三大物联网技术(NB-IoT\eMTC\LoRa)最终一枝独秀,还是三足鼎立?

物联网大热—不争的事实,物联网技术各巨头侧重不同

在IDC发布的物联网报告中,预估2020年物联网的市场规模将达到1.7万亿美元,。麦肯锡最近预计2025年制造业物联网产值将达到2.5万亿美元,在2017世界移动大会(MWC)上,物联网成为最热话题,来自全球各大洲的运营商和垂直行业进行了物联网应用及技术的展示。随着5G技术的不断更新和各大运营商的大批涌进,使得涌现出多种不同速率的物联网技术,结合目前各大通信运营商在物联网中的最新举措以及各大数据咨询机构发布的报告可知NB-IoT、eMTC以及LoRa三者是目前大热。

三大物联网技术(NB-IoT\eMTC\LoRa)最终一枝独秀,还是三足鼎立?

三大物联网技术的概念

1.NB-IoT,

NB-IoT是基于窄带(200KHz)的蜂窝物联网技术,是专门为低功耗、广覆盖物联网业务设计的(基于FDD模式)。

2.eMTC

eMTC工作在在LTE系统基础上,为低功耗、广覆盖物联网业务拓展新功能,可在LTE系统上实现软件升级(FDD模式、TDD模式)。

3.LoRa

2013年8月,Semtech公司向业界发布了一种新型的基于1GHz以下的超长距低功耗数据传输技术(Long Range,简称LoRa)的芯片。其接受灵敏度达到了148dbm,与业界其他先进水平的sub-GHz芯片相比,最高的接收灵敏度改善了20db以上,这确保了网络连接可靠性。

各国运营商积极布局站队,三足鼎立阵营逐渐分明

目前对于三种物联网技术的站队逐渐明朗化,具体可见下表。

三大物联网技术(NB-IoT\eMTC\LoRa)最终一枝独秀,还是三足鼎立?

(一)国内三家运营商对于三种物联网技术采取的策略

1.中国电信:中国电信2016年7月商用Cat.1;部署800M NB-IoT网络,2017上半年覆盖全网;对于eMTC的态度是,根据标准、产业成熟情况,适时引入。中国电信坚定NB-IoT,年内升级网络支持eMTC由于中国电信CDMA网络发展到3G之后,没有后续演进路线。所以中国电信必然全力以赴建设基于FDD的NB-IoT网络,不存在选择上的纠结,力量用在一处。2017年5月17日,中国电信宣布建成全球目前覆盖最广的商用新一代物联网(NB-IoT)网络,实现31万个基站升级。未来,中国电信计划承载从高速4G+(CA)、中低速CAT1,到NB-IoT等全系列业务。同时,中国电信正积极准备和试商用5G,提前进行下一代物联网业务与生态布局。

2.中国联通:中国联通旗帜鲜明推NB-IoT,试点eMTC,关注LoRa在LPWN(低功耗广域物联网)发展上。相较于中国电信,中国联通900MHz频谱资源受限,不得不将超过80%的NB-IoT基站在1800MHz频段升级部署,导致其产业链不够成熟,暂时未形成气候。在发力NB-IoT同时,中国联通启动了eMTC试点,未来计划规模发展eMTC应用。目前,中国联通已在上海、北京、广州、深圳等10余座城市开通了NB-IoT试点,预计到2018年将具有千万级连接的支持能力。但是在整体推进节奏上,中国联通慢于中国电信。中国联通在推进NB-IoT试点商用的过程中,启动了eMTC试点。这是因为,中国联通认为这两项技术并不互斥,而是互补的关系。未来eMTC将更多承载传统蜂窝网业务升级以及部分LPWN的需求。除了NB-IoT和eMTC,中国联通还关注其他物联网技术,如LoRa。

3.中国移动:不甘落后,中国移动对于NB-IoT和eMTC,不偏不向两条腿走路,但NB-IoT2018年将实现全网规模商用。近日在成都,摩拜单车宣布和四川移动、设备商达成战略合作,全球第一个基于NB-IoT 900MHz共享单车业务试验将落地四川。对NB-IoT的部署和eMTC的研发中国移动早已着手,于2017年1月部署了国内首张地市级NB-IoT网络,eMTC商用尚待时日。在中国移动专家看来,相对于NB-IoT,eMTC有多方面优势:eMTC带宽约为1.4MHz,而NB-IoT的带宽只有几百kHz,所以eMTC更适合速率要求比较高的业务;eMTC支持语音,理论上支持VoLTE; eMTC对移动性的支持更好,小区切换时业务连续性好。

(二)国外知名通信运营商对于三种物联网技术采取的策略

一句话——从全球通信运营商的布局来看,采取的是NB-IoT与eMTC并重

目前,欧洲电信运营商强烈推动NB-IoT, 同时部署Sigfox和LoRa;在北美,运营商采取了先商用eMTC,后商用NB-IoT的策略;在韩国,部分电信运营商表示更喜欢NB-IoT,同时也有运营商进行LoRa的部署。

Verizon在美国于2017年3月开启了eMTC的全国商用。Verizon通过eMTC为公用事业提供定制服务,集成了高通MDM9206的电、燃气和水等智能仪表运行在Verizon Thingspace物联网平台上;

AT&T也在加速eMTC的商用,据悉,T&T每年物联收入差不多33%增幅,看来T&T,也是豪赌物联网一把。

AT&T、KPN、KDDI、NTT docomo、Orange、Telefonica、Telstra、TELUS和Verizon不久之前在MWC2017(移动世界大会)上确认支持eMTC全球部署。

独家霸占物联网市场定是昙花一现

下图是小编结合相关报告整合的一张“2020年全球物联网技术和市场业务机会图”,从图中可以看出物联网的业务种类繁杂,单一技术并不能满足其发展。就目前大热的三种物联网技术来看,由于其网络接入技术和速度要求类似,使得NB-IoT与eMTC成为运营商必争之处,反而使得LoRa成为补充。

三大物联网技术(NB-IoT\eMTC\LoRa)最终一枝独秀,还是三足鼎立?

2020年全球物联网技术和市场业务机会图

每个LPWAN技术的背后都站着数个行业巨头,这让每个LPWAN技术都想成为未来物联网的老大。不管NB-IoT、eMTC、LoRa如何想独家霸占物联网市场,但由于物联网应用碎片化、场景多样化,最终只能是多种技术互补。运营商、设备厂商及芯片厂商等的支持已经得到了验证。设备厂商如华为、中兴等均推出了NB-IoT、eMTC、LoRa不同的解决方案与产品。作为物联网技术落地不可或缺的一环,芯片厂商也同样认为未来是多种物联网技术互补。不过,芯片厂商比其他厂商走的更为激进,其将多种物联网技术整合到一个芯片,让物联网设备更加简单。

事实上,若想构设功能健全的物联网网络,则必须在把其中一种当做主流标准的同时,将其他两种作为适当补充,打出组合拳。

NB-IoT是基于蜂窝网络的窄带物联网,其带宽只有180KHz左右,具有低功耗、广域网、低速率、待机时间长的优点,并且能够直接部署于GSM网络、UMTS网络和LTE网络。NB-IoT的这些特点非常适合于共享单车、智能停车、环境监测、智慧水电表等领域的应用,对智慧城市中的大规模公共物联网构建而言可谓首选。然而对于速率要求较高的语音通话等业务则需要eMTC。eMTC带宽1.4MHz,可在LTE系统上直接升级软件支持并且eMTC具有良好的移动性和语音功能。在eMTC物联网中,用智能手表进行语音通话、通过车联网进行公共交通管理等场景可以轻松实现。不过,eMTC的部署成本要高于NB-IoT,这也成为其推广之路上的主要阻碍。尽管如此,总有一些诸如语音通话服务一类的场景离不开eMTC的支持,因此,这项技术不失为NB-IoT的一个必要补充。

现实生产生活中,为数不少的企业和个人会有在小范围内构建局域网的需求,这时就需要LoRa。LoRa主要承载于非授权频段,且受无线覆盖范围限制,在一些短距离覆盖和专用网络场景可有效处理数据。因此,LoRa与NB-IoT或eMTC并不会形成正面竞争。

显然,面对物联网复杂的应用场景,单纯的NB-IoT或者eMTC将难以满足需求,构建复合型精品网络,携手产业链推进多模终端成为了运营商们的共同选择。可以预见,三大标准会在物联网时代齐头并进,长期共存,这不仅保证了网络功能的完整性,也有助于将网络运行所需的能源消耗控制在最低水平。


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