窄带蜂窝物联网NB-IOT低功耗广域网技术有哪些成熟的产品?

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基于蜂窝的窄带物联网(NarrowBandInternetofThings,NB-IoT)成为万物互联网络的一个重要分支。窄带物联网构建于蜂窝网络,只消耗大约180KHz的带宽,可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络,以降低部署成本、实现平滑升级。窄带物联网的优势:窄带物联网是IoT领域一个新兴的技术,支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接,也被叫作低功耗广域网(LPWA)。窄带物联网支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接。据说窄带物联网设备电池寿命可以提高至至少10年,同时还能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖。现在类似的物联网平台如:电子人物联网等。

物联网产业迎来重磅政策。近日,工业和信息化部等八部门联合印发《物联网新型基础设施建设三年行动计划(2021-2023年)》(下称《行动计划》)。机构分析,5G将驱动物联网成为新一轮 科技 与产业变革的核心动力,看好物联网各大细分赛道投资机会,尤其是消费级市场成长可期。

政策发力万亿物联网市场

AIoT大时代来临

此次发布的《行动计划》明确,到2023年底,在国内主要城市初步建成物联网新型基础设施;推动10家物联网企业成长为产值过百亿元、能带动中小企业融通发展的龙头企业;支持发展一批专精特新“小巨人”企业;物联网连接数突破20亿个;完成40项以上国家标准或行业标准制修订。推进物联网新型基础设施规模化部署是下一步重点。工业和信息化部 科技 司相关负责人表示,将在 社会 治理、行业应用、民生消费三大领域重点推进12个行业的物联网部署。

信达证券点评称,《行动计划》明确四大行动目标,定性与定量齐登场,计划落地决心强。在智能革命推动下,以智能家居、智能安防、智能穿戴、智能网联 汽车 等为代表的AIoT(人工智能物联网)新应用有望相继爆发,智能革命将开启AIoT大时代,AIoT赛道具备“高确定性+高成长性”,物联网成长空间大且可持续性强,看好物联网各大细分赛道投资机会。

“当前5G通讯网络已大规模铺设,大数据云计算等万物互联的基础设施开始具备,整个物联网产业链将迎来大爆发,一场基于万物互联的智能革命就在眼前。”国信证券如是分析。

中信证券也认为,5G将驱动物联网成为新一轮 科技 与产业变革的核心动力。连接技术迭代进步、产业政策持续驱动、下游场景需求井喷式爆发驱动物联网连接数高速增长。据IoT Analtytics预测,2025年全球物联网设备连接数将至少达到250亿个,中国物联网连接规模将在2022年达到70亿个。据GMSA预测,2025年全球物联网产业规模达11万亿美元;IDC预计中国物联网支出占全球比重将达到267%(约3000亿美元),位居全球首位。

从二级市场表现来看,物联网概念股年内表现抢眼,合计市值近5万亿元,多只个股年内涨幅明显,国民技术、国科微、上海贝岭、全志 科技 等个股年内涨幅均超100%。

基金加大持仓配置

机构看好消费级AIoT

年内,机构频频前往物联网概念的公司调研。同花顺数据显示,物联网板块中颖电子、海康威视等十几家公司年内受到机构调研超10次,海康威视受到超千家机构调研,中科创达、兆易创新等5家公司受机构调研家数超500家。

中金公司认为,在物联网连接数上升、硬件与场景双线驱动等因素影响下,新的消费电子创新拐点即将到来,消费级物联网有望引领新一轮的消费电子创新浪潮。尤其是“场景智能”方面,智能 汽车 有望成为AIoT时代的下一个热门终端应用。

产业结构层面,通信模组被机构普遍看好。中信证券称,在物联网连接数爆发、产业政策持续加码、网络连接技术迭代和应用场景需求爆发等驱动因素下,物联网模组行业有望迎来“量价齐升”阶段。预计2025年全球蜂窝通信模组出货超9亿片,对应千亿元级别市场空间。华创证券也认为,未来5G模组、车载模组等市场需求有望持续释放,相关产业链公司营收及利润端有望延续高速增长态势。应用层方面,中信证券认为,多应用场景将刺激需求爆发,除了 汽车 网联领域,万物智联领域,双碳目标下智能电网是必经之路。电网万亿元级别投资规模将逐步向配电侧和用电侧倾斜,包括智能电表在内的各类电力智能终端出货量将高速增长。

上市公司也在积极加快物联网相关布局。工信部数据显示,截至8月末,三大运营商发展蜂窝物联网终端用户133亿户,比上年末净增19亿户。华为、百度、小米等 科技 巨头早已布局AIoT,持续拓展可穿戴设备和智能 汽车 等消费级物联网品类,并在生态方面不断发力,尤其鸿蒙系统的发布,更加快了物联网生态构建。通信模组方面,移远通信、广和通分别采取“份额优先,规模为王”策略和“深耕高价值场景”策略,加大全球范围博弈。

不论是2G还是3G,移动通信技术从诞生之初基本就一直沿用蜂窝式组网方式。即将移动终端的服务区划分为一个个正六边形的小区,每个小区设置一个基站,移动终端通过基站接入移动网络,形成了酷似“蜂窝”的网络结构,所谓蜂窝定位就是指通过蜂窝网络中的基站设备对移动终端进行定位的技术,也称为移动定位或无线定位。

物联网是一个超级产业,涉及领域非常多,其中又有很多细分技术,而且应用碎片化。2020年,工信部发出了《关于深入推进移动物联网全面发展的通知》,意在推动移动物联网的规模化发展,将物联网碎片化的应用“串”起来。2020年,我国窄带物联网NB-IoT基站数和5G基站数均超过了70万个,移动物联网连接数超过了108亿。2021年,物联网发展将有哪些主要趋势?

NB-IoT仍在爬坡

目前我国NB-IoT的连接数已经超过了12亿,应用创新不断深化,水表、气表等领域应用已经达到了千万级,智慧停车、智慧路灯、智慧物流等百万级的应用领域正在不断涌现。

数据显示,目前中国电信的NB-IoT用户近8000万,NB-IoT连接数全球第一,NB市场占有率行业第一。同时,中国电信还部署了全球物联网领域首个异地多活NB-IoT设备服务平台,可提供亿级以上物联网设备服务,确保端到端业务流程安全。

凭借广覆盖、低功耗、低成本、大连接等特点,NB-IoT已经成为蜂窝物联网领域的主流技术。市场研究机构CounterpointIoT的最新研究数据显示,全球移动物联网连接数将在2025年突破50亿大关,其中NB-IoT的贡献比将接近一半。

2021年,由于NB-IoT的规模应用,芯片的生产成本会进一步下降,即使考虑到近期芯片、元器件缺货,NB-IoT模组整体价格下降的趋势不会改变。随着城市管理智能化的深入,NB-IoT的商业部署只会进一步加快,这将带动提高NB-IoT基站的使用率和新基站的部署。但期望NB-IoT能够在越过1亿连接数后,产生“滚雪球”的产业效应,只是一种乐观估计,主要原因是NB-IoT的应用场景、接入平台还比较分散,从梅特卡夫定律看,NB-IoT目前处于连接数的积累阶段,发展拐点还没有到来。

同时,NB-IoT也面临一些挑战,业内人士认为这些挑战体现在NB-IoT功耗、网络覆盖、商业模式三个方面。

NB-IoT的主要优势之一是低功耗。当前在移动物联网上,普遍采用的还是2G模块,NB-IoT的功耗比2G略好,但在中等频率和高频率实时使用时并没有非常明显的优势,而NB-IoT深度待机模式的功耗和2G掉电模式相差不多。所以以目前NB-IoT模块的实际功耗看,十年的超长待机时间是无法实现的,因此在低功耗一项上,NB-IoT优势并没有预计的大,所以采用NB-IoT的动力不够强。在网络覆盖上,NB-IoT相对于2G/3G/4G网络,其覆盖范围和网络质量还需提高,这也会影响用户的使用信心。在商业模式上,即使运营商开启高频服务功能,每年NB-IoT资费可以提升到35~40元,虽然提升了物联网业务的ARPU值(每用户平均收入),但对于运营商的直接收入贡献还非常有限。

LoRa发力室内场景

目前,在全球范围内已超过1亿个LoRa终端接入节点,中国作为最大的物联网应用市场,占了近半的LoRa节点部署数量,在一些能源、公共安全、智慧楼宇、电力、军事工业等行业得到应用。目前,LoRa技术也正在发力于室内场景应用,这将会成为LoRa最值得期待的市场。

LoRa最早于国外起步,在欧、美等国获得应用,但是应用相对分散。相比国外,国内起步较晚,LoRaWAN 协议的标准化落地情况比较差,但是发展速度快、应用丰富、规模大。作为和NB-IoT相似的技术,LoRa的问题与挑战主要是缺少政策及运营商的大力支持,但因为LoRa有其适用的场景,连接数一直在增长。

LoRa的问题是严重碎片化,这不仅制约LoRa产业的发展,也制约着LoRa企业的发展,且目前的产品丰富度无法满足碎片化应用需求,而且国内已有应用领域的市场增量有限,需要寻找新的应用领域拓展市场。目前电力和家居行业转向通过LoRa技术来解决问题。

从LoRa产业链看,相比于其他多数的无线通信技术,LoRa技术除了技术层面上的优势以外,丰富 健康 的产业链生态也是其优势之一,目前已形成了一个从LoRa芯片、模组、网关、终端、平台、系统集成商到解决方案提供商以及互联网企业、电信运营商等共同参与的格局。

哪些领域机会更多

疫情暴发以来,非接触式的远距离测温仪、巡逻无人机、防疫机器人等物联网产品在疫情防控和复工复产中,得到了广泛运用,2021年,这些应用会进一步升级,并将向在医疗保健中发挥作用发展。Forrester的研究预测,物联网会通过可穿戴设备和传感器实现主动的医疗保健参与,这将是2021年物联网应用的一大趋势。

Forrester认为,消费者将在2021年获得更多种类的无线连接。不仅有5G和移动物联网设备,蓝牙、Zigbee和近场通信(NFC)都在解决类似的物联网使用案例。Forrester的报告指出。诸如可穿戴设备和传感器之类的互动和主动参与将激增,它们可以检测患者在家中的 健康 状况。COVID-19之后的医疗保健将以数字医疗经验为主导,并将提高虚拟医疗的有效性。在家中监视的便利性将激发消费者对数字 健康 设备的赞赏和兴趣,因为他们可以对自己的 健康 有更深入的了解。数字医疗设备的价格将变得对消费者更加友好。

由于新冠肺炎疫情,迫使许多患者留在家里或延误了必要的护理,这使慢性病得不到控制,可预防的病得不到重视。医疗机构可以利用接入物联网的医疗设备增进对患者 健康 的了解,跟踪个性化医疗的结果。

另一方面,智能办公的利用率也会大大增长,Forrester期望至少80%的公司为未来的办公室制定全面的战略,其中包括IoT应用程序以增强员工安全性并提高资源效率,例如智能照明、电源、能源、环境监控和基于传感器的空间利用率等。高流量区域的活动监视对于优先进行站点清洁,管理拥挤区域以及修改办公室布局以实现 社会 疏远非常必要。

马云在所作的“物联改变世界”演讲中说——今天的阿里巴巴,是18年前就决定了的,因为我们的团队相信而看见,因为我们相信未来,江苏2009年就开始物联网的探索,2009年阿里巴巴启动云计算。双方坚持8年才有今天,这只是概念?还记得上个世纪关于能源时代的讨论吗?人类目前就是进入数据时代,江苏和浙江双剑合璧,云计算和大数据联手,没有智能的物联网是植物人,机器得像人一样去学习,机器和人不会形成竞争,机器越来越会像人,人下围棋,失败后沮丧?只要是说得清楚的东西,机器一定比人聪明,人不用沮丧。人必须做机器做不到的事情,未来数据成为最重要的生产资料。计算能力将成为强大生产能力。互联网本身是一种生产关系。新零售、新制造、新金融、新技术、新能源,将倒逼整个社会改革,企业是最重要的推动力量。必须学会自己革自己的命,技术和创新成为社会进步的主要力量。未来是MADE IN INTERNET。制造业会变成一种服务业。未来的企业将是一种现代服务业企业。计算、数据、智能,会将人对外部世界的感知天赋彻底激发,更高级的文明也许早就具备这能力。所以,也许对照人一样去找外星人,是找不到的!未来一二百年,挖掘人类内心世界的智能研究会有重大突破。人类活更长寿命绝不是幻想好多金句、有趣的料,来不及记,录下来,今天人类要思考的是如何面对未来,所以庆幸这个会在无锡开,所面对的环境是最宽松,政府管理创新的能力是非常重要的,没有人是未来的专家,要相信年轻人隐私、安全……这些物联网衍生问题我们的后代一定能比我们解决得好。

9月10日无锡太热闹了!全世界的目光聚焦!2017世界物联网博览会今天起举行!上午举行的峰会上,马云等业界大咖带来了精彩演讲

马云是最后登场的,但因为这一年来马云多次出现在与无锡相关的行业场合、阿里巴巴集团也和无锡有了诸多合作,所以特别引人关注。马云登台前,就从在场嘉宾的朋友圈里,搜罗到了不少马云的“踪影”。

马云无疑是最成功的网络商人之一。他把他的经验和未来的事情都说出来来。

2011年,苹果公司向美国专利和商标局申请了一项虚拟SIM卡专利。苹果称该专利可以让用户无需使用SIM卡就可以直接访问运营商提供的无线网络服务。
2014年9月,苹果在发布iPad Air 2时首次将eSIM卡的概念(又称为“Apple SIM”)带到了实际产品中。
eSIM卡实际上是将传统SIM卡直接嵌入到设备芯片上,而不是作为独立的可移除零部件加入设备中。此外,eSIM卡相较于实体SIM卡可以减少高达90%的空间,因为它已经在制造过程中被嵌入了设备之内,用户可以进行远程激活连接。这一做法将允许用户更加灵活的选择运营商套餐,或者在无需解锁设备、购买新设备的前提下随时更换运营商。
但是eSIM卡同样给运营商也带来了很多的挑战:第一,运营商原来SIM卡的采购体系、供应模式将会转变。第二,SIM卡满号资源管理也将有一些相应的转变。第三,SIM卡所依附的基础增值业务就会失去。第四,运营商之间的竞争更为激烈,它可能要部署很多的远程配置管理的系统,导致它的运维服务的成本也是有一定程度的提升。
显然,eSIM卡会带来更好的用户体验,而且也为终端厂商带来更多的可能性,但是却会削弱运营商对用户的控制,因此eSIM一直无法普及。
3年过去了,苹果的Apple SIM卡遭遇了重重挫折,只有为数不多的几家运营商支持,而绝大多数的中国消费者更是从未听闻。中国用户接触到的最多的就是类似魅族的SoftSIM服务,而且只能在境外购买流量使用。
然而,随着物联网时代的到来,以及可穿戴的设备的普及,在智能手机终端遇挫的eSIM卡正在迎来春天。
eSIM卡在车联网的应用
实际上,eSIM业务的提出与车联网有关。捷德(中国)信息科技有限公司客户方案销售总监王映洲向(公众号:)介绍到,eSIM业务最早是在车联网得到了规模性的发展和商用,它的技术也在车联网领域得到了检验,但为什么是车联网呢?
首先,车联网对通信的要求实际上是安全性的需求,嵌入式的卡在安全性上更有保障,当车发生事故的时候,在车主无法进行 *** 作的情况下,车主要跟后台主动进行通信,那么eSIM起到了一个非常关键的作用,传统插拔卡显然不能够在发生碰撞后能够确保这个业务的正常的这种使用,所以一张嵌入式的卡(跟车机集成的这种卡)是非常重要的。
其次,车辆的进出口的跨境,它需要码号管理的服务。从车厂的角度来讲,一辆车的成本是非常高的,像一个贴片的eSIM它成本是无关紧要的。但是由于车要出口到世界各地的时候,如果假设是写死码号这种SIM卡,那么他需要事先跟各国的运营商谈好,并生产出写死码号卡,然后运生产基地,生产完以后再出口到各地,那么这一块是非常的繁琐,所以从车厂角度来讲,他有必要来降低物料管理和流程的复杂度。而且,如果这张卡是写死码号的,那么出口出去以后万一在一定时间内销售不了,另一个市场会需要同样的这种车型,它就要把那些车打开,把里边的卡卸下来,重新按上本地的卡。整个工序的花费是非常的高,可能要几百欧元。
这些因素导致了很多车商是最先使用eSIM的M2M的这种服务,也就是说使用贴片卡并且进行码号管理服务。
eSIM卡在可穿戴设备的应用
随着可穿戴设备的普及,通信和联网也在成为这些智能硬件的一项标配功能。显然,相对于汽车、智能手机,可穿戴设备的内部空间要珍贵的多,特别是在电池技术还未取得突破性进展的前提下,因此eSIM显然是个更好的选择,
据了解,去年3月,全球移动通信系统协会GSMA宣布了期待已久的嵌入式SIM卡(eSIM)远程配置的规范。这是一座重要的里程碑,因为它代表着首个GSMA标准化版本的可重复编程eSIM标准,这一标准可用于消费电子设备,例如智能手表、健身设备和平板电脑。
目前,三星的Gear S2、S3,华为的HUAWEI Watch 2,都有eSIM卡版,但是目前国内的运营商还不支持,这也是国内用户一直
eSIM卡在物联网领域的前景
虽然手机用户想体验eSIM还遥遥无期,但是国内的运营商正在利用eSIM卡积极部署自己的物联网平台。因为对于运营商来说,物联网对成本敏感,安全性、稳定性要求更高,传统的SIM难以满足物联网设备要求,而eSIM卡则方便许多。
在生产过程中直接在物联网设备嵌入一张白卡,内含不同运营商的身份识别,通过单一管理平台以安全远距离空中传输(OTA)方式,完成运营商安全认证,用户不必再拔插SIM卡,就可以直接选用设备所在地的运营商网络,并使用当地资费以降低跨国漫游成本。
据中国移动相关人士介绍,中国移动以1000万用户作为样本计算,每个eSIM可节省4元左右成本,这无疑将加快物联网发展。
不过,对于eSIM物联网来说,除了eSIM卡外,SM平台(Subscription Manager)更是运营关注重点,并成为管理eSIM,更换运营商的关键。据悉,中国移动,中国电信已完成物联网eSIM卡平台建设。
对于物联网专网,由于eSIM卡可通过远程编程管理,运营商可为自己的物联网专网建立专网写卡平台,对物联网的所有eSIM卡实现空中写卡,甚至跨运营商写卡,提供面向企业的设备管理解决方案。
面向物联网市场,eSIM卡未来市场前景广阔,包括车联网、可穿戴设备、智慧家庭、智能家居、远程智能抄表、无线移动POS机、定位跟踪等等。有预测称,到2020年,全球将共有125亿eSIM连接,总价值约1740亿美元。
目前,已经有很多国内外公司布局eSIM卡。在刚刚过去的“第二届eSIM技术与创新峰会”上,有幸采访到了国内的创业公司果通,以及国外的捷德。
据王映洲介绍,世界上的第一张SIM卡是捷德来做的,并且捷德也提供了世界上第一个商用的eSIM的平台,未来也给常看好eSIM卡在物联网领域的应用。
当然,除了大公司之外,创业公司也已经入场,位于上海的果通科技就看准了eSIM卡未来的机会。在刚刚闭幕的MWC2017上,中国电信联合果通和龙尚科技展出了一个窄带物联网模组,使用的就是果通科技的SIM2free技术。此外,果通宣布还与中国联通、恩智浦合作,打造一套eSIM解决方案。
目前果通的主要产品包括ezM2M设备管理平台、SIM2free虚拟SIM技术、ezUICC连接管理平台,主要是连接终端厂商和运营商,提供turnkey的解决方案。
据果通科技CEO施成斌介绍,虽然目前eSIM卡的市场还是不够大,而且运营商对于eSIM卡在手机里的应用还有抵触情绪,但是他们在等待机会。
据外媒报道,近日ARM以1170万英镑的价格全资收购物联网安全公司Simulity Labs。Simulity Labs致力于SIM/eSIM技术领域的研究,提供相应的嵌入式系统和服务,让物联网设备能够安全地接入网络。
软银创始人孙正义在收购ARM之后曾表示,20年内物联网设备数量将超过1万亿台。这些设备都需要通信互联,而当前基于运营商蜂窝网络的物联网连接占比仅5%至8%。
未来,具备各种优势的eSIM卡显然大有可为。


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