從2016年起，低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)（LPWAN）一直就是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)中的一個(gè)熱點(diǎn)。近日，物聯(lián)網(wǎng)研究機(jī)構(gòu)IoT Analytics發(fā)布的報(bào)告顯示，雖然物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)受新冠疫情和芯片缺貨的雙重不利影響，但LPWAN仍然保持強(qiáng)勁增長(zhǎng)。

　　根據(jù)IoT Analytics的監(jiān)測(cè)，在第二季度和第三季度多國(guó)因?yàn)橐咔楦綦x的情況下，2020年支持LPWAN的設(shè)備激活數(shù)依然達(dá)到4.5億臺(tái)，同比增速為62%，尤其是在疫情防控和供應(yīng)鏈可視化發(fā)揮重要作用的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用增長(zhǎng)迅速；預(yù)計(jì)2021年這一數(shù)字為6.6億，同比增長(zhǎng)47%，5年后LPWAN連接數(shù)預(yù)計(jì)達(dá)到27億。

　　過去一年多時(shí)間，全球LPWAN領(lǐng)域發(fā)生了一些新的變化，IoT Analytics對(duì)其進(jìn)行了總結(jié)。筆者結(jié)合國(guó)內(nèi)的實(shí)際，以及與國(guó)內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域企業(yè)的交流，綜合IoT Analytics的觀點(diǎn)，從5個(gè)方面進(jìn)行分析。

　　第一，“2+2”格局進(jìn)一步穩(wěn)固，占據(jù)96%以上份額

　　過去幾年，經(jīng)過眾多技術(shù)的百家爭(zhēng)鳴，LPWAN領(lǐng)域最終有4類技術(shù)殺出重圍，分別為NB-IoT、LoRa、LTE-M （eMTC）和Sigfox。根據(jù)IoT Analytics的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，采用這4類技術(shù)的節(jié)點(diǎn)數(shù)占所有LPWAN節(jié)點(diǎn)的份額超過96%。

　　具體而言，NB-IoT以47%的份額領(lǐng)先；其次是LoRa，市場(chǎng)份額為36%；LTE-M為10%，Sigfox為3%。因此，這一格局基本上可以用“2+2”來形容，其中NB-IoT和LoRa具有明顯領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，占據(jù)83%的份額；LTE-M和Sigfox占據(jù)小額市場(chǎng)份額，剩余的技術(shù)非常分散，市場(chǎng)份額微不足道。

　　2020年年初，IoT Analytics監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，2019年這4類技術(shù)所占市場(chǎng)份額為92%，2年后這一份額提升了2個(gè)百分點(diǎn)。不僅僅集中度提升了，結(jié)構(gòu)也發(fā)生了明顯變化，NB-IoT躍升為L(zhǎng)PWAN領(lǐng)域連接規(guī)模最大的技術(shù)。

　　今年9月份，IoT Analytics監(jiān)測(cè)的2021年前半年的數(shù)據(jù)顯示，NB-IoT和LTE-M的連接總數(shù)占LPWAN連接總數(shù)的54%，首次超過非授權(quán)頻譜技術(shù)，其中一個(gè)關(guān)鍵因素是2021年前6個(gè)月，NB-IoT連接數(shù)實(shí)現(xiàn)了75%的高速增長(zhǎng)，僅僅NB-IoT連接數(shù)就占據(jù)LPWAN連接數(shù)44%的份額。而由于NB-IoT繼續(xù)高速增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)到2021年底其市場(chǎng)份額達(dá)到47%。

　　LPWAN最終形成“2+2”格局，其背后是生態(tài)系統(tǒng)經(jīng)營(yíng)發(fā)揮作用的結(jié)果。這4類技術(shù)尤其是前2類，擁有豐富的生態(tài)系統(tǒng)成員，得到大量領(lǐng)先企業(yè)支持，既有主流運(yùn)營(yíng)商，又有設(shè)備商巨頭，使得客戶選擇范圍更廣。

　　IoT Analytics預(yù)計(jì)，未來五年，NB-IoT和LoRa將繼續(xù)主導(dǎo)LPWAN市場(chǎng)，LTE-M和Sigfox分別位居第三和第四位，而且這2類技術(shù)不可能超越NB-IoT和LoRa。其他LPWAN技術(shù)，如Weightless和RPMA等將繼續(xù)存在。近年來也不乏大量新進(jìn)入者，其開發(fā)的新技術(shù)對(duì)于某些垂直應(yīng)用來說，可以作為主流技術(shù)的替代方案，但它們似乎不會(huì)在未來幾年威脅到市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)者。

　　第二，中國(guó)市場(chǎng)規(guī)模依然最大，但全球市場(chǎng)正在發(fā)生一些變化

　　毋庸置疑，中國(guó)市場(chǎng)上的LPWAN連接數(shù)依然占據(jù)全球大多數(shù)份額。而國(guó)內(nèi)對(duì)于數(shù)字經(jīng)濟(jì)的高度關(guān)注重視，也在不斷驅(qū)動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)規(guī)模的快速擴(kuò)大。國(guó)家“十四五”規(guī)劃綱要中，將“加快數(shù)字化發(fā)展，建設(shè)數(shù)字中國(guó)”單獨(dú)成篇，并提出“推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)全面發(fā)展，打造支持固移融合、寬窄結(jié)合的物聯(lián)接入能力”，這些政策保障了未來5年中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)應(yīng)用保持全球領(lǐng)先。

　　就LPWAN來說，中國(guó)的很多行業(yè)數(shù)字化工作比其他國(guó)家更加廣泛地采用LPWAN，過去幾年，中國(guó)已經(jīng)成為L(zhǎng)PWAN市場(chǎng)中最大的應(yīng)用者，擁有的NB-IoT和LoRa連接節(jié)點(diǎn)最多。根據(jù)IoT Analytics的最新預(yù)測(cè)，2020年，中國(guó)的LPWAN連接數(shù)占全球總數(shù)的80%，到2021年底依然能達(dá)到76%。

　　然而，國(guó)際形勢(shì)的變化，使得LPWAN技術(shù)的全球應(yīng)用也發(fā)生了微妙變化。一方面，雖然NB-IoT得到全球主流運(yùn)營(yíng)商的認(rèn)可，但仍有大量海外運(yùn)營(yíng)商選擇部署LTE-M網(wǎng)絡(luò)；另一方面，由于NB-IoT不斷成熟和成本降低，非授權(quán)頻譜LPWAN技術(shù)在中國(guó)的市場(chǎng)開始放緩。

　　例如，IoT Analytics注意到，Semtech在2021年的一次財(cái)報(bào)電話會(huì)議中表示，盡管其目前與LoRa相關(guān)的收入中有近50%來自中國(guó)，但未來市場(chǎng)可能會(huì)發(fā)生一些變化，21%的潛在收入來自中國(guó)，而70%來自歐洲和美洲。

　　第三，智能表計(jì)依然是LPWAN最大應(yīng)用場(chǎng)景，而疫情使其滲透率進(jìn)一步提升

　　水表、燃?xì)獗淼戎悄鼙碛?jì)是LPWAN市場(chǎng)中最早、也是迄今為止最大的應(yīng)用場(chǎng)景，在中國(guó)和全球都不例外。IoT Analytics列舉了過去的兩年中已經(jīng)啟動(dòng)或完成了幾個(gè)LPWAN連接的大型智能表計(jì)項(xiàng)目：

　　在歐洲，意大利、瑞典、立陶宛和荷蘭等國(guó)家分別安裝了超過100萬或更多通過NB-IoT或LTE-M連接的電表和煤氣表。

　　法國(guó)Birdz公司是威立雅集團(tuán)旗下的供水網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化管理解決方案供應(yīng)商，除了已經(jīng)投入使用的300萬個(gè)智能水表外，該公司將在未來十年內(nèi)連接法國(guó)各地300萬個(gè)LoRa智能水表。

　　2020年中國(guó)電信宣稱已有超過2000萬個(gè)智能水表和超過2500萬個(gè)燃?xì)獗磉B接到其全國(guó)性的NB-IoT網(wǎng)絡(luò)中。近期，中國(guó)電信更新了NB-IoT數(shù)據(jù)，智能燃?xì)獗磉B接規(guī)模超過4200萬，智能水務(wù)連接規(guī)模超過3200萬，兩項(xiàng)均位居全球第一。

　　在沙特阿拉伯，一個(gè)超過500萬規(guī)模的NB-IoT智能電表項(xiàng)目正在進(jìn)行中。

　　在日本，NICIGAS通過Sigfox技術(shù)已經(jīng)完成了對(duì)85萬個(gè)燃?xì)獗淼母脑臁?/p>

　　2020年期間，各大物聯(lián)網(wǎng)供應(yīng)商稱，各類與抗擊疫情相關(guān)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需求實(shí)現(xiàn)激增，尤其是涉及控制病毒傳播措施和提供供應(yīng)鏈可視化的應(yīng)用，前者如消毒、清潔管理，后者如食品醫(yī)療冷鏈監(jiān)控。舉例來說，NB-IoT門磁就在疫情中發(fā)揮了重大作用，助力隔離場(chǎng)所自動(dòng)化管理，多家NB-IoT門磁廠商一直處于供不應(yīng)求或賣斷貨的狀態(tài)。

　　雖然智能表計(jì)是LPWAN最大的市場(chǎng)，但近年來國(guó)內(nèi)外廠商也在努力開拓新的領(lǐng)域。從國(guó)內(nèi)市場(chǎng)來看，除了水表、燃?xì)獗硗猓馈纂姟⒆粉櫰鞯阮I(lǐng)域也是進(jìn)一步拓展的方向。

　　第四，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，低功耗衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)連接可能會(huì)改變游戲規(guī)則

　　在過去的幾年里，多家新的衛(wèi)星初創(chuàng)公司已經(jīng)宣布推出基于衛(wèi)星的新型物聯(lián)網(wǎng)通信系統(tǒng)，這些系統(tǒng)有望大大降低傳統(tǒng)衛(wèi)星系統(tǒng)的成本和能耗。這些衛(wèi)星通信系統(tǒng)要么利用新的物聯(lián)網(wǎng)空口協(xié)議，要么利用現(xiàn)有的LPWAN技術(shù)，如LoRa或NB-IoT，為全球各地的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和在軌衛(wèi)星之間提供直接通信，可以被視為低功耗廣域網(wǎng)市場(chǎng)的一部分。

　　雖然大多數(shù)供應(yīng)商仍處于早期市場(chǎng)階段，很多還處于技術(shù)試驗(yàn)和衛(wèi)星發(fā)射階段，但少數(shù)供應(yīng)商已經(jīng)推出了商業(yè)解決方案。當(dāng)然，這些方案通常僅限于特定客戶或特定地理區(qū)域，例如Astrocast、Myriota和Swarm Technologies（后被SpaceX收購(gòu)）。

　　IoT Analytics認(rèn)為，低功耗衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還未得到驗(yàn)證，因此該連接市場(chǎng)將需要幾年時(shí)間才能啟動(dòng)。另外，大多數(shù)供應(yīng)商都在推出自己的專有解決方案，而不是就特定標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成一致。但是，這些方案已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)衛(wèi)星解決方案成本大幅下降，能夠低成本實(shí)現(xiàn)無處不在的網(wǎng)絡(luò)覆蓋的承諾，后續(xù)在本世紀(jì)20年代或30年代下半葉會(huì)成為一股重要的市場(chǎng)力量。

　　當(dāng)然，在筆者看來，衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)不會(huì)成為地面LPWAN的替代者，而是和地面LPWAN更好的融合，以其無處不在的覆蓋補(bǔ)充地面網(wǎng)絡(luò)的不足和斷點(diǎn)。目前，5G相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)以及6G標(biāo)準(zhǔn)研究中，都將空天地一體化網(wǎng)絡(luò)融合作為重點(diǎn)研究方向，可見衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)在長(zhǎng)遠(yuǎn)來看也將成為物聯(lián)網(wǎng)的主力之一。

　　第五，2G/3G遷移轉(zhuǎn)網(wǎng)帶來機(jī)遇，但并非按期望的路徑進(jìn)展

　　2G/3G遷移轉(zhuǎn)網(wǎng)給LPWAN帶來新的機(jī)遇，畢竟此前用戶沒有選擇，而現(xiàn)在有更合適的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。全球多家運(yùn)營(yíng)商已啟動(dòng)了2G/3G退網(wǎng)計(jì)劃，尤其是3G網(wǎng)絡(luò)退網(wǎng)速度更快。在中國(guó)，2020年5月工信部發(fā)布的25號(hào)文，開啟了2G/3G遷移轉(zhuǎn)網(wǎng)的序幕，隨后運(yùn)營(yíng)商快速跟進(jìn)，如中國(guó)移動(dòng)明確2020年底不再發(fā)展2G物聯(lián)網(wǎng)用戶。

　　然而，2G/3G退網(wǎng)并未帶來預(yù)期中LPWAN的快速承接，在很多地區(qū)，這種遷移速度慢于預(yù)期。

　　一方面，由于2G網(wǎng)絡(luò)“根深蒂固”，提供了近30年服務(wù)，還在承載著很多語音用戶和物聯(lián)網(wǎng)用戶，如中國(guó)移動(dòng)目前擁有超過9億的物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)，其中超過半數(shù)由2G網(wǎng)絡(luò)承載，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備生命周期很長(zhǎng)，在這種情況下，2G只能緩慢退出。部分海外運(yùn)營(yíng)商預(yù)計(jì)2G網(wǎng)絡(luò)將繼續(xù)服務(wù)多年，有些甚至預(yù)計(jì)2030年才能退出服務(wù)。另一方面，LTE Cat.1近兩年快速崛起，借助廣泛的4G網(wǎng)絡(luò)以及低成本的優(yōu)勢(shì)，承接了大量2G/3G退服的物聯(lián)網(wǎng)連接，在一定程度上間接對(duì)LPWAN形成替代。

　　即將過去的2021年，LTE Cat.1的關(guān)注度已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過NB-IoT，成為蜂窩物聯(lián)網(wǎng)增長(zhǎng)的主要力量。

　　當(dāng)然，LPWAN一直保持著兩位數(shù)的增速，依然是物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)最值得關(guān)注的領(lǐng)域之一，作為目前最簡(jiǎn)單、最低成本的廣域物聯(lián)網(wǎng)方案，正在為大量行業(yè)帶來數(shù)字化機(jī)會(huì)。這個(gè)市場(chǎng)不乏創(chuàng)新者，也不會(huì)形成贏家通吃的格局。雖然NB-IoT進(jìn)一步鞏固其領(lǐng)先地位，但LoRa、Sigfox等非授權(quán)頻譜技術(shù)也在展示其對(duì)市場(chǎng)需求的快速反應(yīng)和服務(wù)客戶的能力，共同推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的繁榮。