隨著6月16日，NB-IoT（窄帶蜂窩物聯(lián)網(wǎng)）標(biāo)準(zhǔn)獲得國(guó)際組織3GPP通過，毫無疑問，2016年將作為 NB-IoT商用元年載入通信史冊(cè)。如同過去十幾年移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)渴望4G時(shí)代的到來一樣，現(xiàn)今的物聯(lián)網(wǎng)也無比渴望著一個(gè)強(qiáng)有力的蜂窩物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，而 NB-IoT無疑是這個(gè)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)最佳的選擇。

　　在今年4月倫敦 M2M 大會(huì)上，華為展示了 NB-IoT（窄帶蜂窩物聯(lián)網(wǎng)）戰(zhàn)略以及 IoT 應(yīng)用和智慧城市領(lǐng)域的創(chuàng)新成果，并介紹了與合作伙伴為共建 NB-IoT 生態(tài)系統(tǒng)所開展的工作，包括與沃達(dá)豐在英國(guó)紐伯里共同成立沃達(dá)豐 NB-IoT 開放實(shí)驗(yàn)室，旨在充分發(fā)揮 NB-IoT 的潛力，創(chuàng)造社會(huì)與經(jīng)濟(jì)效益。

圖1：沃達(dá)豐和華為慶祝窄帶物聯(lián)網(wǎng)開放實(shí)驗(yàn)室的成立

　　從商業(yè)角度，目前蜂窩網(wǎng)已覆蓋全球90%的人口，覆蓋超過50%的地理位置。基于現(xiàn)有的蜂窩網(wǎng)絡(luò)，運(yùn)營(yíng)商能夠提供一個(gè)非常有競(jìng)爭(zhēng)力的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，就是NB-IoT。4月25日，英國(guó)運(yùn)營(yíng)商沃達(dá)豐和華為宣布在沃達(dá)豐英國(guó)總部所在地Berkshire新的NB-IoT實(shí)驗(yàn)室啟動(dòng)，這對(duì)NB-IoT技術(shù)的發(fā)展影響重大。

　　華為與沃達(dá)豐聯(lián)合成立沃達(dá)豐NB-IoT開放實(shí)驗(yàn)室，用以幫助合作伙伴進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)解決方案驗(yàn)證、新應(yīng)用創(chuàng)新、設(shè)備集成、商業(yè)模式研究和產(chǎn)品合規(guī)驗(yàn)證等，進(jìn)而加速垂直行業(yè)應(yīng)用的進(jìn)程，從而推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。

　　NB-IoT構(gòu)建于蜂窩網(wǎng)絡(luò)，只消耗大約180KHz的頻段，可直接部署于GSM網(wǎng)絡(luò)、UMTS網(wǎng)絡(luò)或LTE網(wǎng)絡(luò)，以降低部署成本、實(shí)現(xiàn)平滑升級(jí)。

　　NB-IoT 技術(shù)是一種 3GPP 標(biāo)準(zhǔn)定義的 LPWA（低功耗廣域網(wǎng)）解決方案，具有以下優(yōu)勢(shì)：

　　1.海量連接：每小區(qū)可達(dá)10萬連接；NB- IoT比2G/3G/4G有50-100倍的上行容量提升，這也就意味著，在同一基站的情況下，NB-IoT可以比現(xiàn)有無線技術(shù)提供50~100倍的接入數(shù)。

　　2.超低功耗：電池壽命長(zhǎng)達(dá)十年；

　　低功耗特性是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用一項(xiàng)重要指標(biāo)，特別對(duì)于一些不能經(jīng)常更換電池的設(shè)備和場(chǎng)合，如安置于高山荒野偏遠(yuǎn)地區(qū)中的各類傳感監(jiān)測(cè)設(shè)備，它們不可能像智能手機(jī)一天一充電，長(zhǎng)達(dá)幾年的電池使用壽命是最本質(zhì)的需求。在電池技術(shù)無法取得突破的前提下，只能通過降低設(shè)備功耗以延長(zhǎng)電池供電時(shí)間。通信設(shè)備消耗的能量往往與數(shù)據(jù)量或速率相關(guān)，即單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出數(shù)據(jù)包的大小決定了功耗的大小。數(shù)據(jù)量小，設(shè)備的調(diào)制解調(diào)器和功放就可以調(diào)到非常小的水平。NB-IoT聚焦小數(shù)據(jù)量、 小速率應(yīng)用，因此NB-IoT設(shè)備功耗可以做到非常小，可以保障電池5年以上的使用壽命。

　　3．深度覆蓋：能實(shí)現(xiàn)比 GSM 高20db的覆蓋增益；

　　NB-IoT比LTE提升20dB增益，相當(dāng)于發(fā)射功率提升了 100倍，即覆蓋能力提升了100倍，就算在地下車庫、地下室、地下管道等信號(hào)難以到達(dá)的地方也能覆蓋到。

　　4．安全性：繼承4G網(wǎng)絡(luò)安全能力，支持雙向鑒權(quán)以及空口嚴(yán)格加密，確保用戶數(shù)據(jù)的安全性;

　　5．穩(wěn)定可靠：能提供電信級(jí)的可靠 性接入，有效支撐 IoT 應(yīng)用和智慧城市解決方案。

　　NB- IoT直接部署于GSM網(wǎng)絡(luò)、UMTS網(wǎng)絡(luò)或LTE網(wǎng)絡(luò)，即可與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)基站復(fù)用以降低部署成本、實(shí)現(xiàn)平滑升級(jí)，但是使用單獨(dú)的180KHz頻段，不占用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的語音和數(shù)據(jù)帶寬，保證傳統(tǒng)業(yè)務(wù)和未來物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)可同時(shí)穩(wěn)定、可靠的進(jìn)行。以智能抄表應(yīng)用為例，與采用有線PLC抄表數(shù)據(jù)回收成功率在60%左右相比，NB-IoT可以保證數(shù)據(jù)成功回收率達(dá)99%，可靠性大大提高。

　　6. 低成本

　　低速率低功耗低帶寬帶來的是低成本優(yōu)勢(shì)。速率低就不需要大緩存，所以可以緩存小、DSP配置低;低功耗，意味著RF設(shè)計(jì)要求低，小PA就能實(shí)現(xiàn);因?yàn)榈蛶挘筒灰獜?fù)雜的均衡算法。這些因素使得NB-IoT芯片可以做得很小。芯片成本往往和芯片尺寸相關(guān)，尺寸越小，成本越低，模塊的成本也隨之變低。

　　圖：各類無線模塊成本對(duì)比

　　長(zhǎng)距離通信技術(shù)NB-IoT是一種革新性的技術(shù)，是由華為主導(dǎo)，由3GPP定義的基于蜂窩網(wǎng)絡(luò)的窄帶物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。它支持海量連接、有深度覆蓋能力、功耗低，這些與生俱來的優(yōu)勢(shì)讓它非常適合于傳感、計(jì)量、監(jiān)控等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，適用于智能抄表、智能停車、車輛跟蹤、物流監(jiān)控、智慧農(nóng)林牧漁業(yè)以及智能穿戴、智慧家庭、智慧社區(qū)等等領(lǐng)域。這些領(lǐng)域?qū)V覆蓋、低功耗、低成本的需求非常明確，目前廣泛商用的2G/3G/4G及其他無線技術(shù)都無法滿足這些挑戰(zhàn)。

　　蜂窩物聯(lián)網(wǎng)具有重要的戰(zhàn)略意義和廣闊的發(fā)展前景，全球主流運(yùn)營(yíng)商正將它納入到整個(gè)公司戰(zhàn)略體系。在過去的2015年，包括中國(guó)、韓國(guó)、歐洲、中東、北美的多家主流運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)開展了基于pre-standard 的NB-IoT技術(shù)的試點(diǎn)，并開啟了端到端的技術(shù)和業(yè)務(wù)驗(yàn)證。包括沃達(dá)豐、中國(guó)移動(dòng)在內(nèi)的多家主流運(yùn)營(yíng)商也公開表達(dá)了希望盡早開始建設(shè)NB- IoT商用網(wǎng)絡(luò)的意向，另一方面，包括歐洲、韓國(guó)在內(nèi)的多家運(yùn)營(yíng)商遇到了來自LoRa和Sigfox的強(qiáng)烈競(jìng)爭(zhēng)壓力，這也將促進(jìn)NB-IoT網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的加速。

　　隨著傳統(tǒng)電信業(yè)務(wù)利潤(rùn)越來越薄，整個(gè)電信行業(yè)都在尋找新的利潤(rùn)增長(zhǎng)點(diǎn)，而與運(yùn)營(yíng)商業(yè)務(wù)最為貼近，市場(chǎng)前景巨大的物聯(lián)網(wǎng)無疑成為運(yùn)營(yíng)商最佳的切入市場(chǎng)。

NB-IoT生態(tài)的優(yōu)劣勢(shì)分析e#

　　據(jù)預(yù)測(cè)則，到2020年IoT全部產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)值有望達(dá)到3萬億歐元；到2025年全球?qū)⒂?000億個(gè)連接。

　　隨著萬物互聯(lián)時(shí)代的來臨，聯(lián)網(wǎng)正成為所有行業(yè)、設(shè)備的必須。同時(shí)，云計(jì)算、大數(shù)據(jù)的普及，讓設(shè)備更加傾向于連接到互聯(lián)網(wǎng)中，這讓NB-IoT迎來了眾多發(fā)展機(jī)遇，如車聯(lián)網(wǎng)、遠(yuǎn)程醫(yī)療、物流等等。

　　據(jù)GSMA預(yù)測(cè)顯示，NB-IoT在2020年將達(dá)到30億聯(lián)接；Machina亦預(yù)測(cè)，NB-IoT未來將覆蓋25%的物聯(lián)網(wǎng)連接。

　　2016年將是NB-IoT產(chǎn)業(yè)發(fā)展非常關(guān)鍵的一年，NB-IoT要成功，必須有生態(tài)系統(tǒng)中各個(gè)產(chǎn)業(yè)平臺(tái)的支持。

　　從解決方案/芯片方面看，對(duì)華為來說，NB-IoT是該公司的一個(gè)大戰(zhàn)略，所有部門都積極參與其中。作為主導(dǎo)者華為提供端到端的解決方案，包括基站、核心網(wǎng)、芯片、操作系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)管理平臺(tái)。據(jù)悉愛立信、高通都在積極研發(fā)生產(chǎn)該類芯片，很多芯片原廠和模塊廠家也計(jì)劃于今年支持NB-IoT。

　　從運(yùn)營(yíng)商對(duì)NB-IoT響應(yīng)和投入看。NB-IoT標(biāo)準(zhǔn)得到了許多主流運(yùn)營(yíng)商的響應(yīng)，中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通、中國(guó)電信、沃達(dá)豐、德國(guó)電信、阿聯(lián)酋電信、意大利電信、 AT&T等全球頂尖運(yùn)營(yíng)商都已圍繞NB-IoT發(fā)布了各自的發(fā)展方略，展開實(shí)驗(yàn)。預(yù)計(jì)2016年全球50家主流運(yùn)營(yíng)商將有會(huì)一半的數(shù)量支持 NB-IoT。

　　從實(shí)際應(yīng)用案例方面看，華為已經(jīng)與多個(gè)運(yùn)營(yíng)商合作完成了智能抄表、智能停車系統(tǒng)演示和驗(yàn)證。隨著標(biāo)準(zhǔn)確定，預(yù)計(jì)將有一大批測(cè)試網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)，而且商用網(wǎng)絡(luò)也會(huì)出現(xiàn)，2017年將進(jìn)入規(guī)模部署階段。

　　除行業(yè)應(yīng)用外，消費(fèi)類行業(yè)如白色家電廠家也開始采用NB-IoT芯片進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)。

　　NB-IoT生態(tài)正在以一種勢(shì)不可擋的態(tài)勢(shì)成形，作為應(yīng)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)新時(shí)代諸多挑戰(zhàn)的一大利器，NB-IoT將引發(fā)整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)的革命性變化，成就萬物互聯(lián)的新時(shí)代，為各行各業(yè)帶來巨大機(jī)遇。

　　華為在 IoT 領(lǐng)域提供完備的解決方案，除傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備外，還提供統(tǒng)一的業(yè)務(wù)管理平臺(tái)和通訊芯片，為運(yùn)營(yíng)商的 NB-IoT 商用部署提供最佳支撐。

　　華為已經(jīng)與沃達(dá)豐和 u-blox 完成了預(yù)標(biāo)準(zhǔn) NB-IoT 應(yīng)用的商用測(cè)試，三方成功地將 NB-IoT 技術(shù)融入沃達(dá)豐西班牙現(xiàn)有的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表業(yè)務(wù)。此次試點(diǎn)使用了華為的芯片和軟件，在運(yùn)營(yíng)商頻段成功實(shí)現(xiàn)窄帶通信。NB-IoT 使用的是 license 頻譜，確保了服務(wù)的安全、優(yōu)質(zhì)、抗干擾。后續(xù)的試點(diǎn)和規(guī)模商用已經(jīng)處于規(guī)劃階段。

　　華為將持續(xù)投入創(chuàng)新，并致力于打造一個(gè)穩(wěn)健、開放的 NB-IoT 生態(tài)系統(tǒng)，推動(dòng) NB-IoT 技術(shù)創(chuàng)新和商用，攜手沃達(dá)豐等戰(zhàn)略合作伙伴，引領(lǐng)公共基礎(chǔ)設(shè)施、農(nóng)業(yè)、制造業(yè)、可穿戴設(shè)備和交通運(yùn)輸?shù)缺姸啻怪毙袠I(yè)的 NB-IoT 技術(shù)的發(fā)展，共建更美好的全聯(lián)接世界。

　　物聯(lián)網(wǎng)（IoT）領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)將因?yàn)榈凸膹V域網(wǎng)（low-power wide area，LPWA）的崛起而重新洗牌，而電信廠商、各家設(shè)備廠商以及芯片廠商都在摩拳擦掌準(zhǔn)備迎戰(zhàn)。

　　相比電信市場(chǎng)，物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)應(yīng)用場(chǎng)景更多，使用環(huán)境與使用要求也更為復(fù)雜。同時(shí)，目前已經(jīng)有多種物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用在市場(chǎng)上，并占據(jù)了市場(chǎng)大部分份額，例如，藍(lán)牙、Thread、ZigBee，甚至是WiFi。

　　NB-IoT作為這一領(lǐng)域的新晉者確實(shí)具有別的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)無可比擬的優(yōu)勢(shì)，遠(yuǎn)距離通信，電信級(jí)保障等，但物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景的復(fù)雜程度遠(yuǎn)非是一種技術(shù)能夠滿足的。

　　電信業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為，NB-IoT相交傳統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有著自身的優(yōu)勢(shì)。不過，其仍舊有著自身的局限性，成本價(jià)格、功耗都可能成為NB-IoT發(fā)展的阻礙。在成本方面，NB-IoT模組成本未來有望降至5美元之內(nèi)，但目前支持藍(lán)牙、Thread、ZigBee三種標(biāo)準(zhǔn)的芯片價(jià)格僅在2美元左右，僅支持其中一種標(biāo)準(zhǔn)的芯片價(jià)格不到1美元。巨大的價(jià)格差距無疑將讓企業(yè)部署NB- IoT產(chǎn)生顧慮。

　　此外，大部分物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景如智能門鎖、數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)等并不需要實(shí)時(shí)無線聯(lián)網(wǎng)，僅需近場(chǎng)通信或者通過有線方式便可完成。

　　來自傳統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的觀點(diǎn)則認(rèn)為，NB-IoT并不適合大部分的物聯(lián)網(wǎng)使用場(chǎng)景，其機(jī)遇是在車聯(lián)網(wǎng)等需要大網(wǎng)覆蓋的應(yīng)用中，而不是傳統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域。

　　Silicon Labs物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品營(yíng)銷副總裁Daniel Cooley表示，基于蜂窩網(wǎng)絡(luò)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)雖然解決了聯(lián)網(wǎng)問題，但其在功耗、成本方面仍與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有著不小的差距。但更為關(guān)鍵的是相較于公網(wǎng)市場(chǎng)，物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)所面臨的使用場(chǎng)景更加復(fù)雜，客戶需求也多種多樣，一種技術(shù)很難滿足所有需求。

　　小結(jié)：從技術(shù)和市場(chǎng)的發(fā)展規(guī)律來看，任何技術(shù)概念誕生初期總是百家爭(zhēng)鳴，可以預(yù)見，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，最終只有少數(shù)標(biāo)準(zhǔn)才會(huì)大規(guī)模應(yīng)用，至于NB-IoT會(huì)否在其中占主要份額甚至一統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)，我們拭目以待。