三大物聯網技術(NB-IoT\eMTC\LoRa)最終一枝獨秀,還是三足鼎立?

物聯網大熱—不爭的事實,物聯網技術各巨頭側重不同

在IDC發佈的物聯網報告中,預估2020年物聯網的市場規模將達到1.7萬億美元,。麥肯錫最近預計2025年製造業物聯網產值將達到2.5萬億美元,在2017世界移動大會(MWC)上,物聯網成為最熱話題,來自全球各大洲的運營商和垂直行業進行了物聯網應用及技術的展示。隨著5G技術的不斷更新和各大運營商的大批湧進,使得湧現出多種不同速率的物聯網技術,結合目前各大通信運營商在物聯網中的最新舉措以及各大數據諮詢機構發佈的報告可知NB-IoT、eMTC以及LoRa三者是目前大熱。

三大物聯網技術(NB-IoT\eMTC\LoRa)最終一枝獨秀,還是三足鼎立?

三大物聯網技術的概念

1.NB-IoT,

NB-IoT是基於窄帶(200KHz)的蜂窩物聯網技術,是專門為低功耗、廣覆蓋物聯網業務設計的(基於FDD模式)。

2.eMTC

eMTC工作在在LTE系統基礎上,為低功耗、廣覆蓋物聯網業務拓展新功能,可在LTE系統上實現軟件升級(FDD模式、TDD模式)。

3.LoRa

2013年8月,Semtech公司向業界發佈了一種新型的基於1GHz以下的超長距低功耗數據傳輸技術(Long Range,簡稱LoRa)的芯片。其接受靈敏度達到了148dbm,與業界其他先進水平的sub-GHz芯片相比,最高的接收靈敏度改善了20db以上,這確保了網絡連接可靠性。

各國運營商積極佈局站隊,三足鼎立陣營逐漸分明

目前對於三種物聯網技術的站隊逐漸明朗化,具體可見下表。

三大物聯網技術(NB-IoT\eMTC\LoRa)最終一枝獨秀,還是三足鼎立?

(一)國內三家運營商對於三種物聯網技術採取的策略

1.中國電信:中國電信2016年7月商用Cat.1;部署800M NB-IoT網絡,2017上半年覆蓋全網;對於eMTC的態度是,根據標準、產業成熟情況,適時引入。中國電信堅定NB-IoT,年內升級網絡支持eMTC由於中國電信CDMA網絡發展到3G之後,沒有後續演進路線。所以中國電信必然全力以赴建設基於FDD的NB-IoT網絡,不存在選擇上的糾結,力量用在一處。2017年5月17日,中國電信宣佈建成全球目前覆蓋最廣的商用新一代物聯網(NB-IoT)網絡,實現31萬個基站升級。未來,中國電信計劃承載從高速4G+(CA)、中低速CAT1,到NB-IoT等全系列業務。同時,中國電信正積極準備和試商用5G,提前進行下一代物聯網業務與生態佈局。

2.中國聯通:中國聯通旗幟鮮明推NB-IoT,試點eMTC,關注LoRa在LPWN(低功耗廣域物聯網)發展上。相較於中國電信,中國聯通900MHz頻譜資源受限,不得不將超過80%的NB-IoT基站在1800MHz頻段升級部署,導致其產業鏈不夠成熟,暫時未形成氣候。在發力NB-IoT同時,中國聯通啟動了eMTC試點,未來計劃規模發展eMTC應用。目前,中國聯通已在上海、北京、廣州、深圳等10餘座城市開通了NB-IoT試點,預計到2018年將具有千萬級連接的支持能力。但是在整體推進節奏上,中國聯通慢於中國電信。中國聯通在推進NB-IoT試點商用的過程中,啟動了eMTC試點。這是因為,中國聯通認為這兩項技術並不互斥,而是互補的關係。未來eMTC將更多承載傳統蜂窩網業務升級以及部分LPWN的需求。除了NB-IoT和eMTC,中國聯通還關注其他物聯網技術,如LoRa。

3.中國移動:不甘落後,中國移動對於NB-IoT和eMTC,不偏不向兩條腿走路,但NB-IoT2018年將實現全網規模商用。近日在成都,摩拜單車宣佈和四川移動、設備商達成戰略合作,全球第一個基於NB-IoT 900MHz共享單車業務試驗將落地四川。對NB-IoT的部署和eMTC的研發中國移動早已著手,於2017年1月部署了國內首張地市級NB-IoT網絡,eMTC商用尚待時日。在中國移動專家看來,相對於NB-IoT,eMTC有多方面優勢:eMTC帶寬約為1.4MHz,而NB-IoT的帶寬只有幾百kHz,所以eMTC更適合速率要求比較高的業務;eMTC支持語音,理論上支持VoLTE; eMTC對移動性的支持更好,小區切換時業務連續性好。

(二)國外知名通信運營商對於三種物聯網技術採取的策略

一句話——從全球通信運營商的佈局來看,採取的是NB-IoT與eMTC並重

目前,歐洲電信運營商強烈推動NB-IoT, 同時部署Sigfox和LoRa;在北美,運營商採取了先商用eMTC,後商用NB-IoT的策略;在韓國,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。

Verizon在美國於2017年3月開啟了eMTC的全國商用。Verizon通過eMTC為公用事業提供定製服務,集成了高通MDM9206的電、燃氣和水等智能儀表運行在Verizon Thingspace物聯網平臺上;

AT&T也在加速eMTC的商用,據悉,T&T每年物聯收入差不多33%增幅,看來T&T,也是豪賭物聯網一把。

AT&T、KPN、KDDI、NTT docomo、Orange、Telefonica、Telstra、TELUS和Verizon不久之前在MWC2017(移動世界大會)上確認支持eMTC全球部署。

獨家霸佔物聯網市場定是曇花一現

下圖是小編結合相關報告整合的一張“2020年全球物聯網技術和市場業務機會圖”,從圖中可以看出物聯網的業務種類繁雜,單一技術並不能滿足其發展。就目前大熱的三種物聯網技術來看,由於其網絡接入技術和速度要求類似,使得NB-IoT與eMTC成為運營商必爭之處,反而使得LoRa成為補充。

三大物聯網技術(NB-IoT\eMTC\LoRa)最終一枝獨秀,還是三足鼎立?

2020年全球物聯網技術和市場業務機會圖

每個LPWAN技術的背後都站著數個行業巨頭,這讓每個LPWAN技術都想成為未來物聯網的老大。不管NB-IoT、eMTC、LoRa如何想獨家霸佔物聯網市場,但由於物聯網應用碎片化、場景多樣化,最終只能是多種技術互補。運營商、設備廠商及芯片廠商等的支持已經得到了驗證。設備廠商如華為、中興等均推出了NB-IoT、eMTC、LoRa不同的解決方案與產品。作為物聯網技術落地不可或缺的一環,芯片廠商也同樣認為未來是多種物聯網技術互補。不過,芯片廠商比其他廠商走的更為激進,其將多種物聯網技術整合到一個芯片,讓物聯網設備更加簡單。

事實上,若想構設功能健全的物聯網網絡,則必須在把其中一種當做主流標準的同時,將其他兩種作為適當補充,打出組合拳。

NB-IoT是基於蜂窩網絡的窄帶物聯網,其帶寬只有180KHz左右,具有低功耗、廣域網、低速率、待機時間長的優點,並且能夠直接部署於GSM網絡、UMTS網絡和LTE網絡。NB-IoT的這些特點非常適合於共享單車、智能停車、環境監測、智慧水電錶等領域的應用,對智慧城市中的大規模公共物聯網構建而言可謂首選。然而對於速率要求較高的語音通話等業務則需要eMTC。eMTC帶寬1.4MHz,可在LTE系統上直接升級軟件支持並且eMTC具有良好的移動性和語音功能。在eMTC物聯網中,用智能手錶進行語音通話、通過車聯網進行公共交通管理等場景可以輕鬆實現。不過,eMTC的部署成本要高於NB-IoT,這也成為其推廣之路上的主要阻礙。儘管如此,總有一些諸如語音通話服務一類的場景離不開eMTC的支持,因此,這項技術不失為NB-IoT的一個必要補充。

現實生產生活中,為數不少的企業和個人會有在小範圍內構建局域網的需求,這時就需要LoRa。LoRa主要承載於非授權頻段,且受無線覆蓋範圍限制,在一些短距離覆蓋和專用網絡場景可有效處理數據。因此,LoRa與NB-IoT或eMTC並不會形成正面競爭。

顯然,面對物聯網複雜的應用場景,單純的NB-IoT或者eMTC將難以滿足需求,構建複合型精品網絡,攜手產業鏈推進多模終端成為了運營商們的共同選擇。可以預見,三大標準會在物聯網時代齊頭並進,長期共存,這不僅保證了網絡功能的完整性,也有助於將網絡運行所需的能源消耗控制在最低水平。


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