NB-IoT行业市场研究报告

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Machina Gartner
Cisco
NB-IoT技术背景
物联网通信技术有很多种，从传输距离上区分，可以分为两大类：
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短距离通信技术，代表技术有Wi-Fi、UWB、Bluetooth、Zigbee等，典型的应用场景如智能家居。 广域网通信技术，业界一般定义为LPWAN，即Low Power Wide Area Network，是低功耗、广覆盖、低成本、低速率 类业务的统称。
终端/模组 低复杂度、高集成度芯片： 软件功 能简化（如协议栈简化、无复杂外 设控制等）、硬件集成度提高。
覆盖增强。采用新增模式实现
功耗降低（如新型省电模式， 增强型非连续收发功能）。采 用低复杂度设计降成本。
低成本、高续航模组 ：低成本、高
集成度软硬件设计，低功耗，高续 航能力。
NB-IoT特点（2）
覆盖 要求
中等需求类业务
特征：中低速率，部分带移动性与语音要求，有一定覆 盖和成本要求 典型业务：智能家防，电子广告，物流，可穿戴设备等
Fra Baidu bibliotek
Bluetooth ZigBee
2
LWPAN业务（NB-IoT，Sigfox，LoRa）
特征：低功耗+低成本+低速率+覆盖好+数量巨大 典型业务：抄表、环境监控、物流、车队管理、智 能停车、可穿戴设备等
超低成本
终端种类多、批量小，开发门槛高 通信模组成本高，综合成本高
2G：约$5.5 3G：约$13 4G: 约$17
其他LPWAN技术介绍
除NB-IoT之外，目前较热门的LPWAN可选技术方案还有LoRa、Sigfox、LTE-M。
LoRa
LoRa即Long Range，是LPWAN技术中最为成熟 的，已规模化商用，具有高灵敏、可靠性强等特点， 是由 Semtech 研发的一种扩频调制技术。近年该 技术在中国开始有应用。 LoRa私有协议 LoRa相较于ZigBee、2.4G等传统小无线技术具有 明显性能优势。对企业私网需求， LoRa私有协议 比 LoRaWAN 标准更灵活，成本更低。但没有统 一标准会限制技术大规模应用。 LoRaWAN标准 国际LoRa联盟基于LoRa协议推出了LoRaWAN标 准，标准化便于该技术大规模组网应用。但是目 前运营商更倾向于 NB-IoT ， LoRaWAN 的推进还 有很大的不确定性。在国内，靠运营商推广的道 路可能不通，但也许会找到其他推进方式，如企 业联盟。
业界对全球IoT设备数量的调研及预测
单位：十亿
业界对2020年全球IoT市场规模的调研及预测
单位：万亿美元
50 40.9
2015年
2020年
50
40 30
20.8 29.5 25
8
25.6
20
10 0 Gartner ITU
5
15 10.3 2.8
16
15
1.7
Machina IDC ABI Cisco IDC
NB-IoT行业市场研究报告
2017年1月
Contents
NB-IoT背景及概况
市场及应用领域 产业链分析 行业发展趋势与挑战
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2 3 4
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6
总结
附录
NB-IoT产业背景
物联网市场前景广阔 ：全球物联网连接设备数量在 2015 年约为 100 亿 台，预计 2020 年将达 300 亿 台， 20162020年期间将增加一倍以上。2020年，全球物联网市场可达万亿美元级规模，中国将达百亿物联网连接（含各 种连接），市场规模约1万亿人民币，未来新增连接中，至少约20~30%适合用蜂窝网承载。
网 络 性 能 要 求
1
低时延、高可靠业务
Wi-Fi UWB
特征：速率要求较高，或时延、可靠性要求很高，数量 不多但附加值高 典型业务：车联网、远程工业控制、远程医疗等
LPWAN技术又可分为两类：
工作在非授权频段的技术，如Lora、Sigfox等。 工作在授权频段的技术，如GSM、CDMA、WCDMA 等较成熟的2G/3G蜂窝通信技术，以及LTE及其演进技 术，这类技术基本都在3GPP或3GPP2等国际标准组织 进行了标准定义。 NB-IoT即是2015年9月在3GPP标准组织中立项提出的一 种新的窄带蜂窝通信LPWAN技术。
连接量
海量连接
2/3G无法满足海量终端应用需求
每200kHz带宽下 2G：2.5万 3G：3万
大于5万连接/小区 相比GSM增强20dB 覆盖面积约为GSM的10倍 模组成本<$5 未来甚至<$2
覆盖 范围
成本
超强覆盖
如室内的无线抄表、边远地区的环境监控和 地下资源监控（4G规划指标穿透1层墙）
典型场景网络覆盖范围不足
NB-IoT基于LPWAN需求对终端和网络进行大幅精简，可在运营商现有网络上进行部署，基于LTE基站硬件加
载软件即可实现，因此对于运营商而言产业开发周期缩短、难度低。
无线网络 新空口设计： 采用超窄带设计 （200kHz系统带宽）、长时间 发送（如多次重复），以实现
核心网络 轻量级核心网： 优化端到端流程、 简化协议栈、支持新的节能模式， 采用新的数据承载方式，构建新的 计费模式，节省信令开销，提高数 据传输效率。
短距离
长距离
NB-IoT技术简介
NB-IoT标准发展
2014年 5月 华为提出了窄带技 术NB M2M NB M2M融合 NB OFDMA形成了 NB-CIoT NB-LTE跟NB-CIoT 进一步融合 形成NB-IoT 3GPP确定NB-IoT 核心标准冻结
2015年 5月
NB-IoT即窄带物联网 (Narrow Band - Internet of Things)，是物 联网通信技术的一种，具有低成本、低功耗、广覆盖等特点，定位 于运营商级、基于授权频谱的低速率物联网市场，例如智能停车、 智能抄表、智能井盖、智能家居、物流等应用，拥有广阔的应用前 景。
2015年 7月
2016年 6月
目前，NB-IoT核心协议已冻结。NB-IoT是3GPP R13阶段LTE的一 项重要增强技术。事实上， NB-IoT是原NB-CIoT和NB-LTE两种标 准的融合，平衡了各方利益，并适用于更广泛的部署场景。
2016年 12月
完成一致性测试
NB-IoT特点（1）
NB-IoT采用超窄带、低成本设计，牺牲一定的速率和时延，换取更极致的物联网承载能力。
从技术能力看，现有2G/3G/4G网络用于物联网，在覆盖、功耗、成本等方面仍存在差距，难以满足LPWAN
业务需求，NB-IoT在以下几方面性能最优，更符合LPWAN类业务需求。
业务需求 功耗
超低功耗
现网能力差距
终端功耗过高
NB-IoT性能
5Wh电池续航10年
使用5Wh电池，2G终端待机时间2个月左右