近日，知名市場研究機構IoT Analytics發布了最新的全球低功耗廣域物聯網（LPWAN）跟蹤(zong)和預測報(bao)告。報(bao)告數(shu)據顯示，全球LPWAN連接數(shu)持(chi)續(xu)增(zeng)長(chang)，截至2023年(nian)底，全球LPWAN連接數(shu)接近13億，預計未(wei)來幾年(nian)將以26%的(de)年(nian)復合(he)增(zeng)速增(zeng)長(chang)，到(dao)2027年(nian)連接數(shu)將達到(dao)30億。物(wu)聯(lian)網(wang)的(de)連接形式呈現出(chu)多(duo)樣化態勢(shi)，LPWAN一(yi)直是其中一(yi)個(ge)備(bei)受關注的(de)形態，承載(zai)著大量低功耗物(wu)聯(lian)網(wang)場景需(xu)求(qiu)。
LPWAN在物聯網連接形態中保持穩定
2023年5月，IoT Analytics發布了全(quan)球物聯(lian)網(wang)(wang)連接數(shu)(shu)的預測，預計(ji)2023年物聯(lian)網(wang)(wang)連接數(shu)(shu)將達到(dao)(dao)167億，擁有13億連接數(shu)(shu)的LPWAN占總數(shu)(shu)的8%；到(dao)(dao)2027年，LPWAN連接數(shu)(shu)占總連接數(shu)(shu)的比(bi)例將達到(dao)(dao)10%。
從IoT Analytics的(de)跟蹤預測(ce)數據(ju)來看，采用包括無(wu)線個域網(wang)(wang)、無(wu)線局域網(wang)(wang)在(zai)內的(de)短距離通(tong)(tong)信(xin)方式的(de)物聯(lian)網(wang)(wang)連接數占比(bi)(bi)超過70%，而包括2G、3G、4G、5G和LPWAN在(zai)內的(de)長距離通(tong)(tong)信(xin)方式的(de)物聯(lian)網(wang)(wang)連接數占比(bi)(bi)不到(dao)30%。
LPWAN在(zai)物聯網中(zhong)開始(shi)使用(yong)始(shi)于2015年(nian)左右，經過(guo)不到(dao)(dao)10年(nian)時間，其(qi)(qi)份額(e)從0增(zeng)長(chang)(chang)到(dao)(dao)8%，體現出市(shi)場對其(qi)(qi)強勁(jing)的(de)需(xu)求。隨著5G、Cat.1 bis等連接方式的(de)需(xu)求快速增(zeng)長(chang)(chang)，LPWAN結(jie)束(shu)了高速增(zeng)長(chang)(chang)，但到(dao)(dao)2027年(nian)，LPWAN份額(e)依然能夠達到(dao)(dao)10%，可見對其(qi)(qi)需(xu)求依然保持(chi)穩(wen)定(ding)，促(cu)進LPWAN的(de)份額(e)保持(chi)穩(wen)定(ding)。
由于(yu)長(chang)(chang)距離物(wu)聯網連(lian)接數(shu)占(zhan)物(wu)聯網總連(lian)接數(shu)的(de)比例不(bu)足30%，10%的(de)LPWAN連(lian)接數(shu)在(zai)長(chang)(chang)距離物(wu)聯網中(zhong)占(zhan)據了超過1/3的(de)份額，體現了在(zai)長(chang)(chang)距離物(wu)聯網中(zhong)的(de)重(zhong)要(yao)性。
NB-IoT、LoRa、LTE-M主導的格局
物聯網從(cong)業者對(dui)(dui)于LPWAN都(dou)比較(jiao)熟悉，從(cong)2015年(nian)開始，全球(qiu)十(shi)余個LPWAN技術涌現出來，經過市(shi)場洗禮，最(zui)終形成以(yi)NB-IoT、LTE-M代(dai)表的(de)授權頻譜LPWAN技術和以(yi)LoRa、Sigfox為代(dai)表的(de)非授權頻譜LPWAN技術，其中(zhong)Sigfox市(shi)場占有率一(yi)直非常低，對(dui)(dui)整體(ti)市(shi)場變化影響不大，因而(er)LPWAN領(ling)域(yu)基(ji)本(ben)上(shang)是NB-IoT、LoRa、LTE-M主導的(de)格局。總(zong)體(ti)來看，這一(yi)領(ling)域(yu)呈現如下(xia)特(te)點(dian)：
1、得(de)益(yi)于中國市場(chang)的推動，NB-IoT當前和以(yi)后(hou)都占據(ju)半(ban)壁(bi)以(yi)上江山
根(gen)據IoT Analytics的跟(gen)蹤，2023年全球采用各(ge)類LPWAN技術的連接(jie)數(shu)比例分別是(shi)：NB-IoT份(fen)額(e)(e)為(wei)54%；其次(ci)是(shi)LoRa，占據29%的份(fen)額(e)(e)；LTE-M以14%的份(fen)額(e)(e)位列第三(san)；而Sigfox占比僅為(wei)1%。
預計到2027年(nian)，全球LPWAN各類(lei)技(ji)術的市(shi)場份(fen)(fen)額(e)分別(bie)為(wei)(wei)：NB-IoT比(bi)(bi)例進一(yi)步擴大，市(shi)場份(fen)(fen)額(e)為(wei)(wei)58%；LoRa依(yi)然位居第二，占比(bi)(bi)為(wei)(wei)24%；LTE-M的份(fen)(fen)額(e)為(wei)(wei)15%；Sigfox依(yi)然是(shi)1%。
表格：不同形式LPWAN連接數占比（來源：IoT Analytics）
連接形式 | 2023 | 2027 |
NB-IoT | 54% | 58% |
LoRa | 29% | 24% |
LTE-M | 14% | 15% |
Sigfox | 1% | 1% |
眾所周知，從2016年開始，中國開始大力推動NB-IoT的應用，拓展各類場景。2017年，工信部發布了《全面推進移動物聯網（NB-IoT）建設發(fa)展(zhan)(zhan)的通知》，從多個角度(du)提出了NB-IoT發(fa)展(zhan)(zhan)的目標，進一步推動NB-IoT產業生(sheng)態的發(fa)展(zhan)(zhan)，可以說NB-IoT是(shi)那幾年中國物聯網市場無可爭議的主旋律(lv)。
過去(qu)幾年，由于(yu)5G的(de)(de)(de)商用，加(jia)上LTE Cat.1規模化應用，業界對(dui)NB-IoT關(guan)注度沒有(you)那么高，不過，NB-IoT的(de)(de)(de)連(lian)(lian)接(jie)數(shu)依然(ran)在持續增長。相對(dui)于(yu)其他LPWAN連(lian)(lian)接(jie)，NB-IoT連(lian)(lian)接(jie)數(shu)占據絕對(dui)優勢。IoT Analytics跟蹤數(shu)據顯示，截至2023年底(di)，NB-IoT連(lian)(lian)接(jie)數(shu)占中(zhong)國所(suo)有(you)LPWAN連(lian)(lian)接(jie)的(de)(de)(de)比例(li)達到81%；同時，中(zhong)國的(de)(de)(de)NB-IoT連(lian)(lian)接(jie)數(shu)占全球NB-IoT連(lian)(lian)接(jie)總數(shu)的(de)(de)(de)比例(li)更是達到了84%的(de)(de)(de)份額。
正(zheng)是由于中(zhong)國NB-IoT連接數的貢獻，在(zai)全(quan)球(qiu)LPWAN市場上NB-IoT能夠持續增長，占據半壁以(yi)上江山(shan)。
2、排除中(zhong)國市場，LoRa仍然(ran)占(zhan)據LPWAN連接的首位(wei)
中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)擁有全球(qiu)最大(da)的物聯網(wang)市(shi)(shi)場(chang)(chang)，且(qie)其規(gui)模遠(yuan)遠(yuan)超(chao)過(guo)其他(ta)(ta)國(guo)(guo)(guo)(guo)家(jia)。為了(le)反映全球(qiu)其他(ta)(ta)區(qu)域市(shi)(shi)場(chang)(chang)的情況，市(shi)(shi)場(chang)(chang)研究(jiu)機構一般會剔除(chu)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)的影響，考察除(chu)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)市(shi)(shi)場(chang)(chang)外(wai)的市(shi)(shi)場(chang)(chang)狀況。如果不(bu)考慮中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)市(shi)(shi)場(chang)(chang)，全球(qiu)其他(ta)(ta)國(guo)(guo)(guo)(guo)家(jia)和地區(qu)的LPWAN市(shi)(shi)場(chang)(chang)格局呈現另一種景象，即LoRa的連接數位于全球(qiu)市(shi)(shi)場(chang)(chang)首(shou)位。
IoT Analytics跟蹤數(shu)據顯示，在不包括中(zhong)國的(de)全球市場中(zhong)，2023年LoRa的(de)連(lian)接數(shu)占LPWAN連(lian)接總數(shu)的(de)比例是41%，LTE-M連(lian)接數(shu)占比為31%，而NB-IoT僅為20%。
在(zai)2016年(nian)，LoRa連接(jie)數占(zhan)比(bi)(bi)達到最高，份額超(chao)過(guo)70%，此(ci)后LoRa連接(jie)數占(zhan)比(bi)(bi)持續(xu)下(xia)滑。這(zhe)(zhe)(zhe)主要源于(yu)2016年(nian)之前NB-IoT、LTE-M這(zhe)(zhe)(zhe)些(xie)蜂(feng)(feng)窩(wo)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)標準(zhun)還(huan)未(wei)凍結(jie)，沒有(you)實(shi)質性的(de)(de)(de)商用(yong)，另外LoRa聯盟成立后，大力推(tui)進該(gai)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)在(zai)全球(qiu)的(de)(de)(de)滲透，在(zai)蜂(feng)(feng)窩(wo)物(wu)聯網(wang)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)商用(yong)前的(de)(de)(de)窗口(kou)期(qi)實(shi)現了(le)有(you)效市(shi)場教育，得到全球(qiu)市(shi)場的(de)(de)(de)認可，將一(yi)個小眾技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)推(tui)廣為全球(qiu)事(shi)實(shi)標準(zhun)。而同(tong)一(yi)時期(qi)的(de)(de)(de)Sigfox由于(yu)其(qi)商業模式相對(dui)(dui)保守(shou)，沒有(you)抓住這(zhe)(zhe)(zhe)一(yi)窗口(kou)期(qi)。到NB-IoT、LTE-M標準(zhun)凍結(jie)后，由于(yu)蜂(feng)(feng)窩(wo)網(wang)絡生(sheng)態在(zai)全球(qiu)的(de)(de)(de)影響力，這(zhe)(zhe)(zhe)些(xie)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)開始(shi)快速落地，成為LoRa強勁(jing)的(de)(de)(de)對(dui)(dui)手。
不(bu)過(guo)，借(jie)助(zhu)過(guo)去幾(ji)年(nian)打下的(de)基(ji)(ji)礎，加上LoRa生態(tai)非(fei)常(chang)靈活(huo)的(de)業(ye)(ye)務和(he)(he)商(shang)業(ye)(ye)合作(zuo)模(mo)式(shi)，讓LoRa在未(wei)來幾(ji)年(nian)的(de)物(wu)聯網市(shi)場上依然保持穩定的(de)市(shi)場份額和(he)(he)影響力(li)。各類垂直行(xing)業(ye)(ye)企(qi)業(ye)(ye)、互(hu)聯網企(qi)業(ye)(ye)、OEM廠商(shang)等加大對LoRa的(de)應用(yong)，例如亞馬遜(xun)AWS發(fa)布多個基(ji)(ji)于LoRaWAN的(de)產品，AWS自研(yan)的(de)通訊技術Sidewalk也是將LoRa調制技術融入其中(zhong)，成為LoRa生態(tai)中(zhong)一個重要玩家(jia)；又如，全球(qiu)最大模(mo)組廠商(shang)移遠通信近期也發(fa)布了LoRa模(mo)組產品。
IoT Analytics預計，到2027年，除中國市場(chang)外，全(quan)球LPWAN市場(chang)上LoRa連接數仍然(ran)有36%的(de)份額，依(yi)然(ran)占據LPWAN技術的(de)首位。
3、海外授(shou)權頻譜(pu)LPWAN技術(shu)影響(xiang)力將(jiang)進一步增強
IoT Analytics預測(ce)，到2027年，除中(zhong)國(guo)市場外，LTE-M連接(jie)(jie)數(shu)占LPWAN的份(fen)額(e)(e)將(jiang)達到35%，NB-IoT連接(jie)(jie)數(shu)的份(fen)額(e)(e)為23%，均高于2023年的份(fen)額(e)(e)。
與中(zhong)國市場(chang)不同的是，海外(wai)多家主流的電信運營商對于(yu)LPWAN技術的部署中(zhong)更(geng)為(wei)青睞LTE-M。雖然沃(wo)達豐(feng)、德(de)國電信等歐(ou)洲(zhou)運營商率(lv)先(xian)建(jian)(jian)設(she)(she)了NB-IoT網(wang)絡(luo)，但美國運營商則優先(xian)建(jian)(jian)設(she)(she)LTE-M，將LTE-M作為(wei)其LPWAN的主流技術。由于(yu)這一網(wang)絡(luo)建(jian)(jian)設(she)(she)策略(lve)的不同，導致海外(wai)市場(chang)上(shang)授權頻譜LPWAN技術中(zhong)LTE-M的份額(e)更(geng)高。
海(hai)(hai)外NB-IoT相對(dui)于(yu)中(zhong)國市場發展(zhan)緩慢，但近年來也有加速(su)勢(shi)頭，且開始了多種創新的(de)做法和新的(de)用例。例如，基于(yu)3GPP R17標準系列中(zhong)的(de)IoT-NTN，海(hai)(hai)外機構推動NB-IoT衛星通信(xin)的(de)發展(zhan)。2023年7月(yue)，總(zong)部位于(yu)西(xi)班牙的(de)低地(di)球軌道（LEO）星座(zuo)衛星運營商Sateliot和西(xi)班牙電信(xin)采用NB-IoT在太(tai)空(kong)中(zhong)成功測試了端到端漫游5G蜂窩網絡(luo)。諸如此(ci)類應(ying)用在海(hai)(hai)外不斷上演。
LPWAN的一些新的趨勢
在IoT Analytics分析師看來(lai)，未來(lai)LPWAN技術和(he)市場(chang)會(hui)形(xing)成一些新的趨(qu)勢，包(bao)括
1、融(rong)合與協(xie)作
在過去十年(nian)中，LPWAN技(ji)術變得更(geng)(geng)加流(liu)行，隨著市場的(de)成(cheng)熟和在物聯網連接中站穩腳跟，各類LPWAN技(ji)術似乎從(cong)早期(qi)的(de)高度競爭(zheng)轉(zhuan)向更(geng)(geng)加關(guan)注融合與協作。
2023年7月，美國Semtech公(gong)司宣布與UnaBiz合(he)作(zuo)。這兩家公(gong)司分別是LoRa和(he)Sigfox技術(shu)的擁有者，雙方專(zhuan)注于LPWAN連接(jie)，將(jiang)Unabiz的Sigfox 0G技術(shu)集成到Semtech的LoRa Edge和(he)LoRa Connect平臺中。
另外，Semtech對Sierra Wireless的收購，其中一(yi)個目(mu)的就是推動(dong)非授(shou)權頻譜+授(shou)權頻譜物(wu)聯網產品組合。
2、解(jie)決LPWAN的一些局限(xian)性
LPWAN存(cun)在一些局限(xian)性仍然需(xu)(xu)要解決。在IoT Analytics看來，一些LPWAN技術是圍繞點對(dui)(dui)點連接而設(she)計的(de)(de)，無法承載大(da)規模(mo)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)負載，但一些場(chang)景下需(xu)(xu)要大(da)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)量的(de)(de)傳(chuan)(chuan)輸。為了解決這個(ge)問題，需(xu)(xu)要對(dui)(dui)傳(chuan)(chuan)輸協議進(jin)行改進(jin)，確保完(wan)整(zheng)(zheng)的(de)(de)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)包(bao)傳(chuan)(chuan)送。在此背(bei)景下，Mioty聯盟的(de)(de)組織應運而生，依據(ju)(ju)(ju)歐洲通信(xin)標準(zhun)(zhun)化協會(hui)標準(zhun)(zhun)ETSI TS 103 357，推出了一種(zhong)名為TSMA的(de)(de)方法，可(ke)以將(jiang)傳(chuan)(chuan)感器數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)包(bao)分割成(cheng)更小的(de)(de)子(zi)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)包(bao)，并在不(bu)同的(de)(de)頻(pin)率和時間標記上(shang)傳(chuan)(chuan)輸數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)包(bao)，接收(shou)端的(de)(de)算(suan)法將(jiang)監控(kong)大(da)量子(zi)包(bao)并將(jiang)它們重(zhong)組為完(wan)整(zheng)(zheng)的(de)(de)消息，確保即使(shi)一個(ge)或幾個(ge)頻(pin)率受到干擾也能收(shou)到完(wan)整(zheng)(zheng)的(de)(de)消息。
當然，在(zai)中(zhong)國市(shi)場上(shang)，LPWAN不僅僅是(shi)NB-IoT和(he)LoRa，還有多個技術(shu)陣營，針(zhen)對NB-IoT和(he)LoRa的(de)(de)(de)(de)一些不足進行改(gai)進，并依托對一些垂直(zhi)領(ling)域需求(qiu)的(de)(de)(de)(de)有效滿(man)足，雖然規(gui)模沒有NB-IoT和(he)LoRa大，但也(ye)形成成熟方案且實現一定(ding)(ding)規(gui)模化的(de)(de)(de)(de)部署。得益于中(zhong)國廣闊的(de)(de)(de)(de)市(shi)場，各行業(ye)數(shu)字化轉型需求(qiu)的(de)(de)(de)(de)多樣性(xing)，讓多樣性(xing)的(de)(de)(de)(de)物聯網技術(shu)能夠找到自(zi)身的(de)(de)(de)(de)定(ding)(ding)位，形成自(zi)己的(de)(de)(de)(de)生(sheng)存之道。
