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NB-IOT“三表”需求爆发 替代2G/小无线势头迅猛

作为NB-IoT最早商用的领域,“三表”已经在2018年实现了百万量级的出货。不过,NB-IoT普及“三表”仍有不少痛点和难点待解决,产业链厂商将如何应对?

自2016年标准冻结,到2019年实现大规模商用,NB-IoT仅用了3年时间!在终端大量出货的前提下,三大运营商更是通过终端补贴的方式,将其价格拉低至5美元的水平!作为NB-IoT最早商用的领域,“三表”已经在2018年实现了百万量级的出货。不过,NB-IoT普及“三表”仍有不少痛点和难点待解决,产业链厂商将如何应对?下面一起探讨。

NB-IoT加快“表计”市场渗透

在探讨之前,我们先来看IoT Analytics最新发布的数据:在2017-2023年期间,LPWAN连接的复合年增长率为109%,到2023年,仅连接方面的支出将会超过45亿美元。而NB-IoT、LoRa和Sigfox正逐渐成为最主流的连接,NB-IoT和LoRa则主导当前IoT连接方式,占据全球70%的连接市场,预计未来五年,这一比例会增加到85%。

可见,NB-IOT与LoRa在IoT应用的主导作用显现。二者技术之争暂不做赘述,因为业界已有共识:NB-IOT为主,LoRa为辅。目前,NB-IOT在水表市场已小有突破,少数企业2018年出货实现了百万量级。

NB-IoT在水表的应用,可追溯到2017年3月,深圳水务联合华为和中国电信推动全球首个NB-IoT智慧水务规模商用,正式掀开了NB-IoT技术进入水表市场的序幕。时值两年后的今天,NB-IoT渗透率有何进展?

宁波水表告诉记者,目前,传统机械水表依然是主流,市场占比约70%以上,但智能水表(包含2G、NB-IoT、LoRa技术)增速明显高于机械水表,尤其是NB-IoT技术,正加快渗透水表市场。

资料显示,2010年至2016年,国内水表产量年均增长9.3%,其中普通机械水表年均增长7.3%,智能水表年均增长21.1%;国内水表市场需求量年均增长9.8%,普通机械水表与智能水表年均增长分别为6.9%、21.5%。可见,市场对智能水表的需求正快速升级。

另外,从宁波水表2018年财报也可见一斑,公司2018年实现营业收入10.29亿元,其中智能水表销售收入4.06亿元,同比增长68.99%,占主营业务收入的比重从上期的29.77%上升至39.83%。宁波水表工作人员透露,目前公司70%的订单都是对NB-IoT水表的需求。公司的业务结构已逐渐从传统机械水表为主智能水表为辅,转变为机械水表、智能水表齐头并进。

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在燃气表方面,数据连接依然以2G为主。在2G退网的趋势下,NB-IOT燃气表在2018年成熟走向商用,NB-IoT燃气表龙头金卡智能,2017年全年试挂不足2万台,中间经过客户小批量试挂、中批量验证,2018年其出货量达到70万台。除此三川智慧、新天科技等水气表厂也在不断加大NB-IoT的出货比例。

相比智能水表和燃气表,NB-IoT电表的普及率非常低。移远通信副总经理张栋证实称,目前智能水表和燃气表已大规模商用,发展到了百万级以上规模,但电表市场目前还在试点,数量级在万级以上。

金卡智能补充表示,电力、供水、燃气是三个规模庞大的存量市场,但相比燃气和供水分散的市场格局,电力行业应用高度集中(国家电网和南方电网),多年前已采用载波等方式实现了远程抄表,且有自己的数据采集系统,这导致NB-IoT在电表的普及速度很慢。但该受访人也表示,因其集中性,一旦政策鼓励推动,普及的速度将比水气表市场更快。

据了解,2018年金卡智能燃气表(2G+NB-IoT)出货量超过600万台,其中NB-IoT出货量超过了100万台,是国内智能燃气表行业里NB-IoT商用最快也是出货最多的企业。金卡智能相关人士透露,2018年排名二、三的NB-IoT燃气表企业出货量仅在10万台左右,加起来整个NB-IoT气表销量占总销量的比例并不高。

针对此现象,NB-IoT芯片供应商MTK分析出两大原因,一是运营商布网速度慢,二是NB-IoT表计市场需求不及预期。MTK强调,即便有几百万台的需求,也并非能在一夕之间更新完毕,除非政府去强制推动,方能产生正向的普及效应。

NB-IoT替代2G/小无线势头迅猛

尽管NB-IoT在“三表”普及道路上布满荆棘,但其出货增速已呈现出好的发展势头,比如NB-IoT已逐步实现对2G和小无线(主指LoRa)技术的替代。

金卡智能透露,在NB-IoT技术出现之前,表计市场多使用“小无线”和2G技术实现数据传输,如新天科技采用LoRa技术,金卡智能采用2G技术,这些小无线技术市场占比约20%。

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移远通信副总经理张栋对这些技术做了对比分析:“2G虽未退网,但信号已不如从前,很多表计客户的新项目基本都开始转向NB-IoT;Lora是非授权频段,容易受到干扰,且维护成本比较高。可见,NB-IoT在占据技术主导地位方面已经不是难题。”

“小无线在短期内解决了数据传输的难题,但也逐渐爆出应用缺陷。”有分析指出,小无线水表因其网络灵活性导致了各种各样的问题,如小无线使用免授权ISM频段,市场的分散性,导致各个RF水表厂家所使用的传输协议、数据协议、射频标准等各有不同,相互干扰问题严重,且没有固定的解决方案。除此,网络建设周期长难度大、维护周期(6年)长等问题同样存在。

相比小无线的不足,NB-IoT是在原有的运营商网络上升级,由运营商进行网络建设和维护,解决了RF水表在网络建设上的各种问题。除此,NB-IoT用户容量是GPRS的10倍,待机时间可长达十年,信号可覆盖到室内与地下室。

同样相比2G技术,NB-IoT不仅有功耗优势,且已在价格上追平2G。金卡智能表示,当前2G模组价格为10-20元,NB-IoT模组价格为30-40元(少数NB-IOT模组价格已到20元),2G经过20多年的发展,在批量化应用的拉动下成本已见底,而NB-IoT刚起量,国家大力发展NB-IoT,未来仍有很大的降价空间。

对于当前NB-IoT芯片和模组的价格,张栋认为,随着未来万物互联的到来与更多智慧城市场景的商用,以及芯片、模组、运营商网络的优化等,NB-IoT在市场规模上去之后,价格肯定会有所下降,性能也会更好。

芯片和模组价格的比拼,反映到水表终端的成本上。目前,传统IC智能水表单价约为250元,新型智能水表可能要300元以上。金卡智能透露,NB-IoT水表终端比2G贵30-50元,但具体价格也因是否配备电池而出现差异,毕竟一块锂电池成本要几十元,阀门也是如此,凡定制化需求的报价都不一样。不过,终端仅30-50元的差价,NB-IoT在量化后将快速追平。

“尽管价格已被追平,但2G短时间内也不会被全部替代。”MTK就认为,当前NB-IoT的机会在于智能城市、烟雾探测器等2G原本想做却做不到的应用,抑或某个特殊应用场景需要电池供电等,需要换到NB-IoT,它不可能在短时间内把旧有的技术都赶走,毕竟2G网就在那里。

“尽管如此,2G和小无线也不会完全退出市场。” 金卡智能同样表示,“2016年以前公司主要做卡表,2016年后卡表与2G表并存,随着IoT表份额的逐年更多,NB-IoT可能会替代掉一部分2G市场,但细分市场仍需要卡表和小无线表,不会被全部替代。”

NB-IoT的普及将导致行业洗牌。金卡智能强调,国内做气表的厂商有几十家,在NB-IoT技术普及之后,小企业会越来越少,因为NB-IoT必须搭载燃气管理系统和云端数据平台,而燃气管理系统开发难度高,很多小企业没有实力来做。

“以前是普表和卡表,不需要联网和通讯,技术难度低,小厂家进入容易,但IOT和NB-IoT发展起来后,小厂家资金实力不足必遭汰掉,有资金和研发实力的厂家会留下来。” 金卡智能说。

2016年金卡智能收购了北方银证(燃气系统管理软件开发龙头),同时搭载阿里云平台,实现了“云管端”的系统架构。金卡2018年的研发投入占营收比例的8%以上,超过1.6亿元,而其友商一年的营收约4-5亿元,金卡的研发投入近乎占据友商整体营收的一半。

2018年气表(传统+智能)市场规模约80-90亿元,NB-IoT气表尽管替代势头迅猛,但其占比远远不到10%,未来增长空间巨大。不过,未来金卡智能业务范围并不局限于气表,而将拓展至更广的领域。

“2018年,金卡智能营收20多亿元,每年以30%的增速递增,但市场规模就这么大,燃气表已做到极致了。为了保证增长,我们必须拓展更多的业务类型,比如水表,或者做海外市场。目前,华为跟海外的运营商正合作部署NB-IoT网络,我们跟华为合作,很容易把产品推到海外。”金卡智能表示。

技术难题尚存 NB-IoT不破不立

截至2019年4月,NB-IoT芯片厂商已达到14家,模组厂商达到100多家,应用终端达到1000多家,NB-IoT正在成为IoT应用的主导技术。

虽然NB-IoT已成为LPWA的主导技术,但在应用中依然存在不小的难题。

移远产品总监孙延明在今年3月举办的技术研讨会上指出,NB-IoT的开发并没有想象中简单,移远从2014年春节开始研发,至今仍然有很多网络配置问题需要优化,模组也需要继续测试。同时,NB-IoT模组需要做到全球认证,特别是美国、欧洲、澳洲、韩国、日本等地的认证非常复杂;它还需要接入各种云平台,与三大运营商、海外运营商合作投入大量的现场测试和支持精力。此外,它需要了解并满足不同行业的应用厂商差异化需求。这些工作都需要时间沉淀,进而转化为模组优势,让产品质量和性能变得更好。

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中国移动高级技术总监、集成电路创新中心总经理肖青也表示,自2018年开始,NB-IoT进入技术攻坚期,如:5-10万终端的大连接能力,单一频段同时接入终端数量仍旧受限;5美金的低成本NB-IoT模组,距离理想模组成本仍有一定差距;5W电池支撑10年续航,实际上低功耗流程和参数未被正确理解和合理利用,网络部署与实际业务需求存在脱节现象,如何建立业务导向的网络建设等,都是亟待解决的问题。

诸多问题中的功耗问题,目前已经受到多方诟病。理论上,功耗优势是NB-IoT优于其他技术的杀手锏之一,但在实地测试中发现其功耗并不低。

“功耗不只是芯片的问题,它跟周边元器件、模组、终端的研发实力及网络部署等都有关系,比如金卡做出来的气表根据型号不同,功耗就有区别。”金卡智能表示。

MTK也认为,芯片功耗已不是问题,MTK的两微安毫和华为的四微安毫已经是够低的了,但客户为何在使用时发现接到实网的功耗会变大?这其实是网络布建不够成熟导致的,一些信号比较弱的地方,4G信号涵盖就不够强,更不用说其它信号覆盖了。因信号覆盖不足,NB-IoT需要不断的去寻找和连接上信号,造成功耗变大。他表示当网络较为成熟以后,才能表现出它应有的水平。他同时还强调称,网络的覆盖率没有运营商想象的那么简单,比如说杭州已经布完网了,但事实上每个地方具体信号质量都有落差。

除此之外,NB-IoT“并发时延、数据上报成功率低”等问题亦存在,MTK表示,很大部分原因也来自网络,这些问题需要电信运营商去解决,且要花很长一段时间去解决,毕竟手机3G往4G的转移,在中国也花了三年的时间。

另有芯片厂商提出,目前NB-IoT在“三表”市场普及的障碍在于,相关公司并不十分愿意为NB-IoT等新技术买单,仅靠市场因素推动商用的动力不足,如何解决这个问题?

华为蜂窝物联网产品线副总经理刁志峰认为,在水表、气表以及路灯等市政工程领域,还需要政府在政策和资金上多做支持,同时厂商也需要去拓展全新的商业模式,如华为通过“PPP模式”和“EMC模式”等新模式去实现快速上量。一个典型的案例就是,深圳水务局通过智慧水表目前已经实现了水务领域的水表集抄、在线监控、大数据分析以及水务信息化应用,使用一年,抄表成功率就达到了100%,漏水量也减少了40%左右,极大提升服务质量。

移远通信张栋对政策推动表示乐观:“国家大力发展智慧城市建设,NB-IoT也是国家战略,之前大多项目主要靠政府试点,随着NB-IoT商用的成熟,加之国家对于计量失准的旧表轮换政策推动,目前NB-IoT在三表的商用项目越来越多。此外,用上NB-IoT之后,可以给水司、燃气公司带来很多新的商业模式,比如实现无线抄表减少人力成本、故障及时告警、实现管网监测、减少浪费、增加人机互动等。”

记者了解到,在商业模式探索方面,燃气公司已经做出了表率,比如新疆燃气,它们通过公众号将各种数据推送给用户,用户可实时查看数据,可直接在上面缴费和报修,各种缴费明细和电子发票都能在上面获取,燃气公司因此节省了人力成本。不仅如此,它们通过公众号拓展了很多新业务,如燃气商城、燃气保险推荐、壁挂炉售卖等获得新的盈利。

金卡智能强调,因为涉及水电气等基础生活,普通用户都会去关注该公众号,新疆燃气积累了海量的用户群,加上以前燃气公司有过上门服务和安检的经历,用户对它们产生了信任,这使其增值服务也更容易推动。

在中国,平均3-5个人就需要一台水表和电表,市场规模巨大,NB-IoT技术抢先在表计市场商用,为后续在其他领域的持续爆发起到了示范作用!尽管目前功耗、连接质量挑战尚存,同时面临LoRa及eMTC等技术的竞争,但相信随着“一户一表”、“阶梯计费”、“多表合一”等政策的相继出台,以及智慧城市风口在国内形成,NB-IoT智能“三表”市场将迎来更广阔发展空间!

 

原创
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王琼芳
国际电子商情主分析师。
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