窄帶物聯網發展淺析

王春霞

【摘 要】隨著萬物互聯時代的到來，物聯網及其關聯產業的融合發展成為新時代引領經濟發展的重要引擎，紛繁復雜的應用場景對物聯網通信提出了多樣化需求，窄帶物聯網（NB-IoT）在此背景下應運而生。本報告從NB-IoT的概念特征入手，深入剖析我國NB-IoT發展現狀及前景，并提出發展NB-IoT建議，供參考借鑒。

【關鍵詞】NB-IoT性能分析；產業鏈布局

一、NB-IoT性能和前景

物聯網是物物相連的互聯網，其通信技術從傳輸距離上可分為短距離通信技術和廣域網通信技術。窄帶物聯網是基于蜂窩的低功耗廣域網通信技術，是3GPP定義的國際標準，只消耗大約180kHz帶寬i，可在現有蜂窩網絡上快速部署。NB-IoT基于授權頻譜，擁有低功耗、廣覆蓋、低成本、大連接和強安全等特點，成為全球范圍內廣泛興起的新興技術。

盡管NB-IoT具有種種優點，但對實時性、移動性和大數據量傳輸支持較差。未來，NB-IoT將與eMTC、LoRa和3G、4G、WiFi等共同構成萬物互聯網絡，支撐智能制造、智能交通、智慧醫療、智能安防、智慧農業等眾多領域應用。2017年是我國NB-IoT規模化商用元年，據測算，到2020年，我國NB-IoT將覆蓋25%的物聯網連接，整體市場規模達千億元。

二、國內外窄帶物聯網發展情況

當前，NB-IoT發展已成為全球化趨勢，沃達豐在西班牙、荷蘭、澳大利亞等地推出NB-IoT商用網絡，德國電信在荷蘭、德國也展開部署，高通、英特爾的NB-IoT芯片已進入或即將進入量產階段。我國已步入NB-IoT市場化商用初期階段。

（一）運營商主導的NB-IoT網絡部署全面展開

我國電信運營商自2017年加快了NB-IoT網絡的部署速度，目前已在17個省級地區完成全面部署，且主要集中在京津冀、中東部和東南沿海等經濟發達地區。其中，中國電信已部署13個地區，速度最快，部分地區的覆蓋率達到95%以上甚至全覆蓋。江西鷹潭是全球首個建成三張NB-IoT全域覆蓋網絡的城市。

（二）NB-IoT產業鏈各環節特征明顯

芯片生產進入量產期，但國內芯片滲透率較低。2017年以來，國內外NB-IoT芯片廠商的產品逐漸進入量產期。但整體來看，作為底層的芯片領域，短期內將仍以華為、高通、英特爾和中興微電子等為主，我國NB-IoT芯片市場滲透率仍較低。

模組廠商分布相對集中于深圳和上海。受益于芯片商用進程加快和NB-IoT應用需求增加，模組出貨量也即將進入爆發期。深圳、上海等地的模組廠商成為NB-IoT模組環節的重要力量，主要包括中興通訊、中興物聯、深圳有方科技、上海移柯通信、龍尚科技（上海）等企業。

以公用事業為主的試點示范應用逐步展開。2016年以來，我國部分地區通過“電信運營商+科技公司+應用單位”的模式，逐步在水表、井蓋、停車、路燈、燃氣表、垃圾箱等公用事業領域，展開遠程抄表、控制、監測、測量等試點示范應用，如中國電信、華為與泰華智慧合作的智能路燈項目，中國電信、華為與ofo合作的智能單車等。

（三）產業環境優化對NB-IoT的發展支撐作用明顯

華為推動NB-IoT標準體系快速形成。NB-IoT標準工作自2015年9月啟動立項至2016年6月凍結標準，華為發揮了重要作用。作為NB-IoT標準制定的主導者，華為秉承技術創新、行業融合、生態共贏的原則積極推動NB-IoT標準化，為技術完善和產業發展營造了良好的環境。

政策出臺明確了NB-IoT的發展方向。2017年6月，工信部發布《全面推進移動物聯網（NB-IoT）建設發展通知》，強調要加強NB-IoT標準和技術研究，積極開展NB-IoT應用試點示范工程，打造完整的產業體系，進一步加速了我國NB-IoT建設和應用發展進程。

開放的創新體系逐漸形成。在三大運營商和華為、中興等國內科技領軍企業推動下，NB-IoT開放實驗、產業聯盟等創新平臺建設步伐加快，并在NB-IoT標準制定、技術研發、應用落地、業務模式創新中發揮了重要作用。

三、加快推動NB-IoT發展的建議

（一）加強試點示范引領應用升級。在長三角、粵港澳、京津冀等區域和重點城市進行規模化試點和商用化試驗，測試和優化NB-IoT協議、核心網絡性能、芯片和模組功能，提升應用服務的平臺管理能力和產業鏈整合能力。在全國范圍內推廣示范經驗，同時擴大在工業互聯網、市政、公用事業和可穿戴設備等垂直領域的應用，挖掘和開發NB-IoT業務類型，不斷擴展平臺層功能集成，探討形成多元服務模式。

（二）加快NB-IoT產業鏈強鏈補鏈。鼓勵終端制造企業與上游芯片、模組企業合作研發、設計和模塊化測試，開發或支持兼容NB-IoT通信模塊。梳理各垂直應用領域的關鍵技術需求，及時發布NB-IoT應用解決方案，鼓勵物聯網企業加快在NB-IoT細分領域的業務布局及商用部署。結合工業、交通、醫療、市政、公用事業等領域的基礎優勢，努力打造NB-IoT在智能家居、車聯網、智能穿戴、智慧醫療和工業監測、智慧物流、資產跟蹤等應用領域的專業化集成運營服務。

（三）構建NB-IoT產業生態體系。加強NB-IoT安全基礎設施建設，包括容災體系、密鑰管理、數字證書、等級保護體系等，強化安全設計、安全更新和漏洞管理，確保M2M終端安全、網絡安全和數據安全，打造NB-IoT感知、傳輸和應用層整體安全體系。通過政府引導，推動網絡運營、芯片、模組等產業鏈企業進一步開放合作，探索NB-IoT商業模式，推動NB-IoT技術、制造、應用的資源集聚和利益共享，構建綜合生態系統。

（四）積極探索培育新模式新業態。加強NB-IoT與5G海量物聯網技術、云計算、大數據、人工智能等技術的互動滲透，推動數據采集、傳輸、分析、挖掘和利用能力不斷升級延伸。增強NB-IoT及關聯產業與制造業、服務業以及公共事業間的融合，成為我省共享經濟、數字經濟的重要推動力量。

注釋：

i 窄帶：一般情況下，我們將網絡帶寬<4M稱為窄帶，>4M則稱為寬帶；NB-IoT使用200kHz的系統帶寬和180kHz的傳輸帶寬，可實現在2G、3G網絡的兼容和共站部署，降低網絡建設與運維成本。