蜂窝物联网的发展其实是受移动通信网络发展影响,未来几年蜂窝物联网会从 2G 连接为主向 NB-IoT+4G 连接切换,但是切换过程非一蹴而就,需要通过 NB-IoT 和 LTE Cat.1 互补的产品迭代实现平滑迁移。

根据 Counterpoint 数据显示:2020 年之前蜂窝物联网连接数存量和新增部分大多数均来自于 2G 物联网,到 2025 年 2G/3G 物联网连接数已接近忽略不计。

也就是说:2G 物联网向 NB-IoT+4G+5G 迁移,或五年内完成。

未来路线明确:NB-IoT+4G+5G 协同发展

2020 年 5 月 7 日,工信部发布《关于深入推进移动物联网全面发展的通知》,其中指出:推动 2G/3G 物联网业务迁移转网,建立 NB-IoT(窄带物联网)、4G(含 LTE-Cat1,即速率类别 1 的 4G 网络)和 5G 协同发展的移动物联网综合生态体系,在深化 4G 网络覆盖、加快 5G 网络建设的基础上,以 NB-IoT 满足大部分低速率场景需求,以 LTE-Cat1(简称 Cat1)满足中等速率物联需求和话音需求,以 5G 技术满足更高速率、低时延联网需求。

到 2020 年底,NB-IoT 网络实现县级以上城市主城区普遍覆盖,重点区域深度覆盖;移动物联网连接数达到 12 亿;推动 NB-IoT 模组价格与 2G 模组趋同,引导新增物联网终端向 NB-IoT 和 Cat1 迁移;打造一批 NB-IoT 应用标杆工程和 NB-IoT 百万级连接规模应用场景。

也就是说目前国内对于蜂窝物联网的发展规划很清晰:NB-IoT 针对低速率,Cat.1 针对中低速率 + 语音,5G 针对高速率 + 低延时 + 高可靠性。而在蜂窝连接的市场分布中,高速连接占据 10% 的份额、中速率连接占比 30%、低速窄带连接占比 60%。

此前,国际电信联盟(ITU)已经宣布 3GPP 5G 技术(含 NB-IoT)正式被接受为 ITU IMT-2020 5G 技术标准。同时,在刚刚冻结的 R16 版本中,3GPP 已将 NB-IoT 作为 5G 技术融入标准的整体演进,如 NB-IoT 可以与 NR 频谱共存部署、NB-IoT R16 终端可以接入 5G 核心网等。

也就是说未来 NB-IoT 将在物联网体系中占最大比重。

截至今年 4 月全球已经有 71 个国家投资建设了 129 张移动物联网,其中 NB-IoT 网络达到 93 张。华为方面预测:到 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比近 50%。

2G 物联网出货巅峰刚过 NB-IoT 面前的功课

虽然 NB-IoT 在未来物联网体系中占很大比重,且今年 2 月国内 NB-IoT 连接数突破 1 亿,这也标志着 NB-IoT 产业迈过历史拐点,进入爆发式增长阶段。

但在昨日举行的 “中国移动 Cat.1 线上研讨会”上,紫光展锐工业物联网副总裁鲜苗指出:“2G 物联网出货巅峰将过,终端用户需要平滑平移。虽然 2G GSM 模组发货进入下行趋势,但保有量和年出货量依然巨大。”

因此,NB-IoT 面前还有许多待解功课:

第一,目前我国大部分 NB-IoT 连接集中在少数城市,在全国范围内得到普遍程度还有所欠缺,大量基站处于轻载、空载状态。

第二,与 NB-IoT、4G、5G 等先进技术相比,2G、3G 技术的普遍利用效率较低,但是现有存量物联网连接中,2G、3G 连接仍占较大份额,在新增物联网连接中的占比也接近 20%,还需要加快形成以 NB-IoT、4G、5G 技术梯次承接各类物联网连接的发展格局。

第三,NB-IoT 网络覆盖还有待进一步完善,部分地区 NB-IoT 网络覆盖水平还不能完全满足承载 2G 连接迁移的要求,但局部覆盖深度方面还需加强。

三大运营商一手抓 NB-IoT 一手加码 Cat.1

目前中国电信 NB-IoT 市场占有率超 50%,位居行业第一,NB-IoT 连接规模近 6000 万,NB-IoT 终端设备接入中国电信物联网开放平台近 3000 万。未来还将发力 NB-IoT R14 版本的部署,以提升大数据包和高速移动的应用体验。据了解,目前中国电信已经在 5 省 18 市开展 NB-IoT R14 版本业务测试,未来还将在更大范围内推广。

从 2018 年 10 月份开始,中国移动正式开始发展 NB-IoT 业务,截止到今年 2 月底,用户数突破 4300 万。而且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,业务具备一点开卡、全网可用的能力,同时有几十万个站点,在 900M 频段已完成 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的快速响应能力,为后续发展 NB-IoT 提供了非常好的基础设施。

跟电信、移动实际情况不同,由于中国联通 900MHz 频谱资源带宽只有 6MHz,所以 80% 的 NB-IoT 基站部署在 1800MHz 频段,但是 1800MHz 频段覆盖范围比电信的 800MHz 和移动的 900MHz 小很多,因此发展起来更加吃力。2019 年中国联通财报显示累计开通 NB-IoT 基站 20 万个。

与此同时,三大运营商也都开始加码 Cat.1。这其中,以中国电信最为积极,早在 2016 年就提前布局 LTE Cat.1 生态,推出 LTE Cat.1 DTU,并借助自主研发的统一云平台,实现 “终端 + 通道 + 平台”的端到端整体解决方案,该方案已在全国多类场景成功落地。

中国移动推出了自主品牌 Cat.1 模组 OneMO ML302,并融合 OneNET 平台、OneOS 操作系统以及物联网安全等自主核心产品与服务,打造了基于 Cat.1 技术的一体化运维服务体系。

中国联通也正在进行 Cat.1 公网数字对讲 PCBA 集采,国产模组厂商美格智能基于紫光展锐 9810DM 的 Cat.1 芯片的 PCBA 方案成功中标,该项目总采购量 50 万片。