所有產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都需要經(jīng)歷一個周期,從前期技術(shù)的萌芽到媒體宣傳再到技術(shù)的陣痛期,NB-IoT產(chǎn)業(yè)也不例外。經(jīng)歷了2017年的發(fā)展, NB-IoT產(chǎn)業(yè)已經(jīng)逐漸跨過裂谷,進入發(fā)展快車道。電子制作模塊
所有產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都需要經(jīng)歷一個周期,從前期技術(shù)的萌芽到媒體宣傳再到技術(shù)的陣痛期,NB-IoT產(chǎn)業(yè)也不例外。經(jīng)歷了2017年的發(fā)展, NB-IoT產(chǎn)業(yè)已經(jīng)逐漸跨過裂谷,進入發(fā)展快車道。
華為蜂窩物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品線副總裁刁志峰對國際電子商情表示:“我們看到,2017年很多NB-IoT行業(yè)應用開始部署和孵化;2018年將是一個規(guī)模上量的過程,NB-IoT的網(wǎng)絡和連接量級將越來越大。據(jù)統(tǒng)計目前全球一共擁有36張NB-IoT商用網(wǎng)絡,面積覆蓋率是25%,人口覆蓋率也才達到40%左右。隨著今年NB-IoT市場需求的暴增,我們預計到今年年底全球的NB-IoT商用網(wǎng)絡將會擴張到100張左右,面積覆蓋率也將達到45%,且人口覆蓋率也將突破65%。“
隨著芯片以及終端等產(chǎn)業(yè)鏈上下游廠商都開始積極備戰(zhàn),2018年的連接數(shù)將會達到大幾千萬甚至上億的需求,保守估計2020年至少會達到30個億的連接終端,市場前景廣闊。
NB-IoT芯片SOC化,2019年價格降低至1美金
如果你問終端廠商對NB-IoT最迫切的要求是什么,答案十有八九是降成本。2017年三大運營商都在積極推動芯片/模組價格的下降,通過補貼的方式讓終端廠商獲取可以接受的價格。2017年中國移動宣布提供物聯(lián)網(wǎng)20億元的專項補貼,其中針對NB-IoT模組芯片的10億元補貼;中國電信也對高達50萬片的NB-IoT模組進行招標,為每片NB-IoT模組補貼36元。
中國電信股份有限公司物聯(lián)網(wǎng)分公司總經(jīng)理趙建軍表示:”經(jīng)過一年的努力,我們的LPWAN技術(shù)在成本上開始接近市場能夠接受的范圍。對于終端和模組市場,2017年中國電信一直在致力于推動終端和模組價格的降低,截至目前,市面上的NB-IoT模組已經(jīng)接近我們預期的5美金的水平,且隨著更多應用的誕生和市場的發(fā)展,未來模組的價格將會越來越低,量大的話可能會降低到2-3美金左右,進而加速應用的普及。“
華為刁志峰同樣說道:“2017年3月-4月份的時候,我們的NB-IoT模組價格是150元,而現(xiàn)在的價格已經(jīng)降到了40-50塊左右,在歷史上從沒有一個產(chǎn)業(yè)能夠發(fā)展那么快,在短短一年之內(nèi)將模組價格拉低得這么快。“
隨著產(chǎn)業(yè)的帶動,芯片模組廠商開始自下而上的推動成本的降低。據(jù)統(tǒng)計,業(yè)界已經(jīng)有超過14家的主流芯片供應商,模組供應商也在成倍增加,移遠、利爾達等模組廠商都已經(jīng)開始批量出貨,這必將加速2018年NB-IoT模組價格的下降。
”5美金的模組目標價格不適合中國國情,因為大家比對的是WiFi、GPRS模組的價格。所以按照我個人的預測,中國市場的NB-IoT模組目標價格是2-3美金,這將會推動NB-IoT芯片價格在2019年產(chǎn)業(yè)規(guī)模化后步入1美金時代。“上海移芯通信科技有限公司總裁熊海峰說道。
產(chǎn)業(yè)迫切的低價格需求給NB-IoT芯片設(shè)計帶來新的挑戰(zhàn),必須在芯片的性能和成本之間找到平衡點,包括芯片架構(gòu)、芯片功能定義、工藝和Foundry選擇、外圍電路和器件等方面都需要創(chuàng)新升級。
移芯熊海峰指出:“未來的NB-IoT芯片一定是芯片模組化、SOC化的發(fā)展趨勢。如果我們接收端的性能做的足夠好,DC/DC、FEM、SAW等外圍電路是可以簡化掉的,促使模組成本降低;另一方面是芯片架構(gòu)的優(yōu)化創(chuàng)新,可以將芯片核心功能固化、通信功能用硬件的方式固化,比如PSRAM和DSP也可以省掉。
圖:上海移芯通信科技有限公司總裁熊海峰
移芯作為一家2017年2月成立的蜂窩物聯(lián)網(wǎng)芯片新公司,第一款產(chǎn)品就瞄準了NB-IoT市場并推出EC616芯片。據(jù)了解,該芯片可以做到極簡的外圍電路,同時內(nèi)部進行了架構(gòu)優(yōu)化,讓芯片架構(gòu)、功耗、量產(chǎn)能力得到很大的提升。
此外,熊海峰還提到了芯片設(shè)計的其他兩個難點:第一,NB-IoT標準和產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,芯片需在短時間內(nèi)快速跟進標準,產(chǎn)品演化和迭代并迅速達到穩(wěn)定成熟。這對芯片的頻率性能指標、協(xié)議一致性、對各基站的兼容和穩(wěn)定性提出很高的要求。
第二,要真正達到電池10年續(xù)航的低功耗,需要從芯片架構(gòu)到實現(xiàn)以及實際應用進行全面優(yōu)化設(shè)計。這些難點同樣也是NB-IoT芯片的發(fā)展趨勢,需要產(chǎn)業(yè)鏈玩家的共同努力,推動技術(shù)的成熟。
政策資金雙推動,NB-IoT智慧城市項目規(guī)?;瘯r代已來
NB-IoT的第一波應用是由政府層面推動的智能水氣電表、智慧路燈、智能煙感等智慧城市項目。在智慧城市里面,像水電、燃氣和一些抄表的業(yè)務,當前是整個NB-IoT應用當中發(fā)展最快的。據(jù)華為刁志峰透露,NB-IoT規(guī)?;瘧玫臅r代已經(jīng)到來,公共事業(yè)(水電氣抄表業(yè)務)的應用現(xiàn)在最少已經(jīng)達到1500萬的量級。
以我國NB-IoT/eMTC的模范試點城市鷹潭為例,據(jù)鷹潭市工業(yè)信息化委員會副主任蘇鵬程透露:“鷹潭成為全國首個全域應用智能抄表的城市。鷹潭水務公司總用戶13萬,其中智能表總數(shù)為12.4萬臺,占95.5%,基于NB-IoT技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)水表7萬臺?;贜B-IoT技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)水表上線率達到99.34%,充分證明NB-IoT技術(shù)在深度覆蓋和智慧水務方面的優(yōu)勢。”
蘇鵬程頗為自豪地表示,鷹潭成為國內(nèi)首個建成NB-IoT、eMTC兩張網(wǎng)絡全覆蓋的城市:2017年三大運營商在鷹潭建成開通962個NB-IoT基站;江西移動在鷹潭率先開通eMTC基站,覆蓋能力與NB-IoT相當,中國電信也已將鷹潭作為eMTC試點。
除了三表業(yè)務,鷹潭也在聯(lián)合陽光照明、美的照明事業(yè)部等企業(yè),大力推動智能路燈項目的發(fā)展,2017年已經(jīng)有7000多盞智能路燈的布設(shè)。
在推動三表、智能路燈等NB-IoT智慧城市應用的過程中,也存在著很多痛點。例如三表業(yè)務存在并發(fā)、時延以及數(shù)據(jù)上報的成功率低等問題;智能路燈也面臨著并發(fā)大、基站擁塞丟包、故障定位難以及客戶平臺重復下發(fā)命令等問題。
“對于智能路燈項目,批量控制的成功率是需要反向控制的物聯(lián)網(wǎng)應用中非常關(guān)鍵的一個指標。對于路燈應用本身而言,該如何實現(xiàn)批量控制、自動化?休眠狀態(tài)又該如何去做?此外還有“并發(fā)、基站擁塞以及故障定位難”這些問題需要解決,這些都是目前各大廠商廣泛面臨的問題” ,中國電信趙建軍說道。
趙建軍表示,“2017年通過與眾多廠商的實踐,我們已經(jīng)積累了非常豐富的實戰(zhàn)經(jīng)驗,形成了一套非常完整的優(yōu)化/解決機制。目前,我們已在20多個省市實現(xiàn)了多方位“NB-IoT+三表”應用布局,同時也做到100多萬的上線業(yè)務開展。”
值得一提的是,NB-IoT在共享單車等智慧交通也將會有千萬量級的規(guī)模。“我們看到,政府部門對電瓶車監(jiān)控的NB-IoT項目非常感興趣,特別是公安交警系統(tǒng)積極響應。其實交通事故很大比例都是與電瓶車相關(guān),在很多省份政府對電瓶車管控地非常嚴,希望把所有電瓶車都監(jiān)控起來。我們知道電瓶車通常沒有上牌,管理混亂,如果電瓶車撞到人后逃逸,是沒有辦法抓人的。如果給每個電瓶車安裝NB-IoT監(jiān)控器,就能實現(xiàn)定位查詢、軌跡回放、預警布控等功能。今年華為將在鄭州與政府合作實現(xiàn)100萬電瓶車的監(jiān)控。”華為刁志峰說道。
據(jù)了解,此前監(jiān)控電動車也有RFID的方案。但從湖州市公安局的反饋來看,RFID標準未統(tǒng)一、有縫覆蓋、廠商技術(shù)水平良莠不齊等問題嚴重制約其在公安管控、公共服務等方面的應用,也使系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)成本居高不下,投資性價比難以提升。
相比之下,在基于NB-IoT的電動自行車監(jiān)控系統(tǒng)中,外網(wǎng)側(cè)平臺改由運營商提供,然后以接口等方式通過VPN等加密路由傳輸?shù)焦簿W(wǎng)控制中心。這一重要的改進促進了平臺和標準的統(tǒng)一,易于二次開發(fā)和不同品牌產(chǎn)品的兼容;專業(yè)授權(quán)頻譜的運營商網(wǎng)絡具有更高的安全性,也降低了網(wǎng)絡運維壓力和建設(shè)成本。
隨著產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,NB-IoT的應用將由智慧城市向企業(yè)/行業(yè)應用推進。2018年,國際電子商情認為農(nóng)業(yè)、工業(yè)等傳統(tǒng)領(lǐng)域?qū)⒂楷F(xiàn)出更多借助NB-IoT進行數(shù)字化轉(zhuǎn)型的創(chuàng)新應用。例如 “牛聯(lián)網(wǎng)”應用,可以讓奶農(nóng)及時掌控奶牛的健康和產(chǎn)奶量,降低損失,增加收益。
智慧城市目前面臨的問題是,水表、電表、氣表以及路燈公司大都不愿意為NB-IoT這類新技術(shù)買單,采用新技術(shù)來改造原有格局的動力不足。相比之下,NB-IoT給傳統(tǒng)行業(yè)的奶農(nóng)等經(jīng)營者帶來的是實打?qū)嵉睦?,整個產(chǎn)業(yè)自發(fā)性地進行智能化升級意愿比較強,現(xiàn)在“豬聯(lián)網(wǎng)”、“羊聯(lián)網(wǎng)”也開始試用,農(nóng)業(yè)或?qū)⒊蔀橄乱粋€海量應用NB-IoT的傳統(tǒng)行業(yè)。