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2017-8-14
发表于 2018-7-3 10:14:14 |显示全部楼层
本帖最后由 溯溪而上 于 2018-7-3 10:23 编辑

NB-IoT目前发展的现状

NB-IoT网络即将完工。三大运营商在2017年均积极建设NB-IoT网络,其中中国电信已经完成了全国覆盖,并开通全国商用。中国联通和中国电信预计也将在18年完成全覆盖。


图表:三大运营商NB-IoT进展情况


图表来源:公开资料整理


运营商积极发展物联网业务,连接数快速增长。在物联网方面,三家运营商2017年取得了很大的发展,中国移动、中国联通、中国电信的物联网连接数已经分别超过了2.29亿、7000万和4430万户。三家运营商均计划在2018年继续大幅增加物联网连接数。


图表:三大运营商物联网连接数情况和目标


图表来源:公开资料整理


NB-IoT将是运营商发展的重点。三家运营商物联网连接中大部分为2G的物联网连接,中国移动2.29亿连接中2亿连接是基于2G网络。2018年,一方面,NB-IoT网络即将部署完毕,另一方面,运营商纷纷给出物联网终端补贴。我们认为,NB-IoT终端将会放量,值得投资者重视。中国移动预计2018年将新增1.2亿连接数,中国电信计划新增6000万连接数,这其中绝大部分为NB-IoT终端。

2018年,中国移动计划对NB-IoT模组和4G物联网模组各补贴10亿元,其中NB-IoT模组补贴率最高达80%,4G物联网模组补贴率最高达50%。

回顾:NB-IoT的产业链分析

NB-IoT究竟是什么?

物联网的无线通信技术很多,主要分为两类:一类是Zigbee、WiFi、蓝牙、Z-wave等短距离通信技术;另一类是LPWAN(low-powerWide-AreaNetwork,低功耗广域网),即广域网通信技术。LPWA又可分为两类:一类是工作于未授权频谱的LoRa、SigFox等技术;另一类是工作于授权频谱下,3GPP支持的2/3/4G蜂窝通信技术,比如EC-GSM、LTECat-m、NB-IoT等。

NB-IoT是指窄带物联网(NarrowBand-InternetofThings)技术。NB-IOT聚焦于低功耗广覆盖(LPWA)物联网(IoT)市场,是一种可在全球范围内广泛应用的新兴技术。NB-IOT使用License频段,可采取带内、保护带或独立载波等三种部署方式,与现有网络共存。

NB-IoT是新兴的物联网技术,因为低功耗、连接稳定、成本低、架构优化出色等特点而备受关注,华为作为国内研发NB-IoT技术的领军企业,也颇受科技界关注。

NB-IoT开发流程

NB-IoT芯片模组开发流程图示如下:

  


NB-IOT增强技术

为了满足更多的应用场景和市场需求,3GPP在Re-14中对NB-IoT进行了一系列增强技术并于2017年6月完成了核心规范。

增强技术增加了定位和多播功能,提供更高的数据速率,在非锚点载波上进行寻呼和随机接入,增强连接态的移动性,支持更低UE功率等级。

具体如下:

1、定位功能

定位服务是物联网诸多业务的基础需求,基于位置信息可以衍生出很多增值服务。NB-IoT增强引入了OTDOA和E-CID定位技术。终端可以向网络上报其支持的定位技术,包括基于OTDOA、A-GNSS、E-CID、WLAN和蓝牙等的定位技术,网络侧根据终端的能力和当下的无线环境,选择合适的定位技术。





2、多播功能

为了更有效地支持消息群发、软件升级等功能,NB-IoT增强引入了多播技术。多播技术基于LTE的SC-PTM,终端通过SC-MTCH接收群发的业务数据。

3、数据速率提升

Rel-14中引入了新的能力等级UECategoryNB2,CatNB2UE支持的最大传输块上下行都提高到2536比特,一个非锚点载波的上下行峰值速率可提高到140/125kbps。

4、非锚点载波增强

为了获得更好的负载均衡,Rel-14中增加了在非锚点载波上进行寻呼和随机接入的功能。这样网络可以更好地支持大连接,减少随机接入冲突概率。

5、移动性增强

Rel-14中NB-IoT控制面CIoTEPS优化方案引入了RRC连接重建和S1eNBRelocaTIonIndicaTIon流程。RRC连接重建时,原基站可以通过S1eNBRelocaTIonIndicaTIon流程把没有下发的NAS数据还给MME,MME再通过新基站下发给UE。用户面CIoTEPS优化方案在无线链路失败时,使用LTE原有切换流程中的数据前转功能。

6、更低UE功率等级

Rel-14在原有23/20dBm功率等级的基础上,引入了14dBm的UE功率等级。这样可以满足一些无需极端覆盖条件,但是需要小容量电池的应用场景。

注:本节资料源于中国信息通信研究院CAI。

NB-IOT产业链

 



以基础设施层中的硬件为例:

芯片处理企业有:


1、英特尔

简介:英特尔公司(IntelCorporation,NASDAQ:INTC、港交所:4335),是世界上最大的半导体公司,也是第一家推出x86架构处理器的公司,总部位于美国加利福尼亚州圣克拉拉。

2、高通

简介:高通(Qualcomm)是一家美国的无线电通信技术研发公司,成立于1985年7月,在以技术创新推动无线通讯向前发展方面扮演着重要的角色,以在CDMA技术方面处于领先地位而闻名,而LTE技术已成为世界上发展最快的无线技术。

3、东芝

简介:东芝(Toshiba),是日本最大的半导体制造商,也是第二大综合电机制造商,隶属于三井集团。公司创立于1875年7月,原名东京芝浦电气株式会社,1939年由东京电气株式会社和芝浦制作所合并而成,业务领域包括数码产品、电子元器件、社会基础设备、家电等。

4、TI

简介:德州仪器(TexasInstruments),简称TI,是全球领先的半导体公司,为现实世界的信号处理提供创新的数字信号处理(DSP)及模拟器件技术。除半导体业务外,还提供包括传感与控制、教育产品和数字光源处理解决方案。TI总部位于美国得克萨斯州的达拉斯,并在25多个国家设有制造、设计或销售机构。

5、Atmel

简介:Atmel公司为全球性的业界领先企业,致力于设计和制造各类微控制器、电容式触摸解决方案、先进逻辑、混合信号、非易失性存储器和射频(RF)元件。凭借业界最广泛的知识产权(IP)技术组合之一,Atmel为电子行业提供针对工业、消费、安全、通信、计算和汽车市场的全面的系统解决方案。

6、ARM

简介:ARM公司是苹果、Acorn、VLSI、Technology等公司的合资企业。ARM(AdvancedRISCMachines)是微处理器行业的一家知名企业,设计了大量高性能、廉价、耗能低的RISC处理器、相关技术及软件。技术具有性能高、成本低和能耗省的特点。适用于多种领域,比如嵌入控制、消费/教育类多媒体、DSP和移动式应用等。

7、英伟达

简介:NVIDIA(全称为NVIDIACorporation,NASDAQ:NVDA,官方中文名称英伟达),创立于1993年1月,是一家以设计智核芯片组为主的无晶圆(Fabless)IC半导体公司。Nvidia是全球图形技术和数字媒体处理器行业领导厂商,NVIDIA的总部设在美国加利福尼亚州的圣克拉拉市。

8、LG集团

简介:韩国LG集团于1947年成立于韩国首尔,是领导世界产业发展的国际性企业集团,事业领域覆盖化学能源、电子电器、通讯与服务等领域。LG是乐喜金星的翻译LuckyGoldstars的首字母合称,同时亦涵盖了企业领域的各种不同品牌形象。

9、西门子

简介:德国西门子股份公司是全球电子电气工程领域的领先企业,创立于1847年,主要业务集中在工业、能源、医疗、基础设施与城市四大业务领域。

10、恩智浦

简介:恩智浦半导体(NXPSemiconductors)是全球前十大半导体公司,创立于2006年,先前由飞利浦于50多年前所创立,公司总部位于荷兰Eindhoven。2016年北京时间10月27日,被高通以约470亿美元的企业价值收购。

11、芯科科技

简介:SiliconLabs是由NavSooch、DaveWelland和JeffScott在1996年于美国德州奥斯汀(Austin,Texas)成立,专门开发世界级的混合信号器件。今天,公司已成为营运、销售和设计活动遍及世界各地资本额约5亿美元的上市跨国公司,并且在各种混合信号产品领域居于领先地位。

12、InedaSystems

简介:InedaSystems成立于2011年,是一家为智能手表等可穿戴设备设计低能耗芯片的技术公司。

13、Movidius

简介:Movidius成立于2006年,创始人是爱尔兰人肖恩·米切尔(SeanMitchell)和大卫·莫洛尼(DavidMoloney)。总部位于硅谷,在罗马尼亚、爱尔兰设有分支机构,是一家计算机视觉创业公司,2016年已被英特尔收购。

传感器企业有:

1、恩智浦

简介:恩智浦半导体(NXPSemiconductors)是全球前十大半导体公司,创立于2006年,先前由飞利浦于50多年前所创立,公司总部位于荷兰Eindhoven。2016年北京时间10月27日,被高通以约470亿美元的企业价值收购。

2、Atmel

简介:Atmel公司为全球性的业界领先企业,致力于设计和制造各类微控制器、电容式触摸解决方案、先进逻辑、混合信号、非易失性存储器和射频(RF)元件。凭借业界最广泛的知识产权(IP)技术组合之一,Atmel为电子行业提供针对工业、消费、安全、通信、计算和汽车市场的全面的系统解决方案。

3、TI

简介:德州仪器(TexasInstruments),简称TI,是全球领先的半导体公司,为现实世界的信号处理提供创新的数字信号处理(DSP)及模拟器件技术。除半导体业务外,还提供包括传感与控制、教育产品和数字光源处理解决方案。TI总部位于美国得克萨斯州的达拉斯,并在25多个国家设有制造、设计或销售机构。

4、NationalInstruments公司

简介:NI是一家美国的仪器公司。在进行测试、控制和嵌入式设计应用的过程中,全球工程师和科学家设计、原型、发布系统的方式因NI而改变。NI开放的图形化编程软件和模块化硬件,每年帮助25,000多家公司的客户简化开发、提高效率,并极大地缩短了上市时间。

5、libelium

简介:Libelium是西班牙知名物联网科技公司,座落于西班牙工业城市萨拉戈萨市。公司成立于2006年,经过十年的稳步发展已成为集科技研发,生产,销售于一体的专业物联网科技公司,并在国际上享有盛名。

6、psikick

简介:Psikick公司位于夏洛茨维尔,是一家致力于电池芯片研发的公司,其团队一直在研究名为亚阈值处理(subthresholdprocessing)的技术。经过多年的试验,Psikick团队得以设计出这样一种片上系统(SoC),它拥有与市面上或实验室中同类片上系统相同或更强大的功能,但能耗却只有前者的百分之一甚或千分之一。

7、Qualtre

简介:Qualtré™成立于2008年,是全球领先的固态、硅MEMS运动传感器开发商,解决方案应用于各种市场,包括工业,移动,消费和汽车等。Qualtré已经开发了下一代多轴体声波运动传感器(BAW)MEMS陀螺仪技术。

8、美新

简介:美新半导体有限公司是一家从事制造、研发和销售微电子机械集成(MEMS,IC)科技芯片的半电子机械集成(MEMS,IC)科技芯片的半导体企业导体企业。美新公司是全球首家将微机械系统(MEMS)和混合信号处理电路集成于单一芯片的惯性传感器公司。

9、Valencell

简介:Valencell是位于美国北卡莱罗纳州的一家心率传感器公司,是高性能生物识别数据传感器技术创新领导者,公司并不直接面向消费者销售产品,而是授权其PerformTek心率传感技术给各种类型的穿戴设备公司。

10、petasense

简介:Petasense是一家位于美国硅谷的工业物联网公司。

11、xerafy

简介:xerafy是全球领先的工业RFID金属标签供应商。

12、mcube

简介:mcube是一家MEMS运动传感器的供应商。

13、moog

简介:穆格MOOG公司是全球设计,制造和精密运动控制产品和系统集成商。穆格的高性能系统的控制军用和商用飞机,卫星和航天器,运载火箭,导弹,工业机械,风能,海洋应用和医疗设备。

14、ThingMagic

简介:ThingMagic是全球知名的RFID设备制造商,成立于2000年,总部设在美国波士顿,5名公司创始人全部来自麻省理工学院。作为全球领先的超高频设备制造商,ThingMagic专注于读写器、传感器和嵌入式系统技术的研发和生产。

15、SkyeTek

简介:SkyeTek公司,这是一家位于美国科罗拉多州提供嵌入式和独立的超高频RFID解决方案的OEM设备供应商。

充电设备企业有:



配件企业有:



NB-IOT主流应用

以华为的NB-IOT为例:

一、首先了解华为的“1+2+1”物联网架构

“1+2+1“物联网架构

1个开源物联网操作系统HuaweiLiteOS;

2种连接方式,包括有线和无线连接,如NB-IOT/5G和敏捷物联网络(物联网关、智慧家庭网关)等方式;

1个统一开放的联接管理平台,包含数据管理、设备管理和运营管理。

二、华为9个具体NB-IOT方案

1、智能路灯解决方案

智能路灯解决方案,为市政路灯主管部门提供基于物联网、云平台和大数据的智慧路灯业务,实现路灯的远程单灯控制与状态监控的精细化管理及节能控制、并可以依靠路灯网络,打造城市公共服务。

NB-IoT解决方案架构



华为对接产品:OceanConnectIoT平台

合作描述:完成路灯自动调节、远程照明控制、故障主动告警、路灯资产管理等功能。

2、智能停车解决方案

智能停车解决方案为停车主管部门提供基于物联网、云平台和大数据的智慧停车解决方案,实现停车车位状态监控业务,解决停车难和缓解交通拥堵的问题。

NB-IoT解决方案架构



华为对接平台:OceanConnectIoT平台

合作描述:完成设备管理、反向寻车、停车引导、报表等功能。

3、智能水务解决方案

智能水务解决方案为水务公司提供基于物联网、云平台和大数据的智慧水务解决方案,实现智能抄表与监控、表端连接管理、管网监测、能效分析等功能,达到自动抄表到户、管网动态监控、降低漏损、降低维护成本、降低能耗的目的、保障用水安全。

NB-IoT解决方案架构



华为对接产品:OceanConnectIoT平台

合作描述:完成远程抄表,设备管理,漏损管理,管网监控、缴费、服务等业务。

4、智能电表解决方案

智能电表解决方案助力电力企业实现:

1)实现预付费:人工抄表导致只能选择后付费,无法避免延迟。AMI可实现预付费,避免账单拖欠。

2)降低非技术线损:传统电表定位窃电困难,导致偷电情况严重。AMI支持防窃电和线损分析,减少线损,增加收益。

3)实现电力供需平衡:采集详细历史用电数据,准确预测用电趋势,与发电匹配,减少浪费,也保障了电网的安全运行。

4)提升客户满意度:可提供详细账单和实时账单,提升客户满意度。

NB-IoT解决方案架构



华为对接产品:OceanConnectIoT平台

合作描述:完成远程抄表,设备管理,漏损管理,管网监控、缴费、服务等业务。

5、智能气表解决方案

为燃气公司提供基于物联网、云平台和大数据的智慧燃气解决方案,实现智能抄表与监控、表端连接管理、管网监测、能效分析等功能,解决未来千万级智能气表的可靠安全接入和连接管理。

NB-IoT解决方案架构



华为对接产品:OceanConnectIoT平台

合作描述:完成远程抄表,设备管理,综合能效管理,缴费、服务等业务。

6、智慧物流解决方案

智慧物流解决方案基于OceanConnectIoT平台获取的物流车辆、货物、人员、节点、路线等数据,快速提供智慧物流相关业务,协助物流从业公司或人员、货主、收货人、政府监管部门及社会公众,解决物流行业“车、人、货、节点、路线”五位一体的实物流和信息流高效管理问题。

NB-IoT解决方案架构



华为对接产品:OceanConnectIoT平台

合作描述:业务包括TMS、WMS、智慧物流园区、车队管理、货物追溯与防伪、智能订单管理、在线交易、APP应用等。

7、车联网解决方案

车联网解决方案支持面向前装市场和后装市场,由车载终端、无线网络接入、OceanConnectIoT平台和业务应用几部分组成。OceanConnectIoT平台作为关键平台层,起到承上启下的作用。

向下支持增强的协议适配能力,支持IoTAgent内置到车载终端,可以快速的接入车载终端;向上开放能力API和数据API,支撑丰富的车联网业务,如:乘用车TSP服务,商用车车队管理,UBI,共享租车等。

NB-IoT解决方案架构



华为对接产品:OceanConnectIoT平台

合作描述:基于OceanConnectIoT平台获取的车辆数据,快速开发车联网相关业务,提供给车企、行业客户以及最终的消费者。车联网业务包括TSP服务、车队管理、保险UBI、车厂数据分析、汽车O2O服务等。

8、智慧家庭解决方案

智慧家庭解决方案支持多种终端集成,满足智慧家庭网络终端多样化的需求;以基于云的OceanConnectIoT平台为核心,提供大数据分析与实时智能:实现了云端平台、边缘网关、智能终端的分层智能与控制;给家庭用户提供家居自动化、安防监控、健康、娱乐等个性化业务。

NB-IoT解决方案架构



华为对接产品:OceanConnectIoT平台

合作描述:基于OceanConnectIoT平台获取的智慧家庭传感器数据,实现诸如安防监控、家居自动化、家居健康、家居娱乐、家居节能管理等智慧家庭业务。

9、智能楼宇解决方案

智能楼宇解决方案提供基于敏捷控制器+敏捷网关的楼宇管理功能。助力楼宇业主及管理方实现:

1)可视化管理:通过水表、电表、燃气表等能源计量节点的传感设备分类分项计量,实现能耗信息透明化

2)能耗分析:通过数据统计分析,挖掘电气、供水、空调等各类能耗规律,发现能源正常使用和浪费的时间、空间、行为等因素

3)节能控制:在能耗分析基础,以建筑内各单位和部门的能耗数据为依据进行节能审计工作。建立能耗监测告警和控制策略

NB-IoT解决方案架构



华为对接产品:AgileController

合作描述:实现能效管理、车位管理、客流量监测功能的行业软件。




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