IDC調查顯示，目前全球仍然有80%-90%的物聯網設備由低功耗的室內系統連接，剩下10%左右的設備則由蜂窩網絡承載。換句話說，物聯網中有80%-90%的物聯網設備數據并不通過電信運營商平臺，造成這一現象的主要原因在于蜂窩通信并不能完全滿足當前物聯網發展及應用的需求。

    可以設想這樣一個場景，企業需要對物流車隊進行跟蹤，在這一過程中數據采集和傳輸量都很小，可能幾秒鐘采集一個點位信息，而且這一過程對延時并不敏感，綜合成本和需求考慮，可以認為這樣的應用場景并不適合利用高帶寬、高能耗、低延時的蜂窩通信技術。最為關鍵的是，高能耗的蜂窩無線通信模塊無法實現設備的長時間待機，而且模塊成本較高。面對這樣一種需求，企業需要找到一種遠距離、低功耗、低帶寬、低成本的無線通信技術來填補這一市場的空白。

    低功耗廣域網絡，填補窄帶接入空白

    物聯網通信技術有很多種，從傳輸距離上可以分為兩大類：

    第一類：短距離通信技術，代表技術有Wi-Fi、UWB、Bluetooth、Zigbee等，典型的應用場景如智能家居。

    第二類：遠距離通信技術。其中包括GSM、CDMA、WCDMA等較成熟的2G/3G蜂窩通信技術，以及最近幾年發展起來的低功耗廣域網絡（LPWAN），主要包括SigFox、LoRa、NB-IOT。

    目前全球仍然有80%-90%的物聯網設備由低功耗的室內系統連接，指的就是短距離這部分，而剩下10%左右的設備則由蜂窩網絡承載，指的就是長距離這部分。在長距離這部分，根據業務特點的不同我們又將物聯網的業務需求進行細化，分為三個業務需求層級：

    第一：低延時、高速率、高可靠性。這部分的業務特點是帶寬要求要高，基本都在幾M到幾十M之間，而且不允許太大的時間延遲。比如遠程視頻交互、車聯網、遠程醫療、遠程工業控制等，但較高的網絡性能帶來的是高功耗和高成本，使得待機時間較短。

    第二：中低速率，延時在允許的范圍內即可。這部分業務的特點對帶寬要求不高，基本在幾百K到幾M之間，到能支持移動聯網，傳輸數據和語音通信。比如可穿戴設備等。這些應用網絡性能適中，功耗和成本相對較低。

    第三：低成本、低速率、低功耗、穿透能力強，且終端接入數量巨大。這部分業務特點是對帶寬要求很低，基本在幾K到幾百K之間，而且不需要持續的數據傳輸。比如對物流跟蹤、智能抄表、環境監控等。這些應用的功耗和成本都極低，而且能長時間待機。

    IDC最新統計顯示，2015年全球物聯網連接設備數量約為100億臺，預計2020年將達300億臺，2016-2020年期間將增加一倍以上。2020年，全球物聯網市場可達萬億美元級規模，中國將達百億物聯網連接（含各種連接），市場規模約1萬億人民幣，未來新增連接中，至少約20~30%適合用蜂窩網承載。

    隨著物聯網接入設備數量的快速增長，根據設備的功能特性以及企業業務需求采用不同的接入方式，是進一步深化物聯網應用的重要基礎。特別是最近幾年，隨著智能制造戰略的持續推進，工業領域有越來越多的智能化終端設備被接入到物聯網，而在這一過程中企業思考的第一個問題就是如何選擇一種更適合自身需求且成本低廉的接入方式。低功耗廣域網技術的發展讓企業有了多一種選擇，避免出現大牛拉小車的情況。

    NB-IoT逐漸脫穎而出，正在強勢崛起

    NB-IoT即窄帶物聯網 (Narrow Band - Internet of Things)，是物聯網通信技術的一種，具有低成本、低功耗、廣覆蓋等特點，定位于運營商級、基于授權頻譜的低速率物聯網市場。除NB-IoT之外，主流的窄帶物聯網標準還有SigFox和LoRa。

    從技術指標對比看，相對LoRa、SigFox兩大技術，NB-IoT技術首先就在覆蓋、功耗、連接數、峰值速率等四個方面都占據明顯的優勢。

    其次，由于LoRa、SigFox處于非授權頻段，或多或少會存在信號干擾問題，這會降低傳輸過程的可靠性和安全性，而且LoRa、Sigfox產業規模小，無法實現運營商級的廣域網絡部署運營，更適合企業為滿足個性化需求而搭建自身局域網絡。對比而言，NB-IoT處于授權頻段的，傳輸可靠性更高，有良好的QoS（服務質量）保證，傳輸安全性更強

    第三，NB-IoT構建于蜂窩網絡，只消耗大約180 kHz的頻段，可直接部署于GSM網絡、UMTS網絡或LTE網絡，實現平滑升級。由于幫助物聯網業務提供商解決網絡部署和維護問題，可實現終端即插即?，?幅降低業務部署門檻，對運營商更具優勢。

    盡管NB-IoT擁有這么多的優勢，但由于LoRa商用化時間比較早，是LPWAN技術中目前最為成熟的，已規模化商用，具有高靈敏、可靠性強等特點，在中國有一定量的用戶群體。但就目前市場發展趨勢而言，NB-IoT標準已經進入商業化運營階段，必然會對LoRa市場造成擠壓。此外，由于SigFox這幾年并未在中國市場進行布局，已經錯失與NB-IoT一決高下的良機。

    從當前網絡運營商、芯片、模組以及電信設備幾個領域的廠商動向看，圍繞NB-IOT產業做戰略布局已經成為重點。

    在網絡運營市場，中國移動、中國聯通和中國電信三大電信運營商均與華為就實現NB-IoT的商用化簽署了相關的合作協議，計劃2017年實現全面商用。在芯片領域，高通、華為、英特爾等巨頭早已搶灘角逐。

    2016年9月華為就已經發布業內首款商用NB-IoT芯片Boudica，以及面向全球發布了端到端NB-IoT解決方案。

    高通在2015年10月推出支持NB-IoT/LTE-M（eMTC CatM1）的雙模芯片MDM 9206，后期通過軟件升級可以支持NB-IoT。模塊OEM廠商預計將于2017年初發布了基于該芯片的支持Cat M1的模組，而對于NB-IoT的支持預計在此之后不久通過軟件升級的方式實現。

    在2016年的巴塞羅那世界移動通信大會上，英特爾與愛立信和諾基亞分別展示了NB-IOT的基礎概念演示；在2016年上海世界移動大會上，中國移動、愛立信和英特爾完成了全球首個基于蜂窩物聯網技術的業務演示。中國移動與愛立信、英特爾合作的環境檢測應用中采用了英特爾2016年發布的NB-IoT芯片（XMM7115）。

    此外，在2016年的物聯網相關會議上，展銳都展出了基于Cat1支持中國電信800MHz的物聯網芯片，并計劃將于2017年第三季度量產NB-IoT芯片。聯發科、中興通訊的NB-IoT芯片也在研發當中，計劃在2017年上半年會發布。

    筆者認為，發展低功耗廣域網絡是深化全球物聯網應用的一個重要基礎，而在選擇哪一種技術標準上，中國乃至全球廠商已經做出了選擇。在NB-IoT標準的制定過程中，高通、華為、愛立信、沃達豐、英特爾這些領域巨頭都參與了進來，意味著NB-IoT已經成為低功耗廣域網領域的實際標準。另一方面，NB-IoT能直接部署到LTE、GSM、UMTS等網絡實現平滑升級，極大的降低了NB-IoT產業鏈的推廣與實施難度。因此，無論低功耗廣域網領域目前有多少對手，NB-IoT的強勢崛起似乎已經變得不可避免。