于文平
摘 要:文中對中國物聯網市場發展現狀及未來五年發展趨勢進行分析預測。預計到2020年,中國LPWA連接數將達6億部,全球物聯網連接數接近200億部,同時還對比了國內外連接方式的技術參數與連接數占比,指出物聯網是運營商拓寬業務的重要方向。
關鍵詞:物聯網;連接數量
依據網絡形式的不同,物聯網可分為如下三類連接方式:
(1)蜂窩通信技術,即 2G/3G/4G/5G 技術;
(2)低功耗廣域通信技術(Low Power Wide Area,LPWA),廣義上也屬于蜂窩通信技術,為簡化表述特意分開,包括 NB-IoT(Cat-NB1),LTE-M(eMTC,Cat-M1),LoRa,Sigfox;
(3)局域物聯網(Short-range IoT)。通常范圍在100 m內,包括 WiFi,Bluetooth,ZigBee。此外,廣義物聯網還包括工業總線,電力線載波(Power Line Carrier,PLC)等多種連接場景。
人的連接基本停止增長,物聯網卻在拓展邊界
目前全球大部分區域手機終端滲透率基本飽和,截至 2017 年 10 月底共有 75 億聯網手機終端,目前已進入增速放緩階段,CAGR約為3%。但此時,物聯網卻高速發展,局域連接的CAGR保持18%的高速增長,廣域(包括蜂窩和 LPWA)產業鏈成熟激發連接爆發,CAGR增長至26%。可以預見,未來5年物聯網將構建近3倍于手機的終端網絡,帶來連接、應用、數據多重價值。聯網終端數量預測如圖1所示。
預測到2022年,全球蜂窩連接數將達16.1億、LPWA達22.5億、局域網達155.0億,全球物聯網連接數近200億部。
預測到2022年,中國將成為全球最大的物聯網連接市場。我國運營商公共網絡相對完善,有助于廣域物聯網應用拓展,我們認為未來5年國內廣域連接占比將高于全球水平。
GSMA和中國信通院的報告指出,2016年中國蜂窩連接數約為1億部,按照工信部要求,2020年中國LPWA連接數應達到6億部。
我們預測到2022年,中國物聯網終端總數將達到44.8億部,其中蜂窩物聯網為3.0億部,LPWA為11.3億部,局域物聯網為30.5億部。中國物聯網連接數預測如圖2所示。
物聯網產業鏈包括如下四個環節:
(1)芯片/終端:含金量最高的是基帶芯片,由芯片出發帶動眾多模組、終端廠商。
(2)網絡:廣域網絡(蜂窩/NB-IoT/eMTC)由運營商主導部署在授權頻段,Lora部署在非授權頻段相對獨立區域,WLAN/藍牙/ZigBee等局域連接大多應用在家庭/商業場景。
(3)平臺使能:實現設備管理、連接管理、安全管理、應用使能、業務分析等功能。
(4)集成/應用及數據運營:下沉到具體行業及應用場景,完成物聯網軟硬件配置并持續運營。
IDC預計到2020年全球物聯網市場的規模將從2014年的6 558億美元增至1.7萬億美元(CAGR約為17%)。我國物聯網產業規模已從2009年的1 700億元躍升至2016年的9300億元,預計2020年有望突破1.5萬億元。
芯片/終端:芯片/終端處于產業鏈的上游,是物聯網行業發展的底層需求,約占產業鏈價值的30%。其中芯片開發占產業鏈價值的10%;模組生產、面向各垂直行業和最終消費者的定制終端與通用終端設計及其操作系統開發等占產業鏈價值的20%。
網絡連接:網絡連接約占價值鏈總體價值的10%,包括運營商公共連接及Lora等私有連接。物聯網應用場景的多樣性導致了對連接技術選擇的差異性,廣義上來說,物聯網包括有線和無線兩種網絡連接方式。在無線接入方面,現有的蜂窩技術以高速率的移動寬帶作為演進方向,而對于低速低頻的長尾連接需求,則需要低功耗廣域通信技術等更為經濟的技術方案。物聯網連接方式的技術參數對比如圖3所示。
平臺使能:提供設備管理、連接管理、應用使能、安全服務等關鍵功能,約占產業鏈價值的20%。在物聯網發展初期,大規模地建立連接,此時連接與設備管理是核心,但隨著大量連接入網的設備狀態被感知,應用使能和安全服務的重要性逐漸凸顯。因此,平臺服務是海量連接的生態聚合點,也成為各方爭奪的重點。物聯網平臺分類如圖4所示。
集成/應用及數據運營:定制化特征最為顯著,在物聯網深度運營價值彈性最高的領域,成熟階段約占產業鏈價值的40%。本環節需要與行業深度融合,進行應用開發、系統集成和業務運營等,其更大的價值在于對物聯網數據的智能分析和行業應用的增值服務。
目前高通等國際半導體巨頭均已研發出NB-IoT/eMTC芯片并實現量產。華為處于國內物聯網芯片研發的領先地位,Boudica芯片已于2017年6月底實現量產。
國內中興微電子,RDA(銳迪科),MTK(聯發科)等廠商也在積極開展物聯網芯片研發,有望在2018年實現量產。模組基本同步,國內廠商具有定制化和性價比高雙重優勢。
典型NB物聯網芯片及其模組見表1所列。
全球主要運營商均已開始積極推進物聯網絡建設。全球已部署8張NB-IoT的商用網絡和3張eMTC的商用網絡。其中沃達豐、中國和韓國運營商是NB-IoT技術的主要推動者,美國運營商是eMTC 技術的堅定擁護者,而澳洲、日本市場的運營商則致力于NB-IoT和 eMTC的聯合部署。
海外AT&T;,Vodafone(沃達豐),Verizon連接數占比明顯領先。截至2017年6月底,AT&T;物聯網連接數達到了3 600萬部,占比超過其總連接數的25%,高于3G連接數。Verizon物聯網連接數占比超過13%,增長較為平穩。Vodafone(UK)物聯網連接數占比約22%,2014 年初開始提速,目前已超過3G連接數。從連接數占比角度看,國內三大運營商明顯落后。國內外主要運營商物聯網連接數占比如圖5所示。
CMP平臺以海外三巨頭思科 Jasper,愛立信 DCP,沃達豐 GDSP為主。其中Jasper作為全球最大的CMP平臺已經和包括AT&T;,Telefonica,NTT Docomo在內的超過50家移動運營商集團開展合作,覆蓋全球大部分國家與地區。
Jasper通過宜通世紀與中國聯通簽署了排他性戰略合作協議,愛立信與中國電信簽署了合作諒解備忘錄,共同為企業客戶提供一站式全球物聯網連接服務。由于AEP平臺具有一定的行業屬性,截至2017年6月底,全球知名的AEP平臺已近450個。
預計到2020年,收入規模占據前三位的分別為個人穿戴、車聯網、工業領域應用;從增長趨勢看來、車聯網(92.5%)、健康醫療(77.5%)和智慧城市(32.2%)排名靠前。AT&T;,Verizon 等海外運營商在車聯網深入布局,與整車廠商合作前裝市場。而當前國內物聯網連接數較多的領域主要為智慧家居、共享單車、遠程抄表、畜聯網等。
2017年6月15日,工信部正式發布《關于全面推進移動物聯網(NB-IoT)建設發展的通知》,要求加快推進NB-IoT網絡部署,到2017年末,實現NB-IoT網絡覆蓋直轄市、省會城市等主要城市,基站規模達40萬個;到2020年,NB-IoT網絡實現全國普遍覆蓋,面向室內、交通路網、地下管網等應用場景實現深度覆蓋,基站規模達150萬個。同時,工信部要求推廣NB-IoT在細分領域的應用,逐步形成規模應用體系,2020年NB-IoT總連接數超過6億。
國內力爭“5G 引領”,支持萬物互聯的拓展升級
5G標準制定按計劃推進,預計到2018年6月,R15標準完成,將支持 eMBB(超大帶寬)。預計到2019年底,R16標準完成,增加對URLLC(超低時延)、mMTC(超大容量)的支持。在5G產業化之前,工信部等部委持續推動智能網聯汽車(V2X)、低功耗物聯網(NB-IoT)的研究和落地,培育和壯大中國產業力量,在向5G切換過程中掌握更多主動性。
物聯網成為運營商拓寬業務的重要方向
目前,我國手機用戶接近飽和,三大運營商進入存量競爭階段。中國移動大規模投入固網寬帶市場,行業ARPU整體面臨下行壓力。
我國幅員遼闊,從4G基站數量看,國內普遍覆蓋效果遠優于北美市場,具有完善的全國性網絡,支持跨域的應用部署。
由于物聯網產業鏈較長,涉及網絡-終端、成本-規模等多組相互依存因素,因此參與者眾多,較難形成統一節奏。中國移動已經明確加快物聯網絡建設,相應地提供了終端補貼,以促進連接規模快速提升,判斷未來將明顯加快國內物聯網產業鏈迭代和推進。