隨著物聯(lián)網(wǎng)(IoT)技術(shù)的快速發(fā)展,低功耗廣域(LPWA)網(wǎng)絡(luò)作為其關(guān)鍵支撐技術(shù),在2018年迎來了重要的發(fā)展與突破。本報告旨在梳理2018年中國LPWA技術(shù)的研究進(jìn)展、標(biāo)準(zhǔn)制定、市場應(yīng)用及未來趨勢,為相關(guān)領(lǐng)域的研發(fā)與創(chuàng)新提供參考。
一、 技術(shù)概述與發(fā)展背景
LPWA技術(shù)專為低功耗、遠(yuǎn)距離、低成本的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用而設(shè)計,能夠有效解決傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)(如2G/3G/4G)在覆蓋、功耗和成本上對海量物聯(lián)網(wǎng)終端接入的限制。2018年,以NB-IoT(窄帶物聯(lián)網(wǎng))和LoRa(遠(yuǎn)距離無線電)為代表的兩大LPWA技術(shù)路線在中國市場形成了“授權(quán)頻譜”與“非授權(quán)頻譜”并駕齊驅(qū)的競爭與合作格局。國家政策的強(qiáng)力推動(如“十三五”規(guī)劃對物聯(lián)網(wǎng)的重點(diǎn)部署)和下游應(yīng)用需求的爆發(fā),共同構(gòu)成了LPWA技術(shù)蓬勃發(fā)展的核心驅(qū)動力。
二、 2018年關(guān)鍵技術(shù)研究進(jìn)展
- NB-IoT技術(shù)深化與優(yōu)化:2018年,中國在NB-IoT標(biāo)準(zhǔn)完善、網(wǎng)絡(luò)部署和芯片模組研發(fā)上處于全球領(lǐng)先地位。三大運(yùn)營商基本完成了全國范圍內(nèi)的NB-IoT網(wǎng)絡(luò)覆蓋。研究重點(diǎn)從基礎(chǔ)連接轉(zhuǎn)向了連接穩(wěn)定性、深度覆蓋增強(qiáng)、功耗進(jìn)一步優(yōu)化以及支持移動性場景(如共享單車、物流追蹤)的技術(shù)方案。支持NB-IoT與eMTC(增強(qiáng)型機(jī)器類通信)融合的芯片與模組開始出現(xiàn),以滿足更廣泛的應(yīng)用需求。
- LoRa生態(tài)系統(tǒng)的壯大:在非授權(quán)頻譜領(lǐng)域,LoRa技術(shù)憑借其部署靈活、網(wǎng)絡(luò)自組和成本相對較低的優(yōu)勢,在智慧城市、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、園區(qū)管理等特定場景中快速發(fā)展。2018年,中國LoRa應(yīng)用聯(lián)盟(CLAA)等產(chǎn)業(yè)組織積極推動生態(tài)建設(shè),在協(xié)議優(yōu)化、安全增強(qiáng)和網(wǎng)絡(luò)管理平臺開發(fā)方面取得了實質(zhì)性進(jìn)展?;贚oRa的混合組網(wǎng)(與蜂窩網(wǎng)絡(luò)互補(bǔ))和“云+端+網(wǎng)”一體化解決方案成為研究熱點(diǎn)。
- 其他技術(shù)探索:除了NB-IoT和LoRa,Sigfox等技術(shù)的市場嘗試以及面向未來5G mMTC(海量機(jī)器類通信)場景的預(yù)研工作也在同步進(jìn)行,為技術(shù)路線的長期演進(jìn)奠定了基礎(chǔ)。
三、 應(yīng)用開發(fā)現(xiàn)狀與典型案例
2018年,LPWA技術(shù)的應(yīng)用開發(fā)從試點(diǎn)示范走向規(guī)模化商用,滲透到眾多垂直行業(yè):
- 公共事業(yè):智能水表、氣表、電表的規(guī)模化部署成為NB-IoT應(yīng)用的“爆款”,實現(xiàn)了遠(yuǎn)程抄表、泄漏監(jiān)測和高效管理。
- 智慧城市:智能停車、智慧路燈、井蓋監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)測(PM2.5、噪音)等場景廣泛采用LPWA技術(shù),提升了城市精細(xì)化治理水平。
- 智能家居與建筑:智能煙感、智能門鎖、能耗管理等應(yīng)用開始普及,提升了安全性與節(jié)能效率。
- 農(nóng)業(yè)與物流:農(nóng)業(yè)傳感(土壤溫濕度)、畜牧追蹤、冷鏈物流和資產(chǎn)追蹤等領(lǐng)域,LPWA技術(shù)解決了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)覆蓋不足和供電困難的痛點(diǎn)。
典型案例顯示,應(yīng)用成功的關(guān)鍵在于對場景痛點(diǎn)的精準(zhǔn)把握、終端模組成本的持續(xù)下降以及端到端解決方案的成熟度。
四、 面臨的挑戰(zhàn)與發(fā)展趨勢
盡管發(fā)展迅速,2018年的LPWA技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用仍面臨挑戰(zhàn):
- 商業(yè)模式尚待清晰:尤其是對于需要大規(guī)模部署的應(yīng)用,如何平衡網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本、服務(wù)收費(fèi)與用戶接受度仍需探索。
- 碎片化與應(yīng)用深度不足:應(yīng)用場景分散,標(biāo)準(zhǔn)尚未完全統(tǒng)一,且多數(shù)應(yīng)用仍停留在數(shù)據(jù)采集層面,與行業(yè)深度結(jié)合的數(shù)據(jù)分析與價值挖掘有待加強(qiáng)。
- 安全與隱私問題凸顯:海量終端接入帶來的網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)安全風(fēng)險日益受到關(guān)注。
發(fā)展趨勢呈現(xiàn)以下特點(diǎn):
- 技術(shù)融合與協(xié)同:NB-IoT與LoRa等技術(shù)的互補(bǔ)共存將成為常態(tài),并與5G、邊緣計算、人工智能等技術(shù)深度融合,構(gòu)建更智能的物聯(lián)網(wǎng)體系。
- 行業(yè)應(yīng)用縱深發(fā)展:技術(shù)研發(fā)將更緊密地結(jié)合工業(yè)制造、車聯(lián)網(wǎng)、醫(yī)療健康等復(fù)雜場景的具體需求,向高可靠、低時延、精定位等方向演進(jìn)。
- 產(chǎn)業(yè)生態(tài)競爭加劇:從芯片、模組、網(wǎng)絡(luò)到平臺、應(yīng)用解決方案的完整產(chǎn)業(yè)鏈競爭將更加激烈,推動技術(shù)成本進(jìn)一步下降和創(chuàng)新速度加快。
- 標(biāo)準(zhǔn)與法規(guī)逐步完善:隨著應(yīng)用規(guī)模擴(kuò)大,相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、頻譜管理、數(shù)據(jù)安全和行業(yè)監(jiān)管政策將逐步健全,為產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展保駕護(hù)航。
2018年是中國物聯(lián)網(wǎng)LPWA技術(shù)從規(guī)模部署走向價值創(chuàng)造的關(guān)鍵一年。技術(shù)研究不斷深化,應(yīng)用開發(fā)百花齊放,為萬物互聯(lián)時代的全面到來奠定了堅實的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。未來的研發(fā)重點(diǎn)應(yīng)從單純的“連接能力”轉(zhuǎn)向“連接價值”,通過跨技術(shù)、跨行業(yè)的協(xié)同創(chuàng)新,釋放物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的巨大潛能,驅(qū)動社會經(jīng)濟(jì)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。