2020年 物联网的无线通信技术NB-IoT，Lora详解

物联网的无线通信技术种类繁多，大致可以归为两大类：

一类是短距离通信技术，包括Zigbee、WiFi、蓝牙、Z－wave等；另一类则被称为广域网通信技术，即LPWAN（low－power Wide－Area Network，低功耗广域网）。

LPWA又可细分为两类：一类是工作于未授权频谱的LoRa、SigFox等技术；另一类是工作于授权频谱下，3GPP支持的2／3／4G蜂窝通信技术，比如EC－GSM、LTE Cat－m、NB－IoT等。

其中，NB-IoT（Narrow Band Internet of Things，基于蜂窝窄带物联网）凭借低功耗、广覆盖、速率低、成本低等特点，成为时下最受追捧的一种无线连接技术。

NB-IoT发展简史

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）。当时，在LTE-M的技术方案选择上，主要有两种思路：一种是基于现有GSM演进思路；另一种是华为提出的新空口思路，当时名称为NB-M2M。

2014年5月，由沃达丰，中国移动，Orange，Telecom Italy，华为，诺基亚等公司支持的SI “Cellular System Support for UltraLow Complexity and Low Throughput Internet of Things”在3GPP GERAN工作组立项，LTE-M的名字由此演变为Cellular IoT，简称CIoT。

2015年4月，PCG（Project Coordination Group）会议上做了一件重要的决定：CIoT在GERAN做完SI之后，WI阶段要到RAN立项并完成相关协议。

2015年5月，华为和高通共同宣布了一种融合的解决方案，即上行采用FDMA多址方式，下行采用OFDM多址方式，命名为NB-CIoT（Narrow Band Cellular IoT）

2015年8月10日，在GERAN SI阶段最后一次会议，爱立信联合几家公司提出了NB-LTE（Narrow Band LTE）的概念。

2015年9月，3GPP在RAN全会达成一致，NB-CIoT和NB-LTE两个技术方案进行融合形成了NB-IoT WID。NB-CIoT演进到了NB-IoT（Narrow Band IoT），确立NB-IoT为窄带蜂窝物联网的唯一标准。

从NB-IoT 3GPP标准正式推出，到发起NB-IoT Open Lab计划，再到第一颗NB-IoT专用芯片的问世，2016被称为物联网发展史上最闪亮的一年，同时也被认为是NB-IoT的商用元年。

2016年2月，MWC NB-Io峰会上，全球各大通信、设备巨头达成共识，NB-IoT是最佳的蜂窝物联网技术，并共同推动3GPP标准尽快冻结。

2016年4月，伦敦 M2M 大会上华为宣布与沃达丰成立NB-IoT开放实验室。

2016年4月，NB-IoT物理层标准在3GPP R13冻结。

2016年6月，NB-IoT核心标准正式在3GPP R13冻结。

截止3月底，全球已经有4个商用NB-IoT网络，在29个国家有超过40个试验网络，NB-IoT将在2018年走向规模商用。

NB-IoT仅在2018年一年走完2G六年的路，2017年NB-IoT模组价格在100元，2018年底到22元以下，2019年NB-IoT模组价格已与2G持平，甚至更低。据了解，2018年华为NB-IoT芯片出货量超过1500万，2019年华为的出货量将达到5000万颗，是去年的3倍，2019年是当之无愧的NB-IoT芯片爆发年。

 

除了华为是NB-IoT市场绝对的出货主力之外，目前国内市场出货较多的还有MTK、紫光展锐RDA，如果将华为列为第一梯队，其余两家紧随其后可以划分为第二梯队；第三梯队则以初创公司为主。电子发烧友网记者了解到，这其中，以移芯和芯翼进度最快，已有芯片量产出货。还有诺领、芯象、大鱼等NB-IoT芯片厂商蓄势待发。

整个市场华为占有绝大多数出货量，其余已量产的芯片厂商出货量都十分有限，以MTK较多，紫光展锐RDA次之，移芯芯片自19年6月份量产以来增速飞快，芯翼也在出货。整体看，紫光展锐RDA在今年拿到了一些市场机会，初创芯片公司也开始量产出货，2019年NB-IoT芯片市场已经有多家公司入局，尽管仍是华为一家独大，但其他厂商也正在捕获这个市场的机会与红利。

 

在去年底电子发烧友网主办的中国物联网大会上，中移物联曾宣布其NB-IoT模组价格已经低于20元。今年以来，业界传出模组价格还有进一步下降空间，记者了解到有模组厂商计划在年底将价格降低到15元。没想到就在年中，移芯宣布可以让模组价格降到15元，并在年底降至12元。这个价格已经低于2G模组的价格了。

 

看NB-IoT模组一路走来，价格快速下降，无论对于市场份额领先的企业还是初创新进企业都面临着巨大的竞争和利润压力，但是另一方面，市场规模迅速扩大，产业壮大了。杨总认为，芯片厂商发挥技术优势，控制成本，保证一定的毛利十分重要。前期抢占市场，长期NB-IoT的市场空间值得耕耘。

“在模组价格低的情况下，我们更重视产品的附加值，每个厂商抓住的附加值在于能不能为行业客户解决方案。”张总如此认为。因此，芯象半导体提供方案级NB-IoT芯片，也就是提供的不仅是NB-IoT芯片或模组，而是着眼于整个方案的优化，令系统功耗和成本双双下降。如此，即使芯片或模组的价格可能不是最低的，但整个方案最具性价比的。

结语：

业界预计 2019 年三大运营商将建成 90 万个 NB-IoT 基站。凭借广覆盖、低功耗、低成本、大连接等特点，NB-IoT 已经成为蜂窝物联网领域的主流技术。根据市场研究机构 Counterpoint 的预测，全球物联网蜂窝连接数将在 2025 年突破 50 亿大关，其中 NB-IoT 的贡献比将接近一半。

另外，中国提交的5G技术方案明确指出，中国的5G无线空口技术方案基于3GPP新空口（NR）和窄带物联网（NB-IoT）技术。也就是说，NB-IoT极有可能在5G R16版本中正式确立，时间点是明年3月。

无疑，经过2019年，NB-IoT 已经进入爆发期，而明年各芯片厂商齐上阵，这个市场将更加热闹。业界普遍认为明年整体出货量破亿应该只是个小目标。

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