物聯(lián)網(wǎng)最新數(shù)據(jù)解析：授權(quán)頻譜LPWAN技術(shù)（NB-IoT/LTE-M）首次超過非授權(quán)頻譜（LoRa/Sigfox）
作者：趙小飛
物聯(lián)網(wǎng)智庫(kù) 原創(chuàng)
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雖然整體供應(yīng)鏈面臨著芯片短缺和新冠疫情的影響，物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)依然逆勢(shì)增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)2021年全球物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)將達(dá)到123億，同比增長(zhǎng)9%。
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近日，市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)IoT Analytics發(fā)布了最新的全球物聯(lián)網(wǎng)跟蹤報(bào)告，數(shù)據(jù)顯示，雖然整體供應(yīng)鏈面臨著芯片短缺和新冠疫情的影響，物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)依然逆勢(shì)增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)2021年全球物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)將達(dá)到123億，同比增長(zhǎng)9%。
鑒于物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)環(huán)境發(fā)生了新的變化，IoT Analytics調(diào)整了未來預(yù)期，將2025年物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)調(diào)整為270億。
2021年物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)呈現(xiàn)出哪些新的變化，我們不妨基于IoT Analytics的跟蹤報(bào)告來進(jìn)行分析。
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“物超人”后，物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)增速更快
與以往研究一脈相承，對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)連接的概念，IoT Analytics給出了明確的范疇。非物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備包括智能手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦、臺(tái)式電腦以及固定電話，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備則是這些非物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備之外的終端、網(wǎng)關(guān)設(shè)備。
網(wǎng)關(guān)設(shè)備對(duì)傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，因此并非每一個(gè)傳感設(shè)備都可以計(jì)入物聯(lián)網(wǎng)連接，而且單向通信技術(shù)的設(shè)備也未納入物聯(lián)網(wǎng)連接中，如通過NFC、RFID連接的設(shè)備。這樣就將海量RFID標(biāo)簽設(shè)備剔除出物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)據(jù)中。
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2020年預(yù)測(cè)全球物聯(lián)網(wǎng)與非物聯(lián)網(wǎng)連接對(duì)比（單位：十億）
（來源：IoT Analytics，物聯(lián)網(wǎng)智庫(kù)制圖）
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從IoT Analytics去年發(fā)布的跟蹤報(bào)告來看，2010年物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)為8億，而此時(shí)非物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備為80億。但此后10年間，物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)高速增長(zhǎng)，非物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)僅有微小的增長(zhǎng)，到2020年物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)達(dá)到117億，而非物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)保持在100億左右，這是物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)首次超越非物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)。
預(yù)計(jì)到2025年，物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)將增長(zhǎng)到309億，而非物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)僅有103億，幾乎原地踏步。
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不過，最新跟蹤報(bào)告顯示，雖然預(yù)計(jì)2020年全年物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)將達(dá)到117億，而因?yàn)楦黝愐蛩?，最終實(shí)際連接數(shù)為113億，略低于預(yù)期。由于新冠疫情和全球芯片短缺的雙重疊加影響，IoT Analytics將去年報(bào)告中預(yù)測(cè)2025年物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)將達(dá)到309億下調(diào)至271億。雖然調(diào)低了增長(zhǎng)的預(yù)期，但2021年到2025年物聯(lián)網(wǎng)連接增速依然達(dá)到22%，遠(yuǎn)快于過去5年的增速，可見“物超人”對(duì)整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)帶來示范效應(yīng)比較明顯。
疫情和缺芯疊加，影響未來幾年預(yù)期
IoT Analytics調(diào)低物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)預(yù)期，主要考慮疫情和芯片短缺的疊加影響。
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新冠疫情在全球形成常態(tài)化的影響已成定局，對(duì)于供應(yīng)鏈的需求和供給均造成了不利局面。從供給方面來看，大量物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)尤其是海外企業(yè)由于疫情侵襲，不得不暫時(shí)停止生產(chǎn)，而且企業(yè)獲得原材料的渠道也受到很大限制，因此造成供給短缺；從需求方面來看，2020年上半年，由于企業(yè)經(jīng)營(yíng)緊張，很多行業(yè)客戶預(yù)算被凍結(jié)，2020年下半年，雖然部分恢復(fù)，但卻面臨著供給的中斷。
一些行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用項(xiàng)目在2020年被叫停，或者中途取消。進(jìn)入2021年，新冠疫情繼續(xù)對(duì)大部分地區(qū)產(chǎn)生重大影響，再加上國(guó)際貿(mào)易中航運(yùn)能力供給進(jìn)展給、港口擁堵等因素，對(duì)供應(yīng)鏈造成很大壓力。
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全球缺芯對(duì)很多行業(yè)的負(fù)面效應(yīng)已顯現(xiàn)，大量企業(yè)因?yàn)槿毙就９?，如很多汽車主機(jī)廠商暫時(shí)停工。物聯(lián)網(wǎng)作為芯片需求大戶，自然也無法幸免。IoT Analytics分析，最初芯片短缺是新冠疫情沖擊供應(yīng)鏈的副產(chǎn)品，然而，目前芯片短缺已經(jīng)成為一個(gè)獨(dú)立的問題，芯片供應(yīng)能力無法滿足全球芯片需求。
全球芯片短缺首先影響了汽車行業(yè)，然后擴(kuò)展到其他細(xì)分市場(chǎng)，如智能手機(jī)、電視、游戲和物聯(lián)網(wǎng)。IoT Analytics認(rèn)為，還需兩年時(shí)間，芯片產(chǎn)能才能得以恢復(fù)。
不同類型物聯(lián)網(wǎng)連接變化明顯
與以往類似，IoT Analytics對(duì)物聯(lián)網(wǎng)連接根據(jù)不同制式進(jìn)行詳細(xì)分類。從無線通信角度來看，通信距離在數(shù)十米內(nèi)的設(shè)備會(huì)采用藍(lán)牙、Zigbee、Zwave等方式，這些連接方式被稱為無線個(gè)域網(wǎng)（WPAN）；通信距離在百米以內(nèi)設(shè)備采用WiFi方式，稱為無線局域網(wǎng)（WLAN）；通信距離較遠(yuǎn)的，則根據(jù)設(shè)備功耗、帶寬等條件限制，采用2G/3G/4G/5G/NB-IoT等蜂窩網(wǎng)絡(luò)或非授權(quán)頻譜的LoRa、Sigfox等方式。
業(yè)界一般將采用這些通信方式的設(shè)備大顆粒度分為局域物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和廣域物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，前者主要是采用WPAN和WLAN的設(shè)備。不同連接方式物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備分布情況如下：
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可以看出，不論是目前還是未來，采用藍(lán)牙、Zigbee、WiFi等短距離通信的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備都占據(jù)連接數(shù)的絕大多數(shù)份額，2020-2025年其比例基本穩(wěn)定在70%以上，廣域物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備僅占不足30%。不過，各類廣域物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備有一些新的特點(diǎn)。
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（1）蜂窩物聯(lián)網(wǎng)快速增長(zhǎng)
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IoT Analytics數(shù)據(jù)顯示，截至2021年6月底，蜂窩物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備連接數(shù)首次突破20億，同比增長(zhǎng)了18%。在整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)增速僅為9%的情況下，蜂窩物聯(lián)網(wǎng)連接增速2倍于整體市場(chǎng)，體現(xiàn)了這一領(lǐng)域受到高度關(guān)注。
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當(dāng)然，中國(guó)市場(chǎng)依然遙遙領(lǐng)先于其他國(guó)家和地區(qū)，占據(jù)了全球四分之三的市場(chǎng)份額。2020年6月-2021年6月，中國(guó)電信物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)同比增長(zhǎng)了42%，連續(xù)兩年增速超過40%，是全球主流運(yùn)營(yíng)商中物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)增長(zhǎng)最快的運(yùn)營(yíng)商。中國(guó)移動(dòng)同期增速雖然只有12%，但該運(yùn)營(yíng)商已擁有9.8億物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)，占全球份額接近50%。筆者曾在《“宇宙第一運(yùn)營(yíng)商”的物聯(lián)網(wǎng)高光時(shí)刻：全球首個(gè)“物超人”來了！》一文中提到，這是中國(guó)移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)首次超過“人聯(lián)網(wǎng)”連接數(shù)，不管是針對(duì)“人”的用戶數(shù)，還是針對(duì)“物”的用戶數(shù)，中國(guó)移動(dòng)都成為全球規(guī)模最大的運(yùn)營(yíng)商。
除中國(guó)運(yùn)營(yíng)商外，沃達(dá)豐、AT&T等海外大型運(yùn)營(yíng)商物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)增速也較快，連續(xù)兩年都保持20%以上。
蜂窩物聯(lián)網(wǎng)各種制式增長(zhǎng)速度差異明顯。首先，2G、3G物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)在全球范圍來看下降趨勢(shì)不可逆，這源于很多國(guó)家啟動(dòng)了2G/3G退網(wǎng)計(jì)劃，尤其是中國(guó)在去年發(fā)布25號(hào)文，首次提出了推動(dòng)2G/3G遷移轉(zhuǎn)網(wǎng)，曾經(jīng)占據(jù)全球大部分份額的2G物聯(lián)網(wǎng)遷移轉(zhuǎn)網(wǎng)，給NB-IoT、4G帶來新的機(jī)遇。其次，隨著5G商用加速，5G物聯(lián)網(wǎng)示范效應(yīng)開始凸顯，不過5G物聯(lián)網(wǎng)大規(guī)模部署可能還需要一定時(shí)間，中國(guó)十部委發(fā)布的5G揚(yáng)帆行動(dòng)計(jì)劃提出5G物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)增速達(dá)到200%的目標(biāo)；再次，LTE Cat.1是蜂窩物聯(lián)網(wǎng)增長(zhǎng)的一大主力，尤其是Cat.1 bis的規(guī)?；逃?，驅(qū)動(dòng)整個(gè)4G物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)在2021年前半年同比增長(zhǎng)了25%。
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（2）低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)（LPWAN）結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化
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廣域物聯(lián)網(wǎng)的另一個(gè)明顯變化是授權(quán)頻譜LPWAN連接超過非授權(quán)頻譜LPWAN連接數(shù)。
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過去幾年中，以LoRa、Sigfox為代表的非授權(quán)頻譜LPWAN技術(shù)已成為事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)上億的連接數(shù)，而基于授權(quán)頻譜的NB-IoT、LTE-M受制于運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的進(jìn)度，其連接數(shù)一直低于非授權(quán)頻譜LPWAN技術(shù)。IoT Analytics數(shù)據(jù)顯示，2020年6月底，非授權(quán)頻譜LPWAN物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)占比為53%，NB-IoT和LTE-M共同貢獻(xiàn)了剩余的47%。
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不過，一年后，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，LoRa相關(guān)連接數(shù)占據(jù)37%的份額，位居第二。
IoT Analytics預(yù)計(jì)，未來五年，NB-IoT和LoRa/LoRaWAN將繼續(xù)主導(dǎo)這一市場(chǎng)，LTE-M和Sigfox所占份額不大，其他LPWAN技術(shù)份額更小，只能在某些細(xì)分市場(chǎng)發(fā)揮作用。
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NB-IoT已成為第一大LPWAN技術(shù)，擁有超過2億連接數(shù)，加上NB-IoT演進(jìn)已納入5G標(biāo)準(zhǔn)中，可以預(yù)計(jì)未來NB-IoT連接數(shù)將進(jìn)一步增長(zhǎng)。
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物聯(lián)網(wǎng)連接雖然不是物聯(lián)網(wǎng)的全部，但連接是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的第一步。物聯(lián)網(wǎng)連接的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出的各種特點(diǎn)，背后是整個(gè)產(chǎn)業(yè)的漸進(jìn)式變化，希望對(duì)物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)據(jù)的分析，給業(yè)界一定的啟發(fā)。
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