万物互联趋势催生LPWA发展 NB

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物联网的趋势催生了物联网的发展

物联网以m2m为基础，借助云计算、大数据等技术构建物联网生态系统。在物联网时代，将有超过100亿个对象连接到网络。根据软银的预测，未来5年，物联网连接的数量将超过500亿，10年后将超过1000亿，到2035年，全球将有1万亿个物联网连接。

图表1:到2035年，世界上将有1万亿个物体连接在一起

资料来源:未来工业研究所

数百亿物联网对传统通信技术(即短程无线接入和移动蜂窝网络)提出了更高的要求。传统移动蜂窝网络的高使用成本和高功耗催生了针对物联网连接设计的低功耗广域网(lpwa)，对应于中低速率应用场景(传输速率图2:物联网趋势催生了lpwa的发展。

资料来源:未来工业研究所

事实上，用于发展物联网的通信技术目前正在全球范围内发展。根据华为的技术报告，到2020年，整个物联网的90%将连接到低功耗和广域网领域。

图3:2020年全球物联网连接比例图

资料来源:未来工业研究所

Nb-iot是最有前途的低功率微波技术之一

在所有低功耗广域(lpwa)通信技术中，最有前途的通信网络技术是lora(远程)、sigfox(超窄带技术)和nb-iot(基于蜂窝的窄带物联网)。

在3gpp标准的制定中，添加新技术的典型过程是首先建立si，通过研究项目获取技术报告，根据技术报告的研究结果在同一个版本或下一个版本中建立相关的工作项目，并通过工作项目输出技术标准。nb-iot的配制过程也是如此。在吉兰集团的物联网研究项目中，主要提出了三种技术，即:扩展覆盖全球移动通信系统(EC-GSM)、移动通信系统(nbciot)和移动通信系统(nb-lte)。

其中，nb-ciot由华为、高通和东大联合提出(东大是一家英国物联网公司，2014年9月被华为收购)，nb-lte由爱立信、中兴、诺基亚等厂商联合提出。经过2015年9月RAN #第69次全体会议的激烈讨论，最终协商并统一为一个技术解决方案，即nb-iot。

图表4: NB-IoT技术演进路线

资料来源:未来工业研究所

Nb-iot引领lpwan技术

Nb-iot基于lte技术标准，通过优化网络协议、半双工模式、待机和唤醒机制，实现了比GSM 20db的增益，大大提高了网络覆盖范围。同时，单扇区连接数达到10万，分别是2g和4g网络的100倍和20倍，设备待机时间长达10年，有效满足了低功耗和广域连接的需求。

Nb-iot和emtc在信道带宽、数据速率、覆盖能力等方面各有侧重。业内一致认为，系统带宽高于200khz的nb-iot终端类型和系统带宽低于1.4mhz的emtc终端类型不会加入rel.15的演进方向，这进一步明确了它们将形成差异化的互补关系，而不是竞争关系。

具体来说，nb-iot具有很强的网络覆盖能力，主要用于相对固定的场景，如远程抄表业务、公共设施监控、智能停车等。并且成本和功耗也可以降低到最小。emtc的优势是高速，移动性支持和语音支持。典型的应用场景是物流和可穿戴设备。

图5:物联网局域网技术比较

资料来源:未来工业研究所

以上数据和分析均来自未来产业研究所发布的《2017-2022年中国物联网产业细分市场需求和投资机会分析报告》。