

2016年6月16日,在韩国釜山召开的3GPP RAN第72次全会正式批准了NB-IoT的核心协议,标志着NB-IoT的核心标准工作已完成并冻结。这一时刻,万众期待,第一个专用于物联网的蜂窝网络技术正式诞生,NB-IoT商业化路径自此开启,到今天正好整整10年时间。
物联网的从业者都有印象,10年前NB-IoT铺天盖地的宣传、乐观的预期,广覆盖、大连接、低功耗、低成本四大核心特点耳熟能详,不少机构预测2025年NB-IoT连接数将达到数十亿规模。今天NB-IoT虽然依然在一些场景发挥着作用,但似乎已经“销声匿迹”了,近年来的新增连接数正在持续萎缩,多个场景被其他技术加速替代,LTE Cat.1、5G RedCap等技术持续演进,数十亿连接规模需要多种技术共同来实现。
一项被政策、产业界和资本等多因素合力推向“神坛”的技术,在10年间从光芒万丈走向如今的落寞,这不只是NB-IoT的10年兴衰史,更是整个物联网产业从炒作走向务实的缩影。在这个过程中,一系列里程碑事件、一批前赴后继全力投身其中的人物、一次次规模场景和产品的探索,都历历在目。前事不忘、后事之师,今天,在这10周年之际,我们有必要对NB-IoT的发展历程进行系统的回顾。
一、标准与政策铺路,开启窄带物联网之旅
早在上世纪90年代,美国就有一家公司AlarmNet推出了一张为报警器联网的窄带网络,它使用928 MHz免授权频段,这一张网络是用来监控报警设备,通过AlarmNet发送报警信号等少量数据,所以传输速率也很低,AlarmNet当时已经具备了一定的规模,覆盖了美国18个主要的区域和约65%的城市人口,这样的规模已经形成一张广域覆盖的大网。
可以说,AlarmNet是为了低功耗、低速率的设备而生的一张网,是低功耗广域物联网(LPWAN)的一个雏形。实际上,类似的需求非常广泛,从而驱动了窄带物联网(NB-IoT)作为LPWAN的核心成员诞生。
(一)从一个需求出发,形成一个妥协的标准化产物
2013年,英国政府一项智能抄表项目招标,项目总金额高达20亿英镑。此次招标要求网络对表计类场景的覆盖率需达到99%以上,彼时无线网络主要采用2G GSM,但是GSM网络由于室内覆盖率不好,经过评估基于GSM的远程抄表覆盖率只有80%,所以GSM直连的方案在第一轮就直接出局。基于此,移动通信阵营的玩家们开始聚焦无线蜂窝网络对物联网场景的覆盖能力的建设与提升,一项新的技术即将诞生。
2014年9月,华为以2500万美元的价格收购了位于英国剑桥的物联网初创公司Neul。Neul成立于2010年,它充分利用电视白频谱资源,即400MHz至800MHz频段向农村地区提供无线连接,该公司还和英国电信搭建了一张演示网络,测试传感器数据传输性能。2013年2月,Neul发布了全球首个白频谱收发芯片,专用于物联网,具有长距离、低功耗的特点。这些正是华为看中Neul的重要原因。此后,Neul在低功耗数据传输方面的价值与潜力很快得到充分发挥, 2014年11月,面向LPWAN的芯片Iceni问世,就是后来NB-IoT芯片的前身。2015全球移动宽带论坛上,华为演示了一款窄带物联网场景,使用的就是Neul Iceni芯片。
虽然收购Neul这样一个规模较小的公司,是当时华为13亿英镑进入英国市场计划的一部分,但是从某种程度上来说,正是这次收购,决定了NB-IoT的未来。
一项技术要想在移动通信领域得到认可和广泛普及,标准化是必由之路,围绕NB-IoT的标准化工作开始,但这个标准化工作并非一帆风顺,经过多次博弈后才形成,博弈方包括华为、沃达丰、高通、爱立信、诺基亚等通信业巨头。
起初,这一技术并不叫NB-IoT。2013年初,华为与运营商、芯片厂商等业内机构同进行研究,提出LTE-M这一方案,全称为LTE for Machine to Machine。LTE-M确定了窄带蜂窝物联网的关键目标:覆盖率需要达到99.9%,链路预算至少比GSM高20dB以上,终端功耗越低越好,终端的模组造价希望低于5美元。
2014年5月,由沃达丰、华为等厂商支持的3GPP SI项目正式立项,LTE-M这一名称演变为Cellular IoT,简称CIoT。2015年3月的MWC期间,华为联合沃达丰、Neul和U-blox推出CIoT演示,宣称通过这一技术打造的低带宽、低功耗蜂窝网络可以让接入的设备仅需很少通讯成本,且一块小电池供电即可实现长达数年甚至十年的供电。展会上展示了基于C-IoT的水表原型,让人们对该技术有一个直观认识。

2015年5月,华为与高通提出的NB-OFDMA技术融合形成NB-CIoT。此后,爱立信、诺基亚和英特尔等厂商联合推出NB-LTE技术,与NB-CIoT的定位相似。双方分别3GPP组织提交标准提案,最终在2015年9月份的3GPP RAN全会上通过协商,将两种技术融合,形成NB-IoT标准,确立为窄带蜂窝物联网的唯一标准,至此,NB-IoT这一名称在多方博弈和妥协的基础上正式问世。
在接下来的2016年MWC期间,NB-IoT峰会召开,全球各大通信生态厂商达成共识,推动NB-IoT标准尽快冻结,标准化工作进入了快车道。2016年4月,NB-IoT物理层标准冻结;2016年6月16日是一个里程碑的日子,NB-IoT核心标准正式冻结。标准化工作的就绪,商用工作就开始加速,2016年成为NB-IoT商用元年。
(二)政策东风乍起,为高涨的热情再添助力
从NB-IoT标准冻结这一事件为导火索,接下来一段时间内,物联网成为整个科技领域最热门的话题之一。资本市场闻风而动,在NB-IoT标准冻结后,A股物联网板块迅速走红。不过彼时A股缺乏NB-IoT相关标的,一些和物联网相关的集成商、平台获得高度关注,另外水表、燃气表的股票也得到追捧。那一段时间里,券商通信、电子等板块的分析师不遗余力的推荐物联网相关股票,笔者也曾参加过很多场券商策略会和客户路演,资本市场对这一领域热情空前高涨。
一时间,所有与蜂窝物联网相关的厂商几乎都将目光聚焦到NB-IoT上,政府主管部门、科研单位、运营商领导对外发言以及物联网相关报告中必提NB-IoT,业界也纷纷大力开展NB-IoT应用试点。
不过,初期NB-IoT虽然得到高度追捧,但市场化的推进步骤并非一帆风顺,供需两端都存在着多个问题。为了能够快速实现NB-IoT的落地,一些列自上而下的措施纷纷实施,支持力度前所未有,其中一个典型的措施是政策文件发布。
2017年6月,工信部办公厅发布的《关于全面推进移动物联网(NB-IoT)建设发展的通知》,首次在正式发布文件中提出“移动物联网”这一概念,并给出了未来3年的发展目标。

本次发布的政策在标准、应用、生态、发展环境等多方面给出了大力支持,也提出了一些明确的目标,尤其是其中一些量化目标引发市场热议。在网络部署方面,文件提出到2017年末,实现NB-IoT基站规模达到40万个;到2020年,NB-IoT基站规模达到150万个。在连接规模方面,提出2017年实现基于NB-IoT的连接超过2000万,2020年总连接数超过6亿。
作为一项新的技术,提出适度超前的目标,表明支持态度是非常重要的,也是提振产业界信心的一个重要手段。可以说,没有本次政策的加持,也不会有后续短时间内NB-IoT产业生态的快速繁荣。
二、全民追捧与生态扩展,黄金时代到来
在标准和政策的助力下,NB-IoT发展进入了黄金时代,各类主体大力投入,涌现出大量值得回忆的场景。
(一)运营商“军备竞赛”,网络基础设施不断夯实
作为支持物联网业务的蜂窝网络技术,运营商推动NB-IoT网络建设是开展应用的前提。在网络建设方面,国内三家运营商可以说是积极性非常高,为NB-IoT的发展做出了很大贡献。
中国电信在NB-IoT网络建设上起步最早,速度也是最快,其中一个突出的特点是充分利用了其800MHz黄金频段的优势。
早在2016年6月,工信部同意中国电信使用800MHz和2100MHz频段开展LTE组网,为其重耕800MHz频段提供了政策依据。800MHz频段具有覆盖广、穿透力强的特点,是部署NB-IoT网络的理想选择。
中国电信迅速发力,2017年1月发布NB-IoT企业标准,启动七省12城大规模外场试验。4月即宣布计划当年6月基本实现800M NB-IoT全网覆盖。2017年5月17日(世界电信日),中国电信宣布已建成31万个NB-IoT基站,成为全球首个实现全网覆盖的NB-IoT商用网络。7月,中国电信正式宣布NB-IoT网络商用,成为国内首个开启商用的运营商。
此后,中国电信持续扩大网络规模,提升覆盖率。到2020年7月,NB-IoT基站数已超过41万,全部基于800MHz LTE网络升级开通,全国整体覆盖率超过97%。
可以说,中国电信是NB-IoT建设的“急先锋”,凭借先发优势和800MHz黄金频段,迅速建成了全球首张、规模巨大的全覆盖NB-IoT网络,奠定了其在物联网网络基础设施上的领先地位。
中国移动在NB-IoT建设上经历了从“举棋不定”到坚定推进,并最终实现大规模投入的过程。
NB-IoT建设早期,由于缺乏FDD牌照,中国移动无法直接基于其900MHz频段部署NB-IoT,因此初期进展相对缓慢。转折点出现在2017年6月,工信部允许运营商在已分配的GSM频段上部署NB-IoT系统,为中国移动扫清了政策障碍。
此后,中国移动进入了NB-IoT大规模投入与建设期。当年8月,中国移动发布涉及395亿元的网络设备采购公告和111万面基站天线的采购招标,标志着NB-IoT网络部署大规模展开。11月,中国移动宣布将在2017年底实现346个城市的NB-IoT网络商用。
2020年,为进一步承接2G退网后的物联网用户,中国移动计划建设部发文,明确“决定2020年底前停止新增2G物联网用户”,并规划2020年全国新建NB-IoT基站11.8万站,使累计基站数达到35万站。这一决策旨在打造一张精品NB-IoT网络。
中国联通的NB-IoT建设受限于其频谱资源,进展相对较慢,但也在稳步推进。
由于历史原因,中国联通在900MHz频段上仅有6MHz带宽,这一频段部署NB-IoT受限明显。由于带宽资源的匮乏,使得其无法像中国电信和中国移动一样快速、低成本地部署NB-IoT网络,初期只能考虑在900MHz和1800MHz上进行混合组网。
2017年5月,中国联通在上海举办NB-IoT网络试商用发布会,并宣称建成了当时全球最大的NB-IoT城域网络(上海)。同期,还联合芯片、模块厂商发起了“中国联通NB-IoT终端产业联盟”。
2018年4月,工信部将中国移动腾退的部分900MHz频谱(904-909/949-954MHz)分配至中国联通。同年,中国联通明确将在5月份开通30万NB-IoT基站,基本实现全国覆盖,其中主力推进900MHz部署,并以1800MHz作为补充。
在NB-IoT发展过程中,三家运营商总计投入建设超过100万的基站,形成全球规模最大的NB-IoT基础设施。不过,这100多万基站还不能完全满足NB-IoT应用发展需求,尤其是在一些网络边缘地区和需要进一步深度覆盖地区,后来业界多家厂商突出了多种模式,如小基站、基于eSIM的网络切换等解决方案,就是为了破解这一痛点。
(二)芯片生态:巨头和创业者们齐发力
NB-IoT带来的广阔市场预期,一个典型的标志就是大量厂商入局NB-IoT芯片领域。在这个群里中,既有一些原有大型厂商,也有很多创业者的加入,为芯片生态的繁荣作出巨大贡献。
从全球范围看,主流的芯片厂商对于NB-IoT寄予厚望,华为海思、高通、联发科、英特尔、紫光展锐、中兴微电子、Altair、Sequans等拥有蜂窝产品线的厂商自然不会放过这一市场。
海思无疑是这一领域的“急先锋”,2016年第4季度推出首款NB-IoT芯片样片Boudica 120 ES,这是一款高度集成的SoC,到2017年第1季度,推出符合3GPP R13的标准NB-IoT芯片Boudica 120 CS。此后,海思又推出新一代Boudica 150芯片,支持Boudica 120全部特性,并支持3GPP R14版本。Boudica 系列后来成为NB-IoT各类场景芯片采用的主力。
高通也及时跟进NB-IoT的发展趋势,快速研发相关产品。不过,高通认为物联网多模是趋势,NB-IoT与eMTC这两项技术将相互补充,如果采用多模的方式,将会充分发挥两种技术的优势,弥补各方的不足,因此其首款NB-IoT产品是支持eMTC/NB-IoT/GSM的多模芯片MDM9206,这款产品集成度较高,还支持各类定位服务。
中兴微电子在2017年9月公开发布了一款代号“朱雀”的NB-IoT的芯片Wisefone7100,正好是NB-IoT从网络建设走向应用的时间窗口,该产品的一个亮点是采用TEE安全区域架构设计,提升芯片安全性。
紫光展锐起初依托收购的锐迪科发布首款NB-IoT芯片RDA8909,支持2G、NB-IoT双模,后来又依托春藤系列推出多款NB-IoT产品。
联发科在2017上海MWC上推出首款NB-IoT系统单芯片MT2625,该款产品支持R14版本。
如果说这些大厂做出的NB-IoT产品,只是其众多产品中的一款或一个系列,在大厂中似乎是寻常的事,产品成败对整个公司影响不大。但是,在那个时代潮流下,很多创业者投身NB-IoT领域,一款产品的成败则是“押注式”的决策。创业本身无疑是勇敢者的探索,每一位创业者都值得我们尊重。
2017年5月,上海移芯通信成立,其核心团队主要来自于Marvell和展讯,创始人刘石是通信和芯片全系统专家,曾经在华为、展讯、Marvell作为核心研发人员带过团队,积累了相当丰富的技术和管理经验。移芯通信成立后,第一款产品就瞄准NB-IoT,回归NB-IoT广覆盖、大连接、低功耗本身的功能上,将“做到极致”作为长期秉持的理念。此后,移芯通信发布了自主研发的NB-IoT单模芯片EC616,并宣称采用EC616芯片的模组,当前售价可以做到15元。从这一款产品开始,移芯通信沿着蜂窝物联网芯片技术路线持续推出新的产品,开启了“中国芯”之路。
同样是2017年,芯翼信息科技(上海)有限公司在上海成立。创始人肖建宏博士十分低调,但在技术领域绝对是一位实干派。芯翼信息创始团队大多是海归,在芯片国产化的需求下,芯翼信息选择了NB-IoT作为造芯的切入点,并采用CMOS PA集成技术,NB-IoT芯片自带了PA,既可以保障性能,又能降低客户成本,同时要做的NB-IoT芯片是物联网市场的通用SOC。2018年6月,芯翼信息发布了“全球首颗”集成CMOS PA的NB-IoT系统单芯片XY1100。“以芯为翼”、“Just Do It”,是芯翼信息科技团队踏实肯干的创业作风。
2013年9月,北京智联安科技有限公司成立,成立初期以研发各类行业定制芯片为主,团队在4G LTE通信芯片领域有很深的技术积累。2016年底,创始人吕悦川决定聚焦到蜂窝物联网通信芯片上来,选择了NB-IoT芯片。2018年9月,智联安推出首款NB-IoT芯片MK8010。从这一款产品开始,智联安也持续沿着蜂窝物联网技术路线进行产品迭代。
2018年9月,在高通工作十余年的孔晓骅带领十多人的团队创办了诺领科技,加入到NB-IoT芯片大军中,团队成员几乎都有着15年以上的半导体从业经验,诺领科技认为创业公司做NB-IoT芯片有一定的灵活性优势,能够在物联网市场上给客户提供个性化、小而美的产品。在2019世界移动通信大会期间,诺领科技发布其首款NB-IoT芯片NK6010 SoC,主要针对智能城市、资产跟踪器、可穿戴设备和运输管理等物联网应用场景。虽然后来诺领科技的发展令人惋惜,但当年的技术积累和造芯的执着令人印象深刻。
当然,NB-IoT芯片的“躁动者”远不止于此,2016年5月创新维度在北京海淀创业园成立,宣称用软件定义无线电技术设计NB-IoT芯片;小米投资的松果电子于2017年也发布了一款NB-IoT芯片;上市公司汇顶科技在MWC2018期间宣布正式进军NB-IoT领域;江苏科大亨芯2020年宣布发布NB-IoT数据采集终端芯片HX5010;杭州芯象半导体2020年初推出首款NB-IoT芯片产品LH3200;2020年中国移动旗下的物联网芯片公司芯昇科技成立,此后推出了CM6620 NB-IoT芯片。
还有大量笔者没有统计到的厂商,不论后来他们的故事有没有继续,但正是这些大厂和创新者的入局,繁荣了NB-IoT芯片生态,培育了广泛的“中国芯”力量。
(三)模组生态:招标集采下的繁荣和隐忧
从NB-IoT商用之初,模组成本就一直是业界热议的话题,有不少观点认为模组成本是制约NB-IoT发展速度的一个重要因素,只有降低至对2G模组形成一定优势的程度,才能实现爆发式增长。在现在看来,这一观点给NB-IoT后来产业发展产生负面影响。回顾模组成本的下降,笔者认为三大运营商三次大规模招标在这其中具有里程碑意义,每一次招标都将NB-IoT模组成本推向一个新低,而与每次招标相伴的是模组厂商对一降再降价格的阵痛。
1、中国电信的“宇宙第一标”
2017年9月,中国电信开启了规模50万片的NB-IoT模组招标。彼时NB-IoT标准冻结一年多时间,中国电信率先完成30万NB-IoT基站升级,成为全球首个也是全球最大的全国性NB-IoT网络运营商,而且中国电信还发布了全球首个NB-IoT资费。
此时的NB-IoT模组价格居高不下,大部分成本处于60元以上,这一成本对于面向海量低成本物联网终端的场景来说,不可能催生出物联网应用的快速发展。为了尽快形成成本的下降,提振行业信心,中国电信率先开启了规模化的模组招标,业界号称“宇宙第一标”。
一个多月后,招标结果出炉,深圳市中兴物联科技有限公司(现为高新兴物联)在12家参与竞标的厂商中胜出,独家中标,中标价格为每片含税36元人民币。实际上,当时中兴物联模组的中标价格为66元,其中30元由中国电信来补贴。
为促进NB-IoT产业的繁荣,中国电信曾推出2017年的模组补贴计划,总投入3亿元补贴NB-IoT终端产业链,每一模组补贴20元。而针对本次招标,中国电信将模组补贴提升至30元,可见力度之大,并通过规模效应降低沉没成本。
2、中国联通300万片模组招标
2018年,中国联通也启动了NB-IoT模组招标工作,而其数量是300万片。2018年9月,招标结果出炉,中标企业大多最终以低于30元/片价格入选。此前,业界对于模组成本的预期是5美元,这次中国联通的招标一举达到这一分水岭。
当时的300万片规模的招标已创下了NB-IoT模组集中采购的记录,而且30元以下的价格也远低于预期的5美元。不过,这300万片的招标是否有真实需求在支撑,业界对此提出质疑。当时,最终结果出炉后,还是让业界大吃一惊,惊的是最低价格远超预期,多家已低于成本价。
当时,笔者认为,价格下行通道已经开启,一方面源于上游芯片领域多家供应商加入,2018年下半年已形成超过10家芯片厂商具备供货能力的状态,厂家之间的竞争让芯片价格大幅下降,而且经过2年的研发和迭代,最新的芯片设计也实现了很多优化,对成本的降低也起到促进作用;另一方面,模组企业在成本控制方面也做了大量工作,包括自建生产工厂、设计流程简化等。因此,笔者就认为,价格已经不再是NB-IoT产业发展的壁垒,而当时的壁垒是需求不足。
3、中国移动的500万片模组招标
2018年10月31日,中国移动500万片NB-IoT模组招标公告发布。2018年12月初,这一招标结果尘埃落定,这一订单由9家企业10款模组瓜分,而最终报价中最低报价已低于20元,这是继8月份中国联通300万片NB-IoT模组招标后价格再次创新低,且已远远低于此前业界对NB-IoT模组预期的5美元。
中国移动这次采购的是NB-IoT单模模组,从各家最终报价来看,NB-IoT模组已经全部进入30以下的区间,而且参与投标的80%模组报价均低于25元。虽然中国移动在招标公告中并未设定最高限价,但大部分厂商不约而同地报了25元以下,比较明确的是25元可能成为单模模组一个新的价格天花板。
价格低至20元以下,对模组企业来说是赔本赚吆喝,还是有利可图?只有报价企业自己心里最清楚。模组价格是调节物联网连接规模上量的一个关键要素,价格降低至合理区间,对产业健康发展有利,但如果过早、过快进入内卷和恶性竞争,则对业界都会造成一定程度影响。笔者当时撰文指出,本次招标进一步明确破除了“模组成本是NB-IoT发展的瓶颈”的谎言。
总体来说,不论此前三大运营商创纪录的NB-IoT模组招标最终形成的价格是否为模组厂商可承受的价格,这三次大规模的招标给NB-IoT模组成本带来很明显的风向标作用,促进模组成本持续走低。这三次关键性的招标,应该被载入NB-IoT产业发展的史册。
(四)连接规模破亿,应用场景快速拓展
在NB-IoT发展初期,产业界合力推动在大量场景中进行实验试点,经过几年的摸索,一些规模化场景逐渐涌现。2020年1月底,全球NB-IoT连接数突破1亿;2020年2月底,国内三大运营商NB-IoT连接数突破1亿,其中中国电信和中国移动连接数突破4000万,中国联通连接数突破1000万,这是NB-IoT发展的一个里程碑。
从NB-IoT连接的构成来看,几年的试点实现一些行业规模化的落地,包括水表、燃气表、消防烟感、电动自行车防盗,这4个行业在2020年实现超过千万级的NB-IoT连接;而智能井盖、智能门锁、追踪定位、智慧路灯等近10个行业实现超过百万级NB-IoT连接。
当时,业界认为,在千万级和百万级连接规模化驱动下,给NB-IoT产业形成的已不仅仅是示范效应,更是在于产业落地的验证。
首先,一些单个项目实现数十万规模化的连接,让商用中各类技术问题充分暴露出来,也让业界能够攻克各类重大技术难关。举例来说,作为一张专用于物联网的公共网络,NB-IoT需要做好应对大规模终端数据传输形成的信令风暴考验,只有在同一区域中部署了大量NB-IoT终端,才能将这一问题暴露出来供相关人员进行分析和提出解决方案。
其次,对于行业用户来说,并不是为了连接而连接,当然看重的是NB-IoT能够为本行业、本企业带来新的变革,形成新的商业模式。商业模式验证的前提是有一定规模的部署,若只有少数终端当然体现不出对商业模式变革的影响。多个行业多个单体项目大规模的NB-IoT终端部署,让用户开始探索基于NB-IoT连接但又超越连接的价值。
此后的新冠疫情期间,NB-IoT再次发力,在多个场景中助力抗疫工作。其中一个典型的应用场景是NB-IoT智能门磁,对于居家隔离人员,通过设置电子围栏、统一平台管理等,自动记录门窗打开情况,便于监管人员对违规外出进行及时管理,而NB-IoT门磁安装、拆卸非常方便,可以重复利用,使其成为抗疫期间的一款网红产品。
2019年-2020年,笔者参与策划组织了NB-IoT“亿启航”、“亿征程”、“亿发展”三场大型峰会,宣贯NB-IoT的发展成果,推动业界更多应用NB-IoT技术。不过,这似乎是NB-IoT黄金时代最后的时光。
三、高光之后拐点显现,不可避免的下行
2020年7月9日,国际电信联盟(ITU)召开ITU-R WP5D会议,对国际移动通信系统(IMT)做出重大决议,一个重要亮点是NB-IoT标准正式纳入5G标准。这是NB-IoT发展的另一个重大里程碑,然而,这似乎也是NB-IoT高光时刻的拐点。
(一)场景需求扩展乏力,规模增长放缓
从诞生起,NB-IoT足了很多低功耗场景的需求,但其发展受限于应用场景还是非常有限。上文所提到的黄金时代,很多工作都是自上而下的强力推动,并非主要来自于自下而上需求驱动。
2020年,NB-IoT多个场景实现了千万级的连接,2021-2022年,NB-IoT依然实现了显著的增长,但千万级的连接场景中,只有水表、燃气表等抄表领域获得持续增长,加上疫情期间特殊需求,智能门磁等场景让NB-IoT有了连接规模的“意外收获”,在疫情结束后,这一规模断崖式下跌,其他领域依然没有实现规模突破。
2023-2024年,NB-IoT连接数连续2年出现负增长。市场研究机构Counterpoint数据显示,2024年全球蜂窝物联网模组出货量增长10%,而NB-IoT则下滑了34%。中国是全球最大的NB-IoT市场,占比超过80%。受限于水表、燃气表需求放缓,以及其他技术的竞争,NB-IoT新的连接数增长持续乏力。
2025年,海外市场迎来了一些新的机遇。沃达丰西班牙公司宣布已售出了1450万台活跃的物联网设备,主要得益于汽车联网信标需求的快速增长,这一名为V16的联网信标是一款电池供电的汽车应急警示灯,采用的正是NB-IoT技术。西班牙交通管理局要求到2026年1月1日,所有车辆必须使用V16信标,从而催生了千万级NB-IoT设备的需求。另外,海外一些市场受限于4G覆盖不足,也需要一些成熟的物联网技术,NB-IoT在海外迎来一些增长。
不过,这并不能阻止NB-IoT进入下行通道。笔者对业内专家调研获悉,2025年全球NB-IoT出货量不足1亿的规模,这一规模还是得益于西班牙汽车警示灯的规模化需求支撑,后续每年预计以20%左右的速度递减。
(二)2G退网的确定性,为转折点埋下伏笔
在笔者看来,2020年5月,工信部办公厅发布的《关于深入推进移动物联网全面发展的通知》,给NB-IoT从高光走向落寞埋下伏笔。同样是针对移动物联网的政策文件,2017年的那份文件,促进NB-IoT进入了黄金时代;而2020年这份文件,则给NB-IoT带来强劲的竞争对手。
这份文件第一部分就明确提出:准确把握全球移动物联网技术标准和产业格局的演进趋势,推动2G/3G物联网业务迁移转网,建立NB-IoT(窄带物联网)、4G(含LTE-Cat1,即速率类别1的4G网络)和5G协同发展的移动物联网综合生态体系。
可以看出,这份文件最大的亮点在两个方面,一是首次以公开正式文件形式提出推动2G/3G退网,为业界吃下了定心丸,接下来几年,基于2G/3G的物联网连接数急速下降,专门针对物联网设计的蜂窝网络成为移动物联网的主力;二是将移动物联网扩大到LTE Cat.1、5G等形态,提出移动物联网综合体系,NB-IoT不再是移动物联网的全部。这份文件,虽然看似给2G向NB-IoT迁移打下基础,但同时也给LTE Cat.1发展铺平了道路。
LTE Cat.1是4G时代为物联网终端的一个等级定制的技术标准,其诞生时间早于NB-IoT。早些年间,运营商曾经希望通过Cat.1实现对2G的替代,但因为时机不成熟,以及Cat.1生态不完善没能成功。而2020年这份文件,给Cat.1的发展开辟了最好时机。
2020年前后,国内4G网络形成全国各地几乎“无死角”覆盖,芯片模组成本大幅下降,加上NB-IoT开拓的大量场景也形成很多对Cat.1的需求,2G/3G退网政策的明确,让业界有了确定性的预期,Cat.1在对2G/3G的替代加速的同时,一定程度上也对NB-IoT形成替代。随着Cat.1 bis的问世,这一进程进一步加速,仅仅1年多时间,Cat.1系列出货量就突破1亿。需要注意的是,这1亿的出货量,并没有太多自上而下的强力推广,更多是市场的自发需求形成的,后面每年是数亿规模增长。
早在2016年NB-IoT问世之处,从事NB-IoT的一些从业者将LoRa、Sigfox等非蜂窝LPWAN技术作为竞争对手,与其开展竞争。然而,让人意外的是,最后对NB-IoT形成更强替代的,不是这些具有同样性能的非蜂窝技术外部对手,而是同属于蜂窝物联网技术系列的内部兄弟。如今,Cat.1系列已成为蜂窝物联网连接的主力。
(三)部分国际运营商打“退堂鼓”
早在2020年3月,日本最大电信运营商NTT DoCoMo在其官网发布了消息称,鉴于目前商业环境的考虑,为了集中经营资源,该公司决定在2020年3月31日停止NB-IoT服务。作为在全球运营商群体中具有举足轻重的一家主流运营商,NTT DoCoMo的这一举动对于整个物联网业界会产生一定的影响。
彼时,NB-IoT在全球还处于一个上升时期,根据GSMA数据,截止2020年1月份,全球有64家运营商推出129张蜂窝物联网网络,其中NB-IoT网络达到93张。NTT DoCoMo停止NB-IoT服务,没有在业界掀起太大波澜。
时间到了2024年11月,美国知名运营商AT&T宣布从年底开始将不再支持NB-IoT,对此AT&T并没有给出任何原因。结合2023-2024年NB-IoT出货量持续的下滑,这一决策引发了海外对NB-IoT进一步衰落的担忧。在海外,LTE-M作为NB-IoT的替代者,得到不少运营商的支持。同时,LoRa经过多年发展,成为海外低功耗物联网一个重要力量,连接数已超过了LTE-M和NB-IoT。
IoT Analytics跟踪数据显示,截至2023年底,中国的NB-IoT连接数占全球NB-IoT连接总数的比例达到了84%的份额。从这个角度来说,或许海外运营商停止NB-IoT服务是一个正常的决策,而我们更应该关注的是NB-IoT在国内的命运。
四、落寞但未退场,主角在更替
当然,笔者认为,虽然NB-IoT不可避免的走向落寞,但不代表NB-IoT彻底退出市场,NB-IoT仍然有其自身存在的重要意义,也能继续讲好自己的故事。
在一些领域,NB-IoT依然有着独有的优势,在部分场景难以替代,让其在未来物联网领域具备一席之地。一方面,已经大规模部署的水表、燃气表等领域充分证明了NB-IoT的价值,目前,已经部署的NB-IoT水表、燃气表依然收发着“永不消逝的电波”,支持公用事业智能化发展,这些领域的更新可能仍然会以NB-IoT为主;另一方面,商业航天大踏步发展,带动了卫星物联网演进,业界对于基于卫星的NB-IoT技术的关注程度越来越高,部署IoT NTN,通过NB-IoT上低轨卫星的形式,继续为一些重点领域提供服务。
此外,目前市场上虽然已有数亿NB-IoT连接,但绝大多数终端是基于3GPP R13和R14版本标准的,接入的网络是基于LTE网络的软件升级或增加一些设备设计而来的,终端设计和网络连接均并不符合5G物联网的要求,不能纳入5G物联网中。在3GPP R16中,针对NB-IoT进行进一步演进和增强,提升峰值速率和移动性,同时也实现NB-IoT设备接入到5G核心网,3GPP 5G后续的演进也涉及到一些NB-IoT的增强。未来,5G NB-IoT的技术也会支撑部分场景,增加属于NB-IoT的故事更多情节。
只是在当前环境下,5G RedCap、无源物联网等新的蜂窝物联网技术持续推出,并填补了物联网连接领域很多空白,逐渐成为主角,NB-IoT不可能再像2016年之后那几年一样,以物联网的主角来呈现。
五、结语:NB-IoT留下了什么,又带走了什么?
10年的发展,NB-IoT留下了很多“遗产”,也留下了很多教训。物联网还在持续发展,基于蜂窝技术的物联网在不断迭代,NB-IoT是一个非常好的“老师”。
NB-IoT给产业界带来哪些“遗产”?在笔者看来,一方面是为我国培育了非常完善的蜂窝物联网生态,由于NB-IoT过去10年的推进,芯片、模组、终端、平台、应用等环节形成了大量参与者,在NB-IoT的历练中得到成长,成为物联网产业发展的主力军。另一方面,大幅提升了我国企业的竞争力,得益于NB-IoT提供的舞台,我国多家芯片企业在全球开始崭露头角,自主研发能力大大增强,另外,在NB-IoT发展驱动下,我国物联网模组企业移远通信、广和通、芯讯通、美格智能、利尔达等占据了全球模组市场绝大多数份额,即使在不友好的海外地缘政治环境下,依然保持绝对领先优势。
那么,NB-IoT又给我们带来哪些教训呢?笔者认为,一方面,在该技术发展初期,价格下降有助于应用广泛普及,但过早追求成本的下降,使得该领域内卷式竞争加剧,让产业界没有合理的利润来支撑产品持续迭代,降低了产业价值,是NB-IoT这10年来带来的最大教训。另一方面,对于需求的过度乐观、对于单一技术的持续押注,以及一些应用场景脱离实际价值,也是NB-IoT呈现出来的问题。
“十五五”规划纲要明确提出“推动移动物联网自主迭代”,从NB-IoT十年高光和落寞的过程,我们看到了一个道理:任何技术的问世无需过分追捧,重要的是相信市场选择,技术的应用最终是靠用户用脚投票。
今天,蜂窝物联网的价值依然不可替代,但蜂窝物联网技术是一个持续演进、需求驱动的系统,我们发展这一产业,需要摒弃此前规模的情结,从高质量发展的角度来推动。产业政策的导向正在鼓励业界加速向新技术方向迭代发展,保持我国物联网产业的领先优势。例如,目前蜂窝物联网连接以LTE Cat.1为主导,而在蜂窝通信进入5G-A新时代、6G标准研究启动的背景下,蜂窝物联网应适度加速采用5G相关技术,适配主流移动网络发展节奏。
又如,以大模型为代表的人工智能的快速发展,和物联网深度融合,形成的AIoT业态,可以说是业界最关注的方向,可能成为物联网领域新的主角。蜂窝物联网技术也需要结合AI发展要求,向着前沿领域迭代,进一步寻求更高价值点,为AIoT的发展做出贡献。
2016—2026,一个连接时代的“快闪”,十年的NB-IoT历程,留下一段值得反复咀嚼的产业历史。


