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NB-IoT應(yīng)用發(fā)展態(tài)勢(shì)

2019-11-22 09:18:01

來(lái)源：中國(guó)信息通信研究院

一、全球運(yùn)營(yíng)商加快NB-IoT部署，以NB-IoT為代表的移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)推動(dòng)信息社會(huì)邁進(jìn)“萬(wàn)物互聯(lián)”時(shí)代
    隨著物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，專為物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線連接設(shè)計(jì)的低功耗廣域網(wǎng)（LPWAN）誕生，解決了廣覆蓋和低功耗/低成本兩難問(wèn)題，開啟了物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線連接新方式，推動(dòng)了基于無(wú)線技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用快速發(fā)展。與此同時(shí)，面對(duì)自然人用戶紅利終結(jié)、流量經(jīng)營(yíng)“剪刀差”持續(xù)擴(kuò)大的現(xiàn)實(shí)，全球移動(dòng)通信業(yè)不約而同地將未來(lái)戰(zhàn)略聚焦于充滿無(wú)限想象空間的萬(wàn)物互聯(lián)。3GPP等標(biāo)準(zhǔn)組織和移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)界開始將目光投入到以物聯(lián)網(wǎng)為代表的低功耗大連接場(chǎng)景和以車聯(lián)網(wǎng)/工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為代表的低時(shí)延高可靠場(chǎng)景，向其他無(wú)線通信領(lǐng)域滲透。以NB-IoT為代表的移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)正是在這樣的背景下應(yīng)運(yùn)而生，助推移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)向物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域擴(kuò)展。
    NB-IoT是基于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系，具有廣覆蓋、大連接、低功耗、低成本的優(yōu)勢(shì)，解決了傳統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)存在的技術(shù)碎片化、覆蓋不足的問(wèn)題，極大地提升了物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用能力，獲得了業(yè)內(nèi)的廣泛支持，將成為物聯(lián)網(wǎng)主流技術(shù)。
    目前，全球多個(gè)運(yùn)營(yíng)商緊跟NB-IoT發(fā)展步伐，在標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議完成之后第一時(shí)間進(jìn)行技術(shù)驗(yàn)證、測(cè)試和商用部署。根據(jù)GSA統(tǒng)計(jì)，截至2019年1月中旬，全球45個(gè)國(guó)家/地區(qū)的78家運(yùn)營(yíng)商正式商用NB-IoT網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)數(shù)量是去年同期的兩倍。我國(guó)也加快NB-IoT網(wǎng)絡(luò)部署步伐，截至2018年6月，NB-IoT基站將近57萬(wàn)，NB-IoT應(yīng)用示范加速推進(jìn)，多省市開展了NB-IoT示范應(yīng)用。

二、我國(guó)是全球物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展最為活躍的地區(qū)之一，移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)仍處于培育和發(fā)展階段
    我國(guó)是全球規(guī)模最大的物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)，物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展取得了顯著成效，是全球物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展最為活躍的地區(qū)之一。根據(jù)工信部統(tǒng)計(jì)，截至2018年底，三家基礎(chǔ)電信企業(yè)發(fā)展蜂窩物聯(lián)網(wǎng)用戶達(dá)6.71億戶，全年凈增4億戶，物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)收入同比增長(zhǎng)72.9%。
    隨著萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代開啟，我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)將進(jìn)入又一個(gè)快速發(fā)展階段，特別是移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為萬(wàn)物互聯(lián)提供了強(qiáng)大的基礎(chǔ)設(shè)施支撐能力，智能可穿戴設(shè)備、智能家電、智能網(wǎng)聯(lián)汽車、智能機(jī)器人等數(shù)以萬(wàn)億計(jì)的新設(shè)備將接入網(wǎng)絡(luò)，形成海量數(shù)據(jù)，應(yīng)用呈現(xiàn)爆發(fā)性增長(zhǎng)，促進(jìn)生產(chǎn)生活和社會(huì)管理方式進(jìn)一步向智能化、精細(xì)化、網(wǎng)絡(luò)化方向轉(zhuǎn)變，經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展更加智能、高效。
我國(guó)提出建設(shè)制造強(qiáng)國(guó)、網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)，這些都為移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)開創(chuàng)了新的發(fā)展機(jī)遇。在政策的東風(fēng)下，中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)電信和中國(guó)聯(lián)通三大運(yùn)營(yíng)商快馬加鞭，華為、中興等設(shè)備制造商主動(dòng)出擊，迅速形成了發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)合力，并率先在全球?qū)崿F(xiàn)了NB-IoT基站的規(guī)模部署，贏得了商用領(lǐng)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(tái)了明確的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到了明顯的推動(dòng)作用。
    移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)涉及感知/控制、網(wǎng)絡(luò)、平臺(tái)和應(yīng)用服務(wù)等多個(gè)環(huán)節(jié)，產(chǎn)業(yè)仍處于培育和發(fā)展階段。目前產(chǎn)業(yè)各方正抓住這一關(guān)鍵階段進(jìn)行產(chǎn)業(yè)布局，隨著NB-IoT標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)日益成熟，產(chǎn)業(yè)生態(tài)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)構(gòu)建和產(chǎn)業(yè)布局正在全球加速展開。國(guó)際企業(yè)利用自身優(yōu)勢(shì)加快物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)、整機(jī)設(shè)備、核心芯片、操作系統(tǒng)、傳感器件等產(chǎn)業(yè)鏈布局，操作系統(tǒng)與云平臺(tái)一體化成為掌控生態(tài)主導(dǎo)權(quán)的重要手段，工業(yè)制造、車聯(lián)網(wǎng)和智能家居成為產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的重點(diǎn)領(lǐng)域。我國(guó)電信、互聯(lián)網(wǎng)和制造企業(yè)也加大力度整合平臺(tái)服務(wù)和產(chǎn)品制造等資源，積極構(gòu)建產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系。國(guó)內(nèi)三大運(yùn)營(yíng)商推進(jìn)NB-IoT網(wǎng)絡(luò)加速部署，芯片廠商加快推進(jìn)芯片量產(chǎn)，設(shè)備制造商爭(zhēng)相發(fā)力基站和天線制造，終端廠商推出試用終端產(chǎn)品，移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)日漸成熟，與云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)融合應(yīng)用的空間巨大。

三、NB-IoT應(yīng)用加快與經(jīng)濟(jì)社會(huì)各領(lǐng)域、各行業(yè)的跨界融合和深度應(yīng)用，具有對(duì)各行各業(yè)滲透、賦能、提質(zhì)的作用
    NB-IoT正在智慧城市、智慧醫(yī)療、智能家居、智能交通、智慧農(nóng)業(yè)、智慧安防等方面發(fā)揮越來(lái)越重要的作用，支撐這些行業(yè)應(yīng)用的融合發(fā)展。當(dāng)前主要呈現(xiàn)出三種趨勢(shì)：
    （1）NB-IoT以自動(dòng)感知為基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)采集為手段、智能控制為核心、精細(xì)管理和服務(wù)提升為目的，廣泛滲透到社會(huì)發(fā)展各個(gè)領(lǐng)域，滿足智慧城市建設(shè)需求，提升城市管理能力和民生服務(wù)效率。
    （2）NB-IoT與制造業(yè)深度融合，將大力推進(jìn)制造業(yè)提質(zhì)增效與轉(zhuǎn)型升級(jí)。移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)與制造業(yè)結(jié)合，將提升企業(yè)研發(fā)、采購(gòu)、制造、管理、服務(wù)、物流等環(huán)節(jié)對(duì)數(shù)據(jù)的開發(fā)利用能力，形成基于數(shù)據(jù)的各類智能化應(yīng)用模式，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)制造業(yè)的提質(zhì)增效與轉(zhuǎn)型升級(jí)，助力供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革。
    （3）NB-IoT與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)相結(jié)合，與其它信息技術(shù)不斷融合滲透，將催生出新興業(yè)態(tài)和新的應(yīng)用。這一趨勢(shì)重點(diǎn)體現(xiàn)在農(nóng)業(yè)、物流業(yè)和旅游業(yè)等領(lǐng)域，通過(guò)差異化布局，將為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供新動(dòng)能，為社會(huì)發(fā)展提供新的手段。
    雖然NB-IoT推動(dòng)移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用快速發(fā)展，但是我們也應(yīng)該看到應(yīng)用發(fā)展面臨如下幾個(gè)問(wèn)題：
    （1）普及程度低。目前雖然有相關(guān)政策推出，多個(gè)地方政府也在大力推廣，但現(xiàn)階段全國(guó)還沒(méi)有進(jìn)入大規(guī)模商用階段，應(yīng)用普及程度低。
    （2）規(guī)模成本高。行業(yè)上下游還未進(jìn)入大規(guī)模量產(chǎn)階段，目前芯片、模組的成本相對(duì)較高，造成應(yīng)用推廣成本提高，待大規(guī)模量產(chǎn)、價(jià)格進(jìn)一步降低，企業(yè)才有可能大規(guī)模采購(gòu)。
    （3）技術(shù)成熟不足。目前應(yīng)用大規(guī)模商用的穩(wěn)定性還需要在實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境中進(jìn)一步驗(yàn)證。
    （4）標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試待完善。NB-IoT領(lǐng)域的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)有待進(jìn)一步完善，相關(guān)芯片、模組、終端產(chǎn)品的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)有待完善和推出，以便對(duì)產(chǎn)品、應(yīng)用和相關(guān)系統(tǒng)的確定性、安全性等進(jìn)行測(cè)評(píng)。
    NB-IoT應(yīng)用發(fā)展面臨的這些問(wèn)題，需要移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)界加強(qiáng)合作，在發(fā)展中尋求解決方法。

四、5G將為移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展打開巨大的想象空間，將進(jìn)一步完善移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)體系，豐富移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用場(chǎng)景和應(yīng)用體系
    移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要有NB-IoT、eMTC技術(shù)，以及蜂窩網(wǎng)的未來(lái)演進(jìn)5G技術(shù)。NB-IoT側(cè)重在低成本、廣覆蓋和長(zhǎng)續(xù)航，而eMTC滿足語(yǔ)音通話/中帶寬速率/移動(dòng)性的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需求。NB-IoT和eMTC面向了5G的海量連接（mMTC）場(chǎng)景，是未來(lái)走向5G物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)，目前3GPP已經(jīng)將NB-IoT和eMTC的后續(xù)演進(jìn)作為5G mMTC的技術(shù)。
    （1）5G將進(jìn)一步完善移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系，重點(diǎn)涵蓋大規(guī)模機(jī)器通信（mMTC）場(chǎng)景
    5G新的 mMTC技術(shù)將進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)低功耗大連接的目標(biāo)，和現(xiàn)有的NB-IoT和eMTC技術(shù)互為補(bǔ)充。未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)，基于蜂窩網(wǎng)絡(luò)的低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用主要依靠NB-IoT和eMTC來(lái)承載，直到未來(lái)5G mMTC標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)并大規(guī)模商用。因此，為滿足物聯(lián)網(wǎng)低成本的需求，先以NB-IoT/eMTC促進(jìn)產(chǎn)業(yè)成熟、降低成本，再通過(guò)NB-IoT/eMTC的演進(jìn)逐漸平滑過(guò)渡到5G mMTC上是未來(lái)的發(fā)展路徑。在這一發(fā)展路徑中，移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系將發(fā)展壯大，通過(guò)持續(xù)的標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)和產(chǎn)品研發(fā)，促使NB-IoT、eMTC和5G mMTC技術(shù)構(gòu)成滿足不同應(yīng)用需求、互為補(bǔ)充、靈活統(tǒng)一的技術(shù)體系。
    （2）5G將推動(dòng)移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)在垂直行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，逐步形成規(guī)模應(yīng)用體系
    5G將優(yōu)先聚焦在自動(dòng)駕駛、健康醫(yī)療、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智慧城市和超高清視頻應(yīng)用等五大場(chǎng)景的落地，這些場(chǎng)景的應(yīng)用不同程度地涉及到移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需求，將有利于移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)一步豐富應(yīng)用場(chǎng)景。基于NB-IoT、eMTC和5G的發(fā)展演進(jìn)，將形成完整的移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用體系，將實(shí)現(xiàn)終端、網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算處理/數(shù)據(jù)分析、應(yīng)用四層之間更加深度的耦合；將擴(kuò)大移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域，創(chuàng)新商業(yè)模式，為各行業(yè)、各領(lǐng)域賦能增效，為移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用發(fā)展提供更廣闊的空間；將不僅僅帶來(lái)連接規(guī)模和能力的改變，更將促進(jìn)思維方式和商業(yè)模式的變革，為助力數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。