低功耗广域物联网的技术纷争

物联网，是半导体领域一个热门话题，且发展异常迅速。据去年（2017年）年底市场调研机构IC Insights的一份预测，汽车电子与物联网将是近年增速最快集成电路IC应用市场，这两类IC在2016年至2021年销售额增速将比IC市场整体增速快70%。此前，麦肯锡还预估，到2025年，物联网技术的潜在经济总量将达到11.1万亿美元。

考虑到生活中的应用场景（如远程抄表、环境监测、智能停车、位置追踪等）时，我们则更需要一种覆盖广、成本低、部署简单、支持大连接的物联网，因此低功耗广域物联网（Low-Power Wide-Area Network，简称LPWAN）应运而生。并且，以这些应用场景为主导的物联网数量将占到物联网总连接数的60%。

市场之大、应用之广，这块蛋糕不可谓不诱人，这背后不仅是厂商之间的产品战斗，更是几大主流技术的江湖纷争。经过厮杀，有三大技术脱颖而出成为第一梯队，那就是NB-IoT、LoRa和eMTC，它们已经各自初步建立了自己的产业生态环境。

NB-IoT（Narrow Band Internet of Things，窄带蜂窝物联网），是专门为LPWA类物联网业务设计的全新技术，具备广覆盖、大连接、低功耗、低成本的特点，通过牺牲速率和时延性能，换取更极致的物联网承载能力。

从发展历史上看，这个技术名称的确定都几经波折，并且有一个有名气的国内企业也频频出镜。

早在2013年初，华为与相关业内厂商、运营商展开窄带蜂窝物联网发展，并起名为LTE-M（LTE for Machine to Machine）。2014年5月，由沃达丰、中国移动、Orange、意大利电信，华为，诺基亚等公司支持的物联网超低功耗蜂窝系统项目在3GPP GERAN工作组立项，LTE-M的名字演变为Cellular IoT，简称CIoT。2015年5月，华为和高通共同宣布了NB-CIoT（Narrow Band Cellular IoT）方案。2015年8月，爱立信联合几家公司提出了NB-LTE（Narrow Band LTE）的概念。2015年9月，NB-CIoT和NB-LTE两个技术方案进行融合形成了NB-IoT。

随后在2016年NB-IoT R核心协议在RAN1、RAN2、RAN3、RAN4四个工作组均已冻结。

到了2017年11月份，有公开资料称全球已商用的NB-IoT网络达到21张，包括：VDF西班牙，德电荷兰，德电德国，挪威Telia，中国电信，中国移动，中国联通，韩国LGU+，KT，VDF荷兰，VDF爱尔兰，澳大利亚VHA，阿联酋ET，香港CMHK，新加坡M1，意大利TIM，南非Vodacom等。并表示，2018年将达到100张。

不难看出，NB-IoT的发展一路顺风顺水，一方面得益于技术本身优势，比如：1，广覆盖，在同样的频段下，NB-IoT比现有的网络增益提高20dB，覆盖面积扩大100倍；2，它具备支撑海量连接的能力，NB-IoT一个扇区能够支持10万个连接；3，更低功耗，NB-IoT终端模块的待机时间可长达10年；低的模块成本。

另一方面，政策的推动也是必不可少。

自2016年6月16日，NB-IoT 技术协议获得3GPP无线接入网（RAN）技术规范组会议通过以来，我国随后就出台一系列政策支持 NB-IoT 发展。

2017年5月，工信部发布《电信网编号计划（2017年版）》，新编号中增加了物联网网号，将“140XX~144XX”明确为物联网网号。

2017年6月16日，工信部下发《关于全面推进移动物联网（NB-IoT）建设发展的通知》，《通知》对2017年到2020年的NB-IoT标准、NB-IoT设备、NB-IoT芯片、NB-IoT模组、NB-IoT测试、NB-IoT应用、NB-IoT网络的发展，部署了“定量”的任务。

2017年6月20日，工信部发布2017年第27号公告，从三方面明确了 NB-IoT 系统频率的使用要求。

1，在频率使用方面，在不影响现有业务运行的前提下，运营商可以使用已分配的 GSM 或 FDD 方式的 IMT 系统频段来部署 NB-IoT，在频率配置方式上，运营商可根据需要选择带内工作模式、保护带工作模式或者独立工作模式。

2，在射频技术指标方面， 公告对NB-IoT 系统宏基站射频技术指标进行了规范，并明确了终端射频技术指标参照相关行业标准。

3，在基站管理方面，明确了建设NB-IoT基站须取得无线电台执照，同时对800MHz、900MHz、1800MHz和2100MHz频段NB-IoT系统基站的设置提出了具体的要求。

2017年8月7日，工信部批准同意了部分单位提出的电信网码号资源有关申请，对2017年第10批《中华人民共和国电信网码号资源使用证书》颁发结果进行公示，其中就包括了物联网号段分配。

再从运营商部署进度和产业生态上看，三大运营商在NB-IoT的部署上也呈现加速模式。中国电信2017年6月底率先完成基于800MHz的 NB-IoT 网络部署，全网31万基站实现同步升级，建成了全球最大的NB-IoT网络。中国联通2017年5月15日在上海宣布建成 NB-IoT 试商用网络，积极布局基于 NB-IoT 技术的物联网创新业务。中国移动在 2017 年半年报中表示，将在全国 346 个城市启动移动物联网建设，并于8月初发布2017-2018年蜂窝物联网（主要为 NB-IoT 和 eMTC）工程无线和核心网设备设计与可行性研究集采公告，预估工程费高达395亿元；同时发布对移动物联网设备开展了预估总量为111万副的天线集采，预计年内将实现全国范围内商用。

当然，NB-IoT的发展更离不开芯片和模组等产业链上游厂商的发力。业内一些“网红”产品，大家一定很熟悉，如：华为的Boudica120、Boudica150；高通的MDM9206；联发科的MT2625。与非网记者此次专题采访的企业也有自己产品的部署，QORVO的RF351x 系列产品；ST基于Nucleo板的NB-IoT扩展板。除此之外，锐迪科、英特尔、中兴微电子等公司也有自己的芯片规划。

但不容忽视的问题是从芯片到模组再到大规模商用 NB-IoT 还没有成熟，三大运营商的资费怎么收取也都在探讨阶段，业界仍然不能就合适的商业模式形成共识。