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全球物联网蜂窝连接数将在2025年突破50亿大关,NB-IoT的贡献比接近一半

作者: 2019年09月20日 来源:全球化工设备网 浏览量:
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整体看,在模组成本不断降低以及成5G候选技术的刺激下,NB-IoT技术发展进入快速增长的上升通道,据悉,NB-IoT用户月增量,已经超过2G物联网用户数量月增量。在2019年过去的9个月,NB-IoT在多个领域茁壮成长得到行业
  现如今,一些物联网企业出现非常强的焦虑,同时也裹挟着运营商的焦虑。这主要来自于2G网络的腾频退网,之前还能联网的2G终端设备,现在不灵了。
 
  早在几年前,一些大型运营商就释放信号要关闭2G网络,产业链上的一些企业积极转型,投入运营商主营网络的怀抱;有一些企业则是转战市场,从发达国家往欠发达地区转移。
 
  这是市场规律的使然。
 
  现如今,中国、美国、日本、韩国、加拿大、澳大利亚、新加坡、泰国、新西兰、芬兰、挪威等国家的运营商都已进行了2G网络退网。为了实现2G网络市场客户的切换,大多数运营商已经开通了NB-IoT网络,促进大家进行新型网络的升级换代。
 
  全球很多主流运营商都部署了NB-IoT网络,但是,2G网络的拥护者,经常念叨:覆盖这么大的网络,成本如此的便宜,产业链非常成熟,干嘛不用呢?
 
  有些运营商的人员迫于KPI考核压力,在没有别的可选择的情况下,拍着胸脯给客户保证:“我这么大一张网络,岂能说关就关。
 
  关不关2G网络,运营商可以说了算,也可以说了不算。
 
  比如,运营商建不建5G网络,好像不完全是运营商说了算。
 
  政府不给你发放牌照,你想建也建不了。
 
  政府给你发放牌照了,你想不建,好像也不可行。
 
  有些人说技术还不成熟,投资回报太低,4G网络够用了,根本不需要5G网络,等等。图一时快乐,可以嘴上说说。但到了真正的决策,就要体现大智慧的战略思维了。
 
  在网络建设的初期,依赖国际标准、通信设备、芯片、终端等方面的成熟度,达到一定的平衡后,自然会加速建设。当老百姓开始接受性价比较高的终端后,会倒逼网络建设加速部署。
 
  回顾历史,我们惊奇的发现:
 
  现如今,4G切5G,有很多保守派,说4G的高速网络还没有发挥其价值,投资5G不划算。但其没有体会到5G网络是为场景而生,不仅是针对人的网络,还要满足车联网和物联网的诉求。
 
  在3G切4G的时候,历史曾经上演过。但当3G网络完成历史使命的时候,你会发现即使再大的投入,都有其价值。
 
  从2G网络切NB-IoT网络,一样承担着运营商网络的使命感。
 
  中国电信和中国联通,因为其2G网络价值趋近于0,心甘情愿的关闭2G网络。
 
  但对于中国移动来说,尴尬来源于多方面。
 
  一方面想继续发挥2G网络的剩余价值,另一方面又担心其他运营商NB-IoT网络的崛起。前两年共享经济的崛起,又让保守派占了上风。在不继续投入2G基站网络优化和网络维护的同时,又想让用户实现规模化发展,可谓难上加难。
 
  而今,在政府的战略布局下,中国移动2G网络的腾频退网,将是幻想破灭的推进剂。
 
  中国移动将2G网络的5M频段(904-909MHz / 949-954MHz)频段转让给中国联通发展4G网络,并制定了具体时间节点。
 
  2019年12月之前:完成30%~40%省份的腾退工作。
 
  2020年5月之前:完成全部的腾退工作。
 
  同时,中国移动计划拿出至少5M的频谱用于发展4G网络。
 
  中国移动用在2G网络的900MHz频段资源,将从20M减频到10M及10M以下。随着2G频谱资源的减少,中国移动2G网络体验将大幅度下降。
 
  “永远一直在线!”是我们对物联网的理想诉求!
 
  运营商为了不让2G终端一直连接网络,在不进行数据交换的时候,对终端进行“踢网”,以确保其它用户可以接入网络。
 
  这是因为2G网络采用信令交互模式,每个基站都有并发数量的限制。
 
  2G基站功耗大,运营商不说,消费者也不关心。
 
  2G终端功耗大,工程师为了延长电池工作时间,采用通信模组关机模式,在需要发送数据时,在重新连接驻网。对于要接收下行数据的终端,就不灵了。
 
  为了满足大量的低速需求的物联网连接,运营商亟需打造一张为“物”服务的网络,替换临时顶替上岗的2G网络,实现从为“人”服务的网络向为“物”服务的网络切换。
 
  根据5G物联网产业联盟的预测性分析,低速蜂窝物联网智能终端增长迅速,既包含NB-IoT智能终端的快速增长,也包含2G终端的惯性收尾。
 
  NB-IoT不是简单的替换2G,而是携带了大量的物联网基因,包括广覆盖、大连接、低功耗、低成本、不容易受干扰、安全性能高、使用者不用维护网络等。
 
  2019年,新开的NB-IoT项目在大规模增加,而2G项目几乎没有新案子。
 
  很多人的潜意识里认为,我已经很懂GPRS了,NB-IoT不就是替换一下而已吗?
 
  做终端的这么想!
 
  做模组的这么想!
 
  做芯片的也这么想!
 
  但是,很多人错了,错在了想当年,曾经是GPRS应用的领导者。
 
  若想实现GPRS向NB-IoT的切换,就得掌握新技术的优势,规避旧技术的缺陷,在做足准备的情况下,应对市场的风云变幻。
 
    这个图只是简单的对比,用于给大家说明两者之间的差异。
 
  GPRS的发射、接收和IDLE状态,非常有规律,两个发射或两个接收之间的间隔为4.615ms。
 
  由于GPRS是常连接,在实际应用中,运营商不希望终端一直在线,经常会对终端进行“踢网”,目的是不要去霸占俺的频谱资源,在收发数据的时候再叫醒干活。
 
  对于电池供电的终端而言,发现一直在线的话,功耗太大,在不干活的时候,断电关机,需要收发收据的时候,再叫醒干活。
 
  这种模式在GPRS初期的时候,并不存在,而是GPRS终端在发展的过程中,运营商和终端企业的聪明才智诞生了如此的折中方案。
 
  在设计NB-IoT的时候,大家的目的是既让智能终端一直在线,又不会消耗太多的功耗,既要满足信号较弱情况下的通信诉求,又不会部署复杂的网络拓扑。
 
  在信息较弱的时候,NB-IoT的发射时间可延长至20s,接收时间可以是0,也可以是20s至255s,ACK用于确认消息,同时增加了PSM或eDRX省电模式。IDLE模式可由运营商自行决定,有些是2s,也有8s、10s、60s等。
 
  从上图分析,如果终端继续沿用GPRS的设计思路,这胡同咋走,工程师们可想而知。
 
  千万别走进死胡同!
 
  这是NB-IoT在-137dBm情况下,通过仪器抓取的数据,明显和GPRS的数据有很大的差异。
 
  如果把NB-IoT和GPRS的数据进行对比,在各自极限的情况下,即NB-IoT在-137dBm时,最大发射电流有500mA,平均电流也有180mA,而GPRS最大要达到2A。
 
  但是NB-IoT的发射时间可高达20s,GPRS的发射时间只有0.577ms,虽然NB-IoT的单次发射电流比GPRS小,但时间有可能长很多。
 
  根据能量守恒定律,从一次发射需要的能量来分析,NB-IoT需要的能量为3700mAS,远远大于GPRS需要的1.154mAS能量。
 
  因此,若采用18505电池,其最大发射电流是100mA,无法满足NB-IoT长时间发射时需要的能量,根据计算,至少需配合0.133F的超级电容,而GPRS只需要0.018F的电容即可。
 
  若沿用GPRS的设计思路,不管是从电池选择、电容配置、电源设计等方面,都无法完全替换NB-IoT的设计思路。
 
  物联网系统架构设计思维
 
  物联网作为提升行业管理效率的技术手段,需要企业拥有系统架构的设计思维。这主要是因为物联网是一个全产业链的事情,不仅需要有国际标准,还需要运营商建设网络,需要芯片企业设计符合需求的芯片,需要模组企业快速帮助终端企业设计产品,需要传感器、天线、电池等硬件资源的配合,也需要物联网云平台、设备管理、软件升级、系统测试、网络安全、产品认证等环节。
 
  虽然你只是整个全产业链的一环,但也需要拥有全产业链的思维。
 
  要理解用户,设计符合他们需求的产品解决方案。
 
  要换位思考,换做你是用户,愿不愿意使用我的方案。
 
  格局要大,学会按照政府管理的思维,撬动政府的资源优势。
 
  要有丰富的想象空间,天花板高的领域,意味着风险较小。
 
  要有新技术的更迭思维,一代更比一代强,长江后浪推前浪。
 
  物联网产业生态思维
 
  任何一个新生事物的出现,必须进行大规模的试错,并且是生态链上的合作伙伴进行全程参与。
 
  既然是生态,就得有生态的思维。
 
  芯片的诞生,如果仅靠PPT宣传,不足以产生规模效应。必须得有“行业大佬”愿意为其试错。
 
  华为海思的优势,是建立在时间的优势上,撇开其努力的因素,有一批的模组厂家和终端厂家为其试错。在没有选择的情况下,很多行业大佬还是不愿意放弃新技术带来的产业卡位优势。
 
  因为有了NB-IoT,移远通信(603236)快速上位,一跃成为通信模组的全球第一梯队,并成功在A股主板上市。
 
  因为有了NB-IoT,宁波水表(603700)的智能水表行业优势地位才能继续保持,同样也在A股主板上市。
 
  因为有了NB-IoT,金卡智能(300349)才能从2G网络顺势切换到NB-IoT网络,卡位蜂窝物联网表计的优势地位。
 
  如果一款物联网终端或解决方案面市,到底能不能被市场接受,考验的是大家的综合素质。
 
  在这里,价格不是决定性因素,质量才是关键,因为我们现在面对的不是B2G或B2B市场,而是时代引领下的B2G2C或B2B2C的市场。
 
  从搞得定关系型的商业模式到搞不定关系型的商业模式,消费者的接受程度将传导至产业链的任何环节。
 
  如果沿用GPRS的思路设计NB-IoT,必然是给自己挖坑。
 
  这个结论同样适用于拥有LTE设计的思路,以及山寨手机产品设计的思路。
 
  现如今,运营商逐步实现2G网络的退网,NB-IoT的网络覆盖也越来越多,越来越好。运营商的蜂窝物联网实现了由2G网络到NB-IoT网络的交接棒传递,其他的产业链环节也会迎头赶上,包括芯片、模组、终端、平台等。
 
  现实不会撒谎,结果会让很多人心服口服。
 
  因此,
 
  需要大家从源头深究:
 
  芯片本身的设计,
 
  芯片的电源设计,
 
  模组的电源设计,
 
  终端的电源设计,
 
  电池的供电设计,
 
  电源电路的设计,
 
  还有晶体、PA、开关、滤波器的选择,
 
  等等,
 
  每一个细节都将决定产品的成败!
 
  愿大家在物联网大规模部署的道路上,越走越踏实!
 
  从中国移动2G网络的腾频退网来看,如果你的设备连不上2G网络,将会是一种常态,很多渠道供应商会继续游说终端客户使用2G网络。
 
  但是,渠道供应商说停就停了,他们很快会切换到销售NB-IoT网络。
 
  然并卵,作为智能终端的提供商,你若没有几个月的准备时间,根本无法实现快速切换。当你眼睁睁的看着老客户的订单被你的竞争对手拿下,而你,只能望洋兴叹!
 
  2G网络的腾频退网,对于很多具有创新精神的客户,反而是市场上难得的逆袭机会!
 
  NB-IoT网络,
 
  将承担运营商海量规模的物联网连接!
 
  小编补语
 
  近期,根据相关通信行业媒体发布的最新统计数据,NB-IoT的用户数正式突破6000万,其中NB-IoT燃气表和NB-IoT水表用户数均超过1000万大关(福州完成30万台采用NB-IoT技术智能水表安装,开通了全国第一家NB-IoT规模化商用局)。在突破6000万连接的背景下,业界预测NB-IoT有望突破1亿连接,实现规模商用。
 
  整体看,在模组成本不断降低以及成5G候选技术的刺激下,NB-IoT技术发展进入快速增长的上升通道,据悉,NB-IoT用户月增量,已经超过2G物联网用户数量月增量。在2019年过去的9个月,NB-IoT在多个领域茁壮成长得到行业认可,为自己成为5G物联网领域“王者”开启了良好的开端。Counterpoint IoT的最新研究数据显示,全球物联网蜂窝连接数将在2025年突破50亿大关,其中NB-IoT的贡献比将接近一半。
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标签:2G物联网 5G物联网 NB IoT

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