低功耗廣域網(wǎng)作為IOT連接的核心基礎(chǔ)設(shè)施，到2030年將高達(dá)40億規(guī)模

導(dǎo) 讀

市場(chǎng)研究公司Transforma Insights發(fā)布的首份低功耗廣域連接預(yù)測(cè)報(bào)告顯示，截止2019年底，全球LPWAN連接數(shù)為2．2億，到2030年LPWAN連接數(shù)將高達(dá)40億。

低功耗廣域網(wǎng)（LPWAN）作為物聯(lián)網(wǎng)連接的核心基礎(chǔ)設(shè)施，近年來一直是全球物聯(lián)網(wǎng)業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)。目前“60%-30%-10%”的廣域物聯(lián)網(wǎng)連接結(jié)構(gòu)，即低速率業(yè)務(wù)占60%、中速率業(yè)務(wù)占30%、高速率業(yè)務(wù)占10%已經(jīng)成為業(yè)界的共識(shí)，其中60%的低速率業(yè)務(wù)主要通過低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)來承載，成為廣域物聯(lián)網(wǎng)“大連接”的主力。從2016年開始大規(guī)模吸引業(yè)界眼球至今已過去近5年時(shí)間，這幾年的發(fā)展使目前LPWAN產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)一個(gè)趨穩(wěn)的格局。

40億連接規(guī)模，連接結(jié)構(gòu)組成值得關(guān)注

近日，市場(chǎng)研究公司Transforma Insights發(fā)布了其首份低功耗廣域連接預(yù)測(cè)報(bào)告，報(bào)告顯示，截止2019年底，全球LPWAN連接數(shù)為2．2億，到2030年LPWAN連接數(shù)將高達(dá)40億。

40億是一個(gè)令人振奮的數(shù)字，意味著接下來幾年全球LPWAN連接年復(fù)合增長(zhǎng)率將超過30%，而且若以低速率物聯(lián)網(wǎng)連接占60%來倒推，整個(gè)廣域物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)在2030年將達(dá)到67億左右。

除了總規(guī)模外，連接的結(jié)構(gòu)更值得關(guān)注。今年7月，國際電信聯(lián)盟（ITU）批準(zhǔn)NB-IoT正式納入5G標(biāo)準(zhǔn)，成為5G mMTC的主要組成部分，隨著5G商用的加速，5G mMTC將成為L(zhǎng)PWAN連接的主力。如下圖所示，到2030年，5G mMTC占據(jù)LPWAN連接的份額接近三分之二，這意味著NB-IoT將成為L(zhǎng)PWAN最大規(guī)模的接入方式。剩余的三分之一將被LoRa、Sigfox以及其他在垂直領(lǐng)域有一定影響力的技術(shù)所瓜分，這些技術(shù)基本上都運(yùn)行在非授權(quán)頻譜上。

2019-2030年全球LPWAN連接數(shù)分布（來源：Transforma Insights）

當(dāng)然，不論是非授權(quán)頻譜還是授權(quán)頻譜的技術(shù)，都存在公共網(wǎng)絡(luò)和私有網(wǎng)絡(luò)之分，進(jìn)一步對(duì)其進(jìn)行細(xì)分可以發(fā)現(xiàn)，其中超過97%的5G mMTC設(shè)備都是通過電信運(yùn)營商的公共網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)連接，剩余3%則通過私有網(wǎng)絡(luò)連接，或者說是通過5G專網(wǎng)連接。相比5G mMTC，非mMTC的低功耗物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的份額則分布的更為平均，這些非授權(quán)頻譜LPWAN設(shè)備中，46%的設(shè)備是通過公共網(wǎng)絡(luò)連接，54%的設(shè)備通過私有網(wǎng)絡(luò)連接。

其中，中國是全球LPWAN連接的主要驅(qū)動(dòng)力，2019年底中國的LPWAN連接數(shù)占全球57%。不過，Transforma Insights預(yù)測(cè)，隨著時(shí)間的推移，世界其他國家和地區(qū)也會(huì)加速發(fā)展。到2030年，中國的LPWAN連接數(shù)的份額將下降到全球的三分之一。

2030年全球主要地區(qū)LPWAN連接數(shù)情況（來源：Transforma Insights）

從Transforma Insights的數(shù)據(jù)可以看出，到2030年中國的5G mMTC連接數(shù)將達(dá)到10億，基于非授權(quán)頻譜的LPWAN連接數(shù)處于3．5-4億區(qū)間;北美的5G mMTC連接數(shù)將超過4億，但非授權(quán)頻譜的LPWAN連接數(shù)也處于3．5-4億區(qū)間，略低于中國;歐洲也具有類似的特征。

從行業(yè)應(yīng)用角度看，到2030年，超過一半的LPWAN連接都是源于垂直行業(yè)應(yīng)用，29%源于消費(fèi)市場(chǎng)，另外有20．5%的連接為跨垂直行業(yè)的應(yīng)用，最為典型的是通用的定位追蹤設(shè)備。所有垂直行業(yè)中，連接數(shù)最多的垂直行業(yè)是能源（電力、燃?xì)獾龋┮约八畡?wù)，主要是各類計(jì)量表計(jì)通過LPWAN實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)傳，使其占連接數(shù)的35%，而其他行業(yè)僅占15左右。

2030年LPWAN連接在各行業(yè)的分布（來源：Transforma Insights）

LPWAN市場(chǎng)結(jié)構(gòu)的變化

從Transforma Insights的數(shù)據(jù)中，筆者認(rèn)為可以提煉LPWAN領(lǐng)域市場(chǎng)結(jié)構(gòu)的一些特點(diǎn)。

（1）5G mMTC的公共網(wǎng)絡(luò)和私有網(wǎng)絡(luò)

在Transforma Insights對(duì)LPWAN連接結(jié)構(gòu)組成的分析中，將授權(quán)頻譜和非授權(quán)頻譜網(wǎng)絡(luò)都細(xì)分為公共網(wǎng)絡(luò)和私有網(wǎng)絡(luò)，可以看出這一領(lǐng)域未來將形成相對(duì)穩(wěn)定的格局。

5G mMTC作為授權(quán)頻譜LPWAN網(wǎng)絡(luò)，主要形態(tài)是NB-IoT。NB-IoT公共網(wǎng)絡(luò)目前在全球已形成規(guī)?；渴穑鶕?jù)GSMA的數(shù)據(jù)，截止2020年8月，全球主流運(yùn)營商已經(jīng)開通了96張NB-IoT商用網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)華為的數(shù)據(jù)，2020年初，全球NB-IoT的連接數(shù)已超過1億。隨著5G商用加速和NB-IoT正式納入5G標(biāo)準(zhǔn)中，NB-IoT擁有了10年以上的技術(shù)周期，增強(qiáng)了產(chǎn)業(yè)鏈投資NB-IoT的信心，因此在未來10年中，NB-IoT的連接將占據(jù)LPWAN的主流。

不過，NB-IoT的私有網(wǎng)絡(luò)開始逐漸形成。2019年6月，位于美國加州的一家名為Puloli的公司宣布推出首個(gè)獨(dú)立部署的私有NB-IoT網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)采用700MHz頻譜，部署在佛羅里達(dá)北部，是為該地區(qū)一家公用事業(yè)企業(yè)提供部署的。對(duì)于私有網(wǎng)絡(luò)，Puloli探索出一套網(wǎng)絡(luò)即服務(wù)（NaaS）的商業(yè)模式，負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、部署和運(yùn)營。由于是私有網(wǎng)絡(luò)，Puloli對(duì)此進(jìn)行專門的頻段定制，在700MHz頻段中使用1MHz作為下行另外1MHz作為上行。

當(dāng)前，5G專網(wǎng)已成為業(yè)界關(guān)注焦點(diǎn)，很多國家出臺(tái)支持5G專網(wǎng)頻率政策，大量領(lǐng)軍企業(yè)自行申請(qǐng)頻率部署專網(wǎng)。5G專網(wǎng)中，也會(huì)有專門面向mMTC設(shè)備的接入服務(wù)，從而形成mMTC私有網(wǎng)絡(luò)連接形態(tài)。

除了5G專網(wǎng)和企業(yè)專門部署NB-IoT專網(wǎng)外，也有更加靈活的小基站方式部署小型專網(wǎng)的選擇。當(dāng)前，國內(nèi)運(yùn)營商已在研究推出通過NB-IoT小基站形成專網(wǎng)的方案，補(bǔ)充宏基站信號(hào)不足，這些小基站一般是一體化基站，實(shí)現(xiàn)核心網(wǎng)下沉，用戶無需接入到運(yùn)營商的核心網(wǎng)中，而且無需通信資費(fèi)，也促成mMTC私有網(wǎng)絡(luò)連接。

（2）非授權(quán)頻譜連接的國內(nèi)外差異

雖然到2030年，非授權(quán)頻譜LPWAN設(shè)備中46%的設(shè)備是通過公共網(wǎng)絡(luò)連接，54%的設(shè)備通過私有網(wǎng)絡(luò)連接，但筆者認(rèn)為不同國家和地區(qū)差異化很大，46%的公共網(wǎng)絡(luò)連接更多是在海外市場(chǎng)，國內(nèi)市場(chǎng)主要以私有網(wǎng)絡(luò)連接為主。

由于海外市場(chǎng)已有大量獨(dú)立運(yùn)營商部署起LoRaWAN公共網(wǎng)絡(luò)，加上Sigfox在全球數(shù)十個(gè)國家開展網(wǎng)絡(luò)部署，這些基礎(chǔ)設(shè)施為46%的公共網(wǎng)絡(luò)連接提供了支撐。但是，在國內(nèi)市場(chǎng)，由于受到工信部52號(hào)文的影響，采用非授權(quán)頻譜技術(shù)部署公共網(wǎng)絡(luò)存在很大限制，因此這一領(lǐng)域更多定位于私有網(wǎng)絡(luò)。例如，目前國內(nèi)LoRa產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)正在向著園區(qū)、工廠、社區(qū)、家庭等私有部署方向發(fā)展。

非授權(quán)頻譜技術(shù)另一個(gè)值得關(guān)注的亮點(diǎn)是一些在部分垂直領(lǐng)域深耕的技術(shù)已站穩(wěn)腳跟。例如，近年來在國內(nèi)外不斷開拓的ZETA技術(shù)在NB-IoT、LoRa等主流技術(shù)找到自身定位，在物流、建筑開始了規(guī)?；穆涞?，并形成基于ZETA的產(chǎn)業(yè)生態(tài)，從而成為非授權(quán)頻譜連接的組成部分。

（3）授權(quán)頻譜與非授權(quán)頻譜連接對(duì)比的國內(nèi)外差異

如第一節(jié)所述，Transforma Insights對(duì)全球主要地區(qū)LPWAN連接結(jié)構(gòu)對(duì)比中，一個(gè)明顯的特征是中國基于授權(quán)頻譜連接數(shù)（即mMTC）遠(yuǎn)高于基于非授權(quán)頻譜連接數(shù)（即non-mMTC），而海外市場(chǎng)尤其是歐美市場(chǎng)這兩者的差距并不大。

在筆者看來，未來幾年中，中國將開啟大規(guī)模5G網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)的建設(shè)，在一定程度上也完善了mMTC基礎(chǔ)設(shè)施，當(dāng)5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)模足夠大，能夠?yàn)閲鴥?nèi)物聯(lián)網(wǎng)用戶提供便捷、廉價(jià)的低功耗大連接服務(wù)，給了用戶選擇空間。5G基礎(chǔ)設(shè)施非常完善，只有在5G mMTC存在短板的場(chǎng)景和領(lǐng)域，用戶才會(huì)選擇非5G mMTC的方案。

反觀海外市場(chǎng)，由于其5G網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)模和強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于中國，通過5G網(wǎng)絡(luò)為用戶提供低功耗大連接服務(wù)的選擇性有限，給了非授權(quán)頻譜LPWAN技術(shù)更多的空間，因此就出現(xiàn)很多LoRaWAN和Sigfox的公網(wǎng)和私網(wǎng)業(yè)態(tài)，彌補(bǔ)電信運(yùn)營商基礎(chǔ)設(shè)施的不足，從而使授權(quán)頻譜LPWAN連接與非授權(quán)頻譜LPWAN連接之間的差距并不大。

總體來說，40億連接數(shù)的低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)給予電信運(yùn)營商和其他供應(yīng)商足夠的空間，經(jīng)過幾年的發(fā)展，目前基于授權(quán)頻譜和非授權(quán)頻譜的LPWAN技術(shù)已形成趨穩(wěn)的格局，這些主流技術(shù)將共同承載著40億連接。
責(zé)編AJX