品，将做到工业级的质量标准，并持续跟进NB-IoT协议栈的演进，从支持R13向支持R14、R15和R16演进，实现更高集成度和更低功耗。”鲜苗说。

利用好5G战略窗口期

由于NB-IoT设备低功耗、使用年限长，且应用场景相对单一，NB-IoT芯片的设计及制作门槛相对手机、车用等芯片较低，功用效能略显趋同。厂商该如何避免同质化趋势，提升自身的差异化竞争能力？

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杨月启表示，NB-IoT产业的热潮和芯片国产化的趋势所带来的融资便利，以及NB-IoT芯片IP供应商的技术扶持，令不少缺乏蜂窝物联网研发经验的团队和企业纷纷投入到NB-IoT芯片的研发中，造成了不少NB-IoT新芯片的同质化竞争，部分产品会因缺乏技术创新和规模应用逐渐被市场所淘汰，造成了社会资源的浪费，这是非常可惜的。只有技术创新能力较强、集成度和成本控制较好、性能领先和稳定、满足客户需求的NB-IoT芯片企业才能存活下来，并逐渐成长为NB-IoT芯片领军企业。

曾柏楷表示，除去最基本的价格外，NB-IoT芯片厂商还可以考虑更多的布局方向，例如通过多模多频使应用场景更加广泛，强化电源管理主打节能效率，通过设计缩小芯片尺寸，以及通过精简功能主攻简易应用等，进一步提升产品的差异化能力。

5G和移动物联网的加速部署，在为NB-IoT芯片带来更广阔市场机遇的同时，也需要厂商根据5G背景下移动物联网发展的新趋势、新需求，调整技术产品的布局思路。杨月启表示，在5G的3个主要应用场景中，针对移动互联网等应用的eMBB，未来连网的速率越来越快；针对车联网/自动驾驶等应用的低时延高可靠的URLLC，要求通信的可靠性高，网络时延小；针对物联网的大规模机器连接mMTC，要求每小区连接数要超百万。NB-IoT芯片企业要结合企业自身实际情况，以及市场和客户需求去适配不同的应用场景，提前布局5G物联网应用，抓住5G技术升级的产业机遇窗口。

NB-IoT是推动整个行业转向物联网海量连接的重要基石，随着越来越多有关物联网新基建政策利好的刺激，运营商、芯片厂商、模组厂商加码力度持续增大。然而，要想真正打造NB-IoT百万级连接规模的应用场景、树立应用标杆工程，还需要针对网络部署、产业配套、应用适配和商业模式进行进一步的探索，打造共建共赢的产业生态。

关键字：NB-IoT

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物联网是我国从工业社会向数字经济社会转型的基础性技术之一，也是新基建建设的重要抓手。