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政策“东风”:NB-IoT、Cat 1玩家搏“上位”

政策“东风”:NB-IoT、Cat 1玩家搏“上位”

据Strategy Analytics报告,到2025年,全球蜂窝物联网连接数将增长到23亿,以两者相加90%的份额而言,NB-IoT和Cat 1无疑面临巨大的市场机会。

按照网络速率划分,目前的蜂窝物联网连接大致按照“1-3-6”的比例进行分布,即10%“高速率”,30%“中速率”,60%“低速率”。高速率可用Cat 4以上及5G承载,低速率可用NB-IoT承载,中速率则可以用Cat 1或eMTC承载。据Strategy Analytics报告,到2025年,全球蜂窝物联网连接数将增长到23亿,以两者相加90%的份额而言,NB-IoT和Cat 1无疑面临巨大的市场机会。aFuesmc

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政策层面,相关文件的及时出台也成为引爆该市场的导火索。日前,工业和信息化部发布了《关于深入推进移动物联网全面发展的通知》,将“推动2G/3G物联网业务迁移转网,建立NB-IoT(窄带物联网)、4G(含LTE-Cat 1)和5G协同发展的移动物联网综合生态体系,以NB-IoT满足大部分低速率场景需求,以LTE-Cat 1满足中等速率物联需求和话音需求,以5G技术满足更高速率、低时延联网需求。”列为主要目标。aFuesmc

《通知》强调,到2020年底,NB-IoT网络实现县级以上城市主城区普遍覆盖,重点区域深度覆盖;移动物联网连接数达到12亿;推动NB-IoT模组价格与2G模组趋同,引导新增物联网终端向NB-IoT和Cat 1迁移;打造一批NB-IoT应用标杆工程和NB-IoT百万级连接规模应用场景。aFuesmc

如何选择适合的NB-IoT芯片

芯翼信息科技市场总监陈正磊认为,小数据、长待机和泛部署是NB-IoT应用最具普遍性的三个特点。所谓“小数据”,是指不同于实时语音通话或者视频、图像应用所需要的数据传输需求,通常情况下,NB-IoT相关应用需要发送的数据不多。同时,主流的NB-IoT应用采用电池供电,工作时间长达几个月甚至好几年,终端都在比较分散的区域内部署。电池不可充电,也不方便短时间内人工替换,网络需求也做不到按需部署,没有办法提前搭建局域网,主要依赖于第三方的部署网络来服务、工作和支撑。aFuesmc

在他看来,一颗出色的NB-IoT芯片首先要满足方案级的低成本特性。也就是说,并不是指单颗芯片便宜,而是指由很多芯片构成的整体方案便宜,终端便宜了整体应用才能做到低成本。方案级低成本最大的指标就要做到芯片的超高集成度,包括全频段、全网通的CMOS PA和射频前端的集成,从而大幅减少所需要配置的外围器件数量。aFuesmc

其次,要做到方案级省电。NB-IoT属于小数据量应用,大部分场景下终端的工作状态都处于睡眠状态,唤醒时需要重新获取IP地址,非常耗电。同时,获取IP地址还需要跟基站和核心网进行交互,也给基站造成了压力。所以,NB-IoT设计中的PSM模式相当于对网络缺陷的升级和优化,PSM电流值大小成为了重要的衡量指标。aFuesmc

第三,就是Open CPU。Open CPU的应用对于方案的集成和成本的降低非常明显。目前,一颗国际品牌的低功耗MCU价格接近1美元,国产最便宜的也得3-4元人民币,对NB-IoT方案来说成本其实并不低。如果Open CPU做的好,就可以不再使用外围MCU。按一年100万颗出货量计算,就会节省400万纯利润。aFuesmc

那什么是好的Open CPU呢?如果按照传统模式,把NB-IoT协议上的软件运行在CPU上,把基带部分没有用完的处理器资源开放给用户,陈正磊认为这就不是一颗真正开源或者独立的Open CPU。因为如果芯片基站的基带代码或者解调器代码出现问题,就可能会破坏正确的用户代码,导致芯片无法通过MCU对解调器进行复位,存在巨大隐患。aFuesmc

大器晚成,行业呼唤Cat 1

今年,与NB-IoT同样成为“现象级”技术的,是被“冷落”在蜂窝物联网家族某个角落的Cat 1。其实在Cat 1火爆之前,随着运营商2/3G加速退网,行业市场选择了Cat 4或NB-IoT进行支撑。Cat 4速率高达150Mbps,可以满足绝大多数物联网连接对高速率的要求;NB-IoT则针对低速率、低功耗、低成本的物联网应用。aFuesmc

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但是,高速率意味着高成本。资料显示,2017年Cat 4商用之时,模组成本高达140元,随着芯片方案迭代,目前仍然在70元左右。作为对比,低速率的物联网模组已经降到20元以内,对绝大多数不需要百兆速率的行业应用来说,Cat 4的价格其实是难以承受的,成为物联网大规模商用的一道障碍,行业呼唤一类成熟的、高性价比的蜂窝物联网技术,做Cat 4的“下沉市场”,填补中速率市场的空白。

原创
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邵乐峰
ASPENCORE中国区首席分析师。
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