前方高能！天星资本研究员详解物联网无线通信技术NB-IoT
单从节点数量来看，物联网产业的市场规模将远远大于互联网和移动互联网市场。目前物联网产业尚属于发展的初级阶段，未来十年将率先迎来物联网的终端红利期。（天星资本张晓昱：未来十年将率先迎来物联网终端红利期！）。本期，她将详细阐述NB-IoT技术，并在下一期中解读物联网产业链的投资机会。
NB-IoT是基于E-UTRAN技术，使用180kHz的载波传输带宽，支持低功耗设备在广域网的一种蜂窝数据连接技术。
NB-IoT技术打开了对成本和覆盖范围大的低端物联网领域应用市场，NB-IoT更适合静态的物联网应用场景，而eMTC未来可以在移动性上进行补充。公共事业、监测、智慧城市、定位追踪是NB-IoT目前商用进度最快的四大应用领域。
NB-IoT是基于E-UTRAN技术，使用180kHz的载波传输带宽，支持低功耗设备在广域网的一种蜂窝数据连接技术。
2016年6月16日，在韩国釜山召开的3GPP RAN（无线次会议上，NB-IoT（NarrowBand IoT，窄带蜂窝物联网）作为3GPP R13一项重要课题，其核心协议标准在3GPP获得通过并冻结，成为窄带物联网标准技术。这项技术起源于2014年华为和沃达丰提出的窄带技术NB M2M，随后此方案与高通、爱立信等公司的方案融合，最终演进成NB-IoT。
我国目前主要有中国通信标准化协会（CCSA）和电信终端产业协会（TAF）在进行NB-IoT及物联网行业的标准化工作。
NB-IoT（窄带物联网）聚焦于低功耗广覆盖（LPWA）物联网市场。物联网世界存在大量的传感器、控制类连接需求，很多联网终端对连接速率要求很低，但对功耗和成本非常，而且分布广泛、规模海量，现有3G/4G技术无法从成本上满足LPWA类业务的需求。
为了满足LPWA物联网市场需求，3GPP在标准研究之初便对NB-IoT技术提出了具体指标要求：
在2016年6月RAN#72次会议上，由沃达丰、华为、爱立信、高通联合提出了新的WI，即Enhancements of NB-IoT(R14版本)。R14版本是现有NB-IoT技术的增强版，在保持现有NB-IoT低成本、广覆盖、低功耗等特点的基础上将继续新增四项功能：
NB-IoT技术由FDD LTE技术演变而来，支持与LTE共同部署（升级部署）和组网部署，部署方式具体分为三种类型：
1）单独模式（Stand-lone）：即载波组网，将原本提供GSM服务的部分载波给NB-IoT使用，或者使用频谱进行单独部署
全球大多数运营商使用900MHz或800MHz频段部署NB-IoT，有些运营商部署在1800MHz频段。中国联通的NB-IoT总体上采用900MHz、1800MHz混合组网方式部署；中国移动是4GTDD-LTE制式，目前尚没有获得FDD LTE牌照，但2017年6月20日工信部发布公告称没有获得FDD牌照的中国移动可以在其GSM网络频段上部署NB-IoT，因此中国移动目前只在900MHz 2G GSM上部署NB-IoT，计划2017年规模试验、2018年全面商用；中国电信将800MHz作为部署NB-IoT的首选频段，2017年NB-IoT全面商用。
目前在覆盖性能上900MHz频段要明显优于1800MHz频段，相关产业链1800MHz比900MHz落后半年左右，NB-IoT建网成本从高到低以此为新建900MHz、升级1800MHz、升级900MHz。从900MHzGSM基站升级支持NB-IoT只需要新增NB基带和升级软件版本，共站点、共天线、共射频、共传输。
NB-IoT无线接入网（RAN）由一个或多个基站（eNB）组成。物联网终端设备的数据采集与传输径依次为：MCU或传感器（NB终端设备）—NB模块—eNB—核心网—IOT平台（连接管理平台）—服务器—手机终端APP。
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（无线局域网通信技术），另一类是广域网通信技术。
广域网通信技术又可以细分为两类：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的2/3/4G、EC-GSM、LTE-M、NB-IoT及未来的LTE-V、5G等移动蜂窝通信技术。
在广域网领域，3GPP一直努力推动MTC（Machine-type Communication）相关技术的国际标准制定，目前在3GPP规范中有三种关于物联网的无线接入技术，分别是NB-IoT、EC-GSM和eMTC。
eMTC主体功能标准2016年3月已经冻结，2016年9月无线月一致性测试标准冻结。EC-GSM是基于GSM（2G）技术的，2014年3月3GPP GERAN#62研究项目提出将窄带（200kHz）物联网技术迁移至GSM基站，寻求比传统GPRS高20dB的广覆盖范围，使得运营商能够利用原有的2G网络来支持物联网。
对于低功耗广覆盖物联网市场，低成本、低功耗、广覆盖、支持大规模连接是3GPP的MTC通信技术的演变方向。
eMTC支持上下行最大1Mbps的峰值速率，属于物联网中速率，其关键能力在于支持移动性并可以定位。
相比eMTC，NB-IoT在对成本和覆盖范围大的低端物联网应用领域更加具有优势，这类物联网连接对时延并不却分布范围广，新兴低速率LPWA细分市场的终端联网需求是最大的。传统MBB（移动宽带）场景是典型的高速率市场，未来高清视频、自动驾驶、虚拟现实等新应用对数据传输速率、延时、稳定性将提出更高要求，5G/LTE-V等通讯技术突破将满足这部分物联网市场的通讯需求。
NB-IoT面临市场上已有的两种LPWA技术的竞争：2013年8月商用的LoRa和2015年商用的SigFox。不同于NB-IoT，这两个LPWA技术主要在全球免费频段运行（即非授权频段），非授权频谱最大的弱点在于安全性，而优势在于灵活部署，即每个小企业不用等到运营商全网覆盖就可以根据自身业务特征完成部署。
一种通信技术要实现大规模商业化，除技术本身具有特定优势外，还需要有产业链各环节厂商的强力支持。LoRa联盟目前已经构建了完整生态系统，联盟数量超过500家（中国超过40家企业），截至目前全球有52张LoRa网络覆盖100多个国家，在工业控制、表计、、城市、农业、供应链与物流、医疗保健、家庭与楼宇这8个垂直市场均有成功的商业应用案例。相比NB-IoT,LoRa适合于运营商的政企专网建设和企业自建场景的应用。而从技术上看，LoRa和NB-IoT暂时没有很大的优劣之别，在LPWA物联网市场两种技术均被视为最有发展前景的远距离通信技术。全球范围来看，欧洲电信运营商在LoRa网络部署上发展较快，NB-IoT标准冻结后大多同步推动两种技术商用部署，而美国电信运营商基于安全性的考虑选择积极推动LTE-M的商用部署。基于华为在NB-IoT国际标准制定中发挥的主导作用，我国层面和运营商大力扶持NB-IoT相关产业链的发展，在国内新兴低速率LPWA细分市场预计NB-IoT技术将占据大部分的市场份额。
（1）本报告中所表述的任何观点均准确地反映了其个人对该行业或公司的看法 ,并且以的方式表述（包括与天星资本相关的部分）；（2）研究员薪酬的任何组成部分无论是在过去、现在及将来，均与其在本研究报告中所表述的具体或观点无直接或间接的关系。
本报告中的内容和意见仅供参考，并不构成本公司对所述证券买卖的出价或询价。本报告所载信息不构成个人投资，且并未考虑到个别投资者特殊的投资目标、财务状况或需求。客户应对本报告所载观点和意见作出评估，并考虑本报告中的任何意见或是否符合其特定状况，必要时就法律、商业、财务、税收等问题咨询专业财务顾问的意见。本公司及其雇员对使用本报告及其内容所引发的任何直接或间接损失不承担任何责任。
本报告版权仅为天星资本所有，天星资本对本报告保留一切，未经天星资本事先书面许可，任何机构和个人不得以任何形式翻版、复制、发表或引用本报告的任何部分。如征得天星资本同意进行引用、刊发的，需在允许的范围内使用，并注明出处为“天星资本研究”，且不得对本报告进行任何有悖原意的引用、删节和修改。所有本报告所使用的商标、服务标识及标记均为天星资本的商标、服务标识和标记。
证券市场是一个风险无时不在的市场，请您务必对盈亏风险有的认识，认真考虑是否进行证券交易。市场有风险，投资需谨慎。