1. 通信技术发展促进连接数迅猛增长,物联网迎来高速发展引爆点 1.1. 连接数高速增长是物联网行业发展基础 物联网发展路径为连接--感知--智能,目前处于物联网发展第一阶段即物联网连接数快速增长 阶段。到 2018 年,全球物联网连接数将超过手机连接数。 物联网发展第一阶段:物联网连接大规模建立阶段,越来越多的设备在放入通信模块后通过 移动网络(LPWA\GSM\3G\LTE\5G 等)、WiFi、蓝牙、RFID、ZigBee 等连接技术连接入 网,在这一阶段网络基础设施建设、连接建设及管理、终端智能化是核心。
爱立信预测到 2021 年,全球的移动连接数将达到 275 亿,其中物联网连接数将达到 157 亿、手机连接数为 86 亿。智能制造、智能物流、智能安防、智能电力、智能交通、车联网、
智能家居、可穿戴设 备、智慧医疗等领域连接数将呈指数级增长。该阶段中最大投资机会主要在于网络基础设施 建设、通讯芯片和模组、各类传感器、连接管理平台、测量表具等。 物联网发展第二阶段:大量连接入网的设备状态被感知,产生海量数据,形成了物联网大数 据。这一阶段传感器、计量器等器件进一步智能化,多样化的数据被感知和采集,汇集到云 平台进行存储、分类处理和分析,此时物联网也成为云计算平台规模最大的业务之一。根据 IDC 的预测, 2020 年全球数据总量将超过 40ZB(相当于 4 万亿 GB),这一数据量将是 2012 年的 22 倍,年复合增长率 48%。这一阶段,云计算将伴随物联网快速发展。该阶段主要投 资机会在 AEP 平台、云存储、云计算、数据分析等。 物联网发展第三阶段:初始人工智能已经实现,对物联网产生数据的智能分析和物联网行业 应用及服务将体现出核心价值。Gartner 预测 2020 年物联网应用与服务产值将达到 2620 亿美元,市场规模超过物联网基础设施领域的 4 倍。该阶段物联网数据发挥出最大价值,企 业对传感数据进行分析并利用分析结果构建解决方案实现商业变现,同时运营商坐拥大量用 户数据信息,通过数据的变现将大幅改善运营商的收入。该阶段投资者机会主要在于物联网 综合解决方案提供商、人工智能、机器学厂商等。
物联网 LPWA 通信技术出现以前,物联网连接中广覆盖和低功耗/低成本难以两全,因此物 联网连接数增长缓慢。万物互联和连接建立的基础是利用通信技术把人与物、物与物连接, 目前应用于物联网的通信技术包括 WiFi、RFID、蓝牙、ZigBee 等短距离无线通信技术和 GSM 、3G 、4G/LTE 等长距离移动蜂窝通信技术。短距离通信技术虽然部署成本低、功 耗低、传输速率高,但是传输距离只能满足局域网通信场景,一般用于智能家居、工业数据 采集、自动化办公等场景。GSM/3G/4G 等蜂窝通信技术当初设计主要是应用于人与人之间 的通信,虽然覆盖距离广,但具有终端设备功耗大、部署成本高等劣势,因此目前全球真正 承载在移动蜂窝网络上的物与物的连接仅占连接总数的 6% ,大部分终端仍然通过 WiFi、 蓝牙等短距离通信技术承载,目前运营商网络连接数占比较低的主要原因在于移动网络的承载能力(单扇区无法支撑大量终端连接,以及功耗、成本等考虑)不足以支撑物与物的联接。 为了解决广覆盖和低成本、低功耗两难的问题,专为物联网连接设计的通信技术:LPWA ( Low Power Wide Area )低功率广域网诞生,也推动了物联网连接数迅速增长。
1.2. 产业链共同推进,以 NB-IoT 为代表的 LPWA 技术引领连接数迅猛增长 以 NB-IoT 为代表的 LPWA 连接技术解决了移动物联网普及的障碍,LPWA 大规模部署后将 促进物联网连接数迅猛增长。相比传统短距离通信技术和已有蜂窝通信技术,以 NB-IoT 为 代表的 LPWA 具有四大明显优势,非常适合需要远距离数据传输、通信数据量少、需电池供 电长久运行的物联网应用场景。以 NB-IoT 为例,四大优势为(1)广覆盖,NB-IoT 的覆盖 比传统 GSM 网络好 20 个 DB。如果按照覆盖面积计算,一个基站可以提供 10 倍的面积覆 盖;(2)海量联接,200KHz 频率下面,借助 NB-IoT 一个基站可以提供 10 万个连接;(3) 低功耗,NB-IoT 通讯模组电池可以十年独立工作,而不不需要充电;(4)低成本,NB-IoT 模组的成目标小于 5 美金。并且 NB-IoT 基于蜂窝网络,可直接部署于现有的 GSM 网络、 UMTS 网络或 LTE 网络,运营商部署成本较低、将实现向 4.5G 平滑升级。 LPWA 通信技术比较适合两类物联网应用:一类是位臵固定的、密度相对集中的场景,如楼 宇里面的智能水表、仓储管理或其他设备数据采集系统,虽然现在蜂窝网络已应用于这些领 域,但信号穿透问题一直是其短板;另一类是长距离的,需要电池供电的应用,如智能停车、 资产追踪和地质水文监测等,蜂窝网络可以应用,但无法解决高功耗问题。未来通过 LPWA 连接技术接入物联网的连接数将超过连接总数 50%。GSMA 预测到 2020 年中国机器对机器 (M2M)市场的连接总数将达到 10 亿,以 NB-IoT 技术为代表的 LPWA 技术将提供 7.3 亿 连接。
物联网将成为运营商基础类业务,2016 年年底华为和三大运营商开始大规模部署 NB-IoT 物 联网解决方案,未来两年中国 M2M 连接数增速将超过 100%,物联网产业进入真正高速发 展期。 2016 年 6 月 30 日华为在上海物联网峰会上发布从 NB-IoT 通信芯片、基站设备到连 接管理平台的端到端 NB-IoT 解决方案,新产品于 2016 年 9 月正式上市,预计 12 月底正式 启动大规模商用。
中国联通计划今年在超过 5 个城市启动基于 900MHz、1800MHz 的 NB-IoT 外场规模组网试验,以及 6 个以上业务应用示范,其中包括上海
迪士尼等重点区域试商用。 中国联通计划 2016 年底 2017 年初推进重点城市的 NB-IoT 商用部署,2018 年则将开始全 面推进国家范围内的商用部署。
中国移动据悉也会在 2017 年开启商用化进程。
中国电信与华为在 2016 年 6 月签署了 NB-IoT 创新研究合作协议。同时全球包括
高通、因特尔、华为 在内的各大主流芯片厂商也都纷纷推出 NB-IoT 布局计划,将在 2017 年以前推出 NB-IoT 芯 片和模组。国内运营商计划 2017 年展开低功率广域物联网的大规模建设,物联网产业真正 进入市场的高速发展期。预计中国 2017 年移动物联网连接数将从 2016 年年底 1.4 亿达到 3 亿,同比增长 114%,相比 2016 年 50%的连接数增速,行业增速大幅提升。