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NB-IoT推動“萬物互聯”

http://www.hxhkoiyd.com ( 2019/3/7 16:54 )

中國信息通信研究院產業與規劃研究所 曹磊

隨著物聯網的快速發展,專為物聯網無線連接設計的低功耗廣域網(LPWAN)誕生,解決了廣覆蓋和低功耗/低成本兩難問題,開啟了物聯網無線連接新方式,推動了基于無線技術的物聯網應用快速發展。與此同時,面對自然人用戶紅利終結、流量經營“剪刀差”持續擴大的現實,全球移動通信業不約而同地將未來戰略聚焦于充滿無限想象空間的萬物互聯。3GPP等標準組織和移動通信產業界開始將目光投入到以物聯網為代表的低功耗大連接場景和以車聯網/工業互聯網為代表的低時延高可靠場景,向其他無線通信領域滲透。以NB-IoT為代表的移動物聯網技術正是在這樣的背景下應運而生,助推移動通信產業向物聯網領域擴展。

NB-IoT是基于移動通信網絡的物聯網技術體系,具有廣覆蓋、大連接、低功耗、低成本的優勢,解決了傳統物聯網存在的技術碎片化、覆蓋不足的問題,極大提升了物聯網的應用能力,獲得了業內的廣泛支持,將成為物聯網主流技術。

目前,全球多個運營商緊跟NB-IoT發展步伐,在標準協議完成之后第一時間進行技術驗證、測試和商用部署。根據GSA統計,截至2019年1月中旬,全球45個國家/地區的78家運營商正式商用NB-IoT網絡,網絡數量是去年同期的兩倍。我國也加快NB-IoT網絡部署步伐,截至2018年6月,NB-IoT基站將近57萬,NB-IoT應用示范加速推進,多省市開展了NB-IoT示范應用。

移動物聯網產業仍在起步階段

我國是全球規模最大的物聯網市場,物聯網發展取得了顯著成效,是全球物聯網產業發展最為活躍的地區之一。根據工信部統計,截至2018年年底,三家基礎電信企業發展蜂窩物聯網用戶達6.71億戶,全年凈增4億戶,物聯網業務收入同比增長72.9%。

隨著萬物互聯時代開啟,我國物聯網將進入又一個快速發展階段,特別是移動物聯網技術為萬物互聯提供了強大的基礎設施支撐能力,智能可穿戴設備、智能家電、智能網聯汽車、智能機器人等數以萬億計的新設備將接入網絡,形成海量數據,應用呈現爆發性增長,促進生產生活和社會管理方式進一步向智能化、精細化、網絡化方向轉變,經濟社會發展更加智能、高效。

我國提出建設制造強國、網絡強國,這些都為移動物聯網開創了新的發展機遇。在政策的東風推動下,中國移動中國電信中國聯通三大運營商快馬加鞭,華為中興等設備制造商主動出擊,迅速形成了發展物聯網的產業合力,并率先在全球實現了NB-IoT基站的規模部署,贏得了商用領先地位。北京、上海、深圳、鷹潭和成都等多地政府部門在NB-IoT方面出臺了明確的物聯網發展規劃,對物聯網產業的發展起到了明顯的推動作用。

移動物聯網產業涉及感知/控制、網絡、平臺和應用服務等多個環節,產業仍處于培育和發展階段。目前產業各方正抓住這一關鍵階段進行產業布局,隨著NB-IoT標準和技術日益成熟,產業生態競爭日趨激烈,移動物聯網生態構建和產業布局正在全球加速展開。國際企業利用自身優勢加快物聯網服務、整機設備、核心芯片、操作系統、傳感器件等產業鏈布局,操作系統與云平臺一體化成為掌控生態主導權的重要手段,工業制造、車聯網和智能家居成為產業競爭的重點領域。我國電信、互聯網和制造企業也加大力度整合平臺服務和產品制造等資源,積極構建產業生態體系。國內三大運營商推進NB-IoT網絡加速部署,芯片廠商加快推進芯片量產,設備制造商爭相發力基站和天線制造,終端廠商推出試用終端產品,移動物聯網平臺日漸成熟,與云計算、大數據等新一代信息技術融合應用的空間巨大。

NB-IoT應用加快跨界融合

NB-IoT正在智慧城市、智慧醫療、智能家居、智能交通、智慧農業、智慧安防等方面發揮越來越重要的作用,支撐這些行業應用的融合發展。當前主要呈現出三種趨勢:

(1)NB-IoT以自動感知為基礎、數據采集為手段、智能控制為核心、精細管理和服務提升為目的,廣泛滲透到社會發展各個領域,滿足智慧城市建設需求,提升城市管理能力和民生服務效率。

(2)NB-IoT與制造業深度融合,將大力推進制造業提質增效與轉型升級。移動物聯網、云計算、大數據等新一代信息技術與制造業結合,將提升企業研發、采購、制造、管理、服務、物流等環節對數據的開發利用能力,形成基于數據的各類智能化應用模式,進而實現傳統制造業的提質增效與轉型升級,助力供給側結構性改革。

(3)NB-IoT與傳統產業相結合,與其他信息技術不斷融合滲透,將催生出新興業態和新的應用。這一趨勢重點體現在農業、物流業和旅游業等領域,通過差異化布局,將為我國經濟發展提供新動能,為社會發展提供新的手段。

雖然NB-IoT推動移動物聯網應用快速發展,但是我們也應該看到應用發展面臨如下幾個問題:

(1)普及程度低。目前雖然有相關政策推出,多個地方政府也在大力推廣,但現階段全國還沒有進入大規模商用階段,應用普及程度低。

(2)規模成本高。行業上下游還未進入大規模量產階段,目前芯片、模組的成本相對較高,造成應用推廣成本提高,待大規模量產、價格進一步降低,企業才有可能大規模采購。

(3)技術成熟不足。目前應用大規模商用的穩定性還需要在實際生產環境中進一步驗證。

(4)標準測試待完善。NB-IoT領域的技術標準有待進一步完善,相關芯片、模組、終端產品的測試標準有待完善和推出,以便對產品、應用和相關系統的確定性與安全性等進行測評。

NB-IoT應用發展面臨的這些問題,需要移動物聯網產業界加強合作,在發展中尋求解決方法。

5G將為移動物聯網發展打開空間

移動物聯網技術主要有NB-IoT、eMTC技術,以及蜂窩網的未來演進5G技術。NB-IoT側重在低成本、廣覆蓋和長續航,而eMTC滿足語音通話/中帶寬速率/移動性的物聯網應用需求。NB-IoT和eMTC面向了5G的海量連接(mMTC)場景,是未來走向5G物聯網的基礎,目前3GPP已經將NB-IoT和eMTC的后續演進作為5G mMTC的技術。

(1)5G將進一步完善移動物聯網技術體系,重點涵蓋大規模機器通信(mMTC)場景。

5G新的mMTC技術將進一步實現低功耗大連接的目標,和現有的NB-IoT和eMTC技術互為補充。未來一段時間內,基于蜂窩網絡的低功耗廣域物聯網應用主要依靠NB-IoT和eMTC來承載,直到未來5G mMTC標準凍結并大規模商用。因此,為滿足物聯網低成本的需求,先以NB-IoT/eMTC促進產業成熟、降低成本,再通過NB-IoT/eMTC的演進逐漸平滑過渡到5G mMTC上是未來的發展路徑。在這一發展路徑中,移動物聯網技術體系將發展壯大,通過持續的標準演進和產品研發,促使NB-IoT、eMTC和5G mMTC技術構成滿足不同應用需求、互為補充、靈活統一的技術體系。

(2)5G將推動移動物聯網在垂直行業領域的應用,逐步形成規模應用體系。

5G將優先聚焦在自動駕駛、健康醫療、工業互聯網、智慧城市和超高清視頻應用等五大場景的落地,這些場景的應用不同程度地涉及移動物聯網應用需求,將有利于移動物聯網技術進一步豐富應用場景。基于NB-IoT、eMTC和5G的發展演進,將形成完整的移動物聯網應用體系,將實現終端、網絡、計算處理/數據分析、應用四層之間更加深度的耦合;將擴大移動物聯網應用領域,創新商業模式,為各行業、各領域賦能增效,為移動物聯網應用發展提供更廣闊的空間;將不僅僅帶來連接規模和能力的改變,更將促進思維方式和商業模式的變革,為助力數字經濟發展打下堅實的基礎。

作者:曹磊   來源:人民郵電報

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