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物聯網沙場「狙擊槍」：低功耗廣域網絡產業市場解讀

為了解決無線 網通概念股的問題，作者趙小飛 這樣論述：

隨着物聯網行業的迅猛發展，人們對物與物連接的需求不斷提高，需要低功耗、長距離、低成本、大容量連接方式的終端種類越來越多，傳統物聯網通信方式已無法滿足這一類型終端的需求。物聯網通信層的短板已成為阻礙物聯網發展的重要因素，因此，低功耗廣域網絡（LPWAN）應運而生。從2015年至今，低功耗廣域網絡從默默無聞到成為了物聯網最熱門的領域之一。目前產業界的大部分企業都和低功耗廣域網絡有着直接或間接的關系。 本書從市場的角度整理了低功耗廣域網絡近年來發展的歷程，並從產業經濟的視角分析了低功耗廣域網絡不同主流技術在商用中的各種狀況，包括各種技術的演進狀況、商用發展歷程、生態競爭格局、主要供給方和需求方所發

揮的作用。本書並未涉及技術性的內容，更多的是產業、市場方面的內容，可供從業者、投資人或對物聯網感興趣的人員參考。 現任物聯網智庫CEO，從事物聯網行業媒體、市場研究工作，長期關注物聯網商業化進展，尤其是近2年來對低功耗廣域網絡的持續關注，已公開發布該領域市場觀察文章近百篇。   第一章 橫空出世：從圖盧茲小鎮上一家創業公司說起/1 1.1明星創業公司—法國Sigfox超記錄融資光環和業務模式 吸引全球目光/2 1.1.1超規模融資和重量級投資機構/2 1.1.2全球物聯網網絡運營商的野心/4 1.2Sigfox的啟示—物聯網需要專用的網絡為人們所認可/5

1.2.1虛擬運營商專家的建議/7 1.2.2眾說紛紜/8 1.3補齊網絡短板—物聯網終端對功耗和距離的需求/9 1.3.1物聯網網絡層仍有重大短板/10 1.3.2在矩陣中發現短板/11 1.3.3低功耗廣域網絡補齊短板/13 1.3.4低功耗廣域網絡的特點/14 1.4開啟新的應用—大量行業、海量終端接入帶來的效應/16 1.4.1戰場上武器的類比/16 1.4.2廣闊的應用場景/18   第二章 龐大家族：低功耗廣域網絡的發展歷史和陣營/21 2.1三十年沉浮—低功耗廣域網絡早期的雛形和概況/22 2.1.1安防應用網絡AlarmN

et/22 2.1.2數據服務網絡ARDIS/23 2.2歷史的青睞—世界移動通信大會上的潛在力量/25 2.3今日的家族—十多個技術方向形成兩大陣營/27 2.3.1明顯的兩大陣營/27 2.3.2無線電頻譜也是陣地/28 2.4初探各類技術的來龍去脈/32 2.4.1授權頻譜陣營技術/32 2.4.2非授權頻譜陣營技術/35 2.5為何「三十年河東、三十年河西」/47 2.5.1需求擴展：更多的應用場景/47 2.5.2供給擴展：低廉的網絡部署成本/48   第三章 商用演進：高度標准化和產業生態推動的力量/50 3.1規模效應和公共

資源的充分利用：少量技術標准的市場/51 3.1.1無線通信商用中的規模效應/51 3.1.2公共頻譜資源的「公地悲劇」/52 3.2高度標准化和產業參與者是決定因素/55 3.2.1他山之石—WiFi商用中高度標准化作用/55 3.2.2產業生態的力量/57 3.3不得不說的標准化組織/59 3.3.13GPP/59 3.3.2LoRa聯盟/61   第四章 跑馬圈地：各類主流技術搶占先機/66 4.1多樣化的運營商參與跑馬圈地/67 4.1.1多樣化物聯網運營商矩陣/67 4.1.2三類典型的物聯網運營商/69 4.2商用現狀—各類技

術已圈到的「地盤」/72 4.2.1授權頻譜技術NB-IoT/eMTC的「地盤」/72 4.2.2草根LoRa「逆襲」，「地盤」遍及全球/91 4.2.3行業明星Sigfox在全球開疆擴土/106 4.2.4Ingenu公司的全球RPMA網絡之夢/109 4.3跑馬圈地的邏輯—物聯網應用的生命周期保障黏性/111 4.3.1時間窗口的先機/112 4.3.2用戶黏性保障物聯網市場的一席之地/113   第五章 產業生態：產業經濟視角下低功耗廣域網絡市場格局/115 5.1產業經濟學研究的經典框架/116 5.1.1產業鏈研究框架/116 5.1.

2產業組織理論框架/117 5.2不同於傳統通信業的產業鏈/118 5.2.1傳統通信行業的產業生態/119 5.2.2多樣化和碎片化催生的新的產業生態/120 5.3產業組織理論框架下的低功耗廣域網絡/123 5.3.1低功耗廣域網絡所處的市場結構/124 5.3.2市場結構下低功耗廣域網絡企業的行為/130 5.3.3低功耗廣域網絡績效：互補和替代/134 5.4產業生態的力量：「猛虎」還是「蟻群」/139 5.4.1新產業環境，一體化、整合化需求提高/139 5.4.2新環境下的生態優勢/140 5.4.3企業優勢全景圖下的低功耗廣域網絡產業/

142   第六章 賦能力量：產業生態中的「供給側」群體/145 6.1切莫拔苗助長，目前僅是供給方拉動階段/146 6.1.1利好不斷就代表全面繁榮嗎/146 6.1.2供給和需求力量博弈的三個階段/149 6.2供給側的主要力量/152 6.2.1低功耗廣域網絡芯片供應商/152 6.2.2低功耗廣域網絡模組供應商/157 6.2.3共享化的商業模式—TTN和CLAA/158 6.3幾個典型的供給方代表/160 6.3.1逆襲的事實標准推動者：Semtech/161 6.3.2另一個法國物聯網新星Actility/170   第七章

需求廣泛：低功耗廣域網絡的應用逐漸開啟/174 7.1不僅僅是抄表停車，大量示范應用已經開啟/175 7.1.1機遇：數十種應用已孵化和落地/175 7.1.2挑戰：長尾需求的市場/178 7.2探索用戶的需求/182 7.2.1關注用戶需求模型/183 7.2.2需求方視角下的成本因素轉變/186 7.3人人成為「運營商」：需求方是產業發展的最大受益者/188 7.3.1產品「運營商」的價值/189 7.3.2補齊產品「運營商」所需技術短板，提供最合適的支撐技術/191 7.3.3個人也能成為「運營商」/192 7.4生活中低功耗廣域網絡的典型應用

/193 7.4.1共享單車智能鎖中的秘密/193 7.4.2「跑步雞」准確計步的保障/198 7.4.3用物聯網抓老鼠：基於LoRa的捕鼠夾/200   第八章 未來展望/203 8.1先行試水，探索紅利/204 8.1.1物聯網發展的試金石/204 8.1.2低功耗廣域網絡未來的「紅利」/208 8.2政策支持力度空前，表明態度最重要/213 8.2.1莫將數字當成「聖旨」和任務，而是對產業發展的態度/214 8.2.2更多關注企業的市場化行為/216 8.2.3理性看待「看不見的手」和「看得見的手」/217 8.3搜索引擎指數：強勁增長

的低功耗廣域網絡/218 8.3.1搜索引擎中的NB-IoT和物聯網/219 8.3.2搜索指數峰值與NB-IoT重大事件/221 8.3.3物聯網中的主角，未來趨勢仍是上升/222 8.3.4一些推測：包括LoRa在內的整體產業發展看漲/225 “萬物+”的新時代 祝賀物聯網智庫趙小飛的新作出版。 最近，我一直在講“萬物+”的概念，它來自我很長一段時間的觀察和思考。 回顧通信業的變革，我們會發現，重要的商業模式轉變，新的現象級企業的誕生，與通信協議的變化有著深刻的關係。在貝爾發明電話後，通信一直是基於“X.25”協議的；到了1992年，美國提出建設信息高速公

路，IP協議成為通信業最重要的標準，中國也建立了世界上最大的IP網絡— ChinaNet，互聯網開始蓬勃發展；2001年，全球電信運營商提出了CDMA和GSM兩個移動通信協議，激發了無所不在的移動通信能力。而現在，我們又站在了一個新的偉大時代的關口，窄帶物聯網協議（NB-IoT）的誕生，將使萬物互聯變為可能。   NB-IoT標準是5G演進的組成部分，它可以解決過去我們在IP時代、移動互聯時代通信傳輸所遇到的時延問題、能耗問題、安全問題等，它可以將海量的“物”接入網絡。這場新的通信行業底層技術的變革，預示著一個新的偉大時代—“萬物+”時代的到來。 “萬物+”時代意味著對所有聯網的物

體，我們都能感知它的狀態，產生海量的感知數據；意味著這些感知數據能夠實時地被網絡所傳遞；意味著這些數據通過雲計算、人工智能能夠被干預，被賦予智能。形像地說，“萬物+”為我們的世界構建了一套神經網絡系統。 之所以“萬物+”時代能夠在今天誕生，這是雲計算、人工智能、大數據、傳感器，以及窄帶物聯網等多種技術融合的結果。萬物能夠互聯，相聯之後被賦能，而賦能的結果就是人與人、人與物、物與物之間能夠有效地協同，在這個過程中又會出現商業模式和技術的創新。 在“萬物+”時代，企業最核心的能力，應該是如何通過萬物互聯進行客戶運營。如何運營？就是要保持實時在線和連接，實時知道客戶所處的場景，並在關鍵時刻提

供關鍵服務。比如說，這個鞋子客戶穿沒穿，使用的效率怎麼樣，通過不斷感知鞋子的狀態，了解客戶所處的場景和需求，並在關鍵的時刻提供關鍵的服務。我們正從一種物質充分消費的時代，變成要為感受付費的時代。而所有的感受付費，都和客戶所處的場景有關。 “萬物+”時代，業務模式要從賣產品、賣服務轉換到運營上來，即所謂的“萬物皆運營”。這種運營的核心，就在於為客戶在關鍵的時刻提供各種各樣關鍵的服務。 在“萬物+”時代，我們今天所有的技術架構都將會變得無效。在海量設備實時連接的場景下，新一代的芯片、操作系統、數據庫、軟件，等等，都需要新的架構和設計。 “萬物+”時代，為中國提供了在ICT領域進行顛覆性創新的最

好機遇。我們有全球數量最大的設備連接需求，全球ICT產業鏈基本上都在中國，中國又有政策支持上的優勢。在互聯網的衝擊下，全球電信運營商都在減少投資，但中國的電信運營商在政府的支持與引導下，正在規劃建設世界上規模最大的窄帶物聯網，這將意味著中國絕大部分的國土都能被高覆蓋、低功耗、高穿透的新型網絡所覆蓋，而網絡計費也會更加低廉。 我們處在這樣一個激動人心的時代，技術創新正在不斷達到它的最高點，雲計算、大數據、人工智能、物聯網等技術正在打造一個人類曾經設想而今天正在不斷實踐的，萬物都有傳感器、萬物都能被連接、萬物都能被賦能、萬物都能協同創造的新時代！   有人預測，到2020年，全世界將有

500億設備通過窄帶物聯網被連接起來。這個數字很驚人，但我以為，未來遠比我們的預測和想像更精彩！ 歡迎“萬物+”新時代的到來！   寬帶資本董事長 田溯寧 前 言 2016—2017 年物聯網產業中最熱門的話題莫過於低功耗廣域網絡（LPWAN），尤其是2016年6月NB-IoT核心協議凍結後掀起的新一輪物聯網產業熱。物聯網產業鏈中的各類企業紛紛開始對NB-IoT給予高度關注並製訂了相關產品開發計劃，資本圈更是密集挖掘物聯網概念股和優質的物聯網項目。一時間，只要是以NB-IoT為主題的各類技術、產業或投資的論壇，一定是人氣爆滿。 NB-IoT帶動的不僅是自身產業生態陣

營的快速發展，也讓LoRa、Sigfox、RPMA等其他低功耗廣域網絡技術獲得了絕佳的市場機會。尤其是LoRa以及以此為基礎制定的LoRaWAN規範。在過去一年多的時間裡，國內外從業者對LoRa並不陌生，而且有大量基於LoRa的物聯網應用項目已經落地。 2009年起，物聯網經歷過幾輪起伏，包括對RFID等傳感層技術的炒作、對智能硬件的追捧，但是整個技術的成熟度、需求環境、成本收益還不足以支撐大規模物聯網的落地，尤其是在連接部分存在短板，即大量需要低成本、低功耗、長距離連接的終端沒有有效的技術支持。而低功耗廣域網絡技術的成熟，讓這一短板得到了補充，而且不少行業的應用需求也漸趨明顯，產業鏈中的

各類企業經過數年的殘酷競爭也變得非常務實了。由低功耗廣域網絡帶來的這一輪物聯網熱潮比前幾次更接地氣，各企業更加關注採用低功耗廣域網絡能夠帶來哪些落地應用和商業模式。 從2015年起，筆者就開始對低功耗廣域網絡產業的發展進行持續跟踪觀察，在物聯網智庫公眾號、行業期刊等平台上發布了近百篇市場分析文章，及時介紹各類技術的最新進展和觀點，對各陣營的產業結構、市場行為、產業績效、生態佈局、競爭格局等進行了分析。為了系統地回顧該領域的產業和市場發展狀況，從2017年7月開始，筆者對此前撰寫的文章進行整理、歸納、總結，形成本書。關注該領域，一方面是因為本人就職於物聯網智庫，這是一個聚焦物聯網垂直領域的新

媒體、產業研究公司，需要對物聯網前沿、熱門領域進行密切跟踪；另一方面，也是因為筆者從參與通信行業工作開始就接觸物聯網，所以對於物聯網通信方面更為關注。   進入物聯網這個領域，源於筆者2011年3月開始在中國信息通信研究院（原工業和信息化部電信研究院）工作。當時所在部門的主要業務是給通信企業提供管理諮詢服務，包括戰略、市場、業務和運營等方面的業務。入職後參與的第一個項目是“新疆移動M2M與物聯網發展領域研究”，這是我首次接觸物聯網，也是對這個產業學習的開始。整個項目週期為3個月，我和項目組同事在新疆移動公司駐點兩個月以上，每天和新疆移動集團客戶部M2M負責人一起工作，梳理新疆移動發布的

物聯網產品、各地市公司物聯網市場狀況、行業客戶營銷行為，並協助新疆移動編撰了運營商物聯網應用案例集，修訂了《行業經理物聯網業務規範手冊》。   在中國信息通信研究院此後的工作中，我參與的項目不少都和物聯網相關，包括珠海移動、中國電信北京研究院、新疆移動的各類市場、運營諮詢項目，並開始對運營商物聯網產品、業務模式有了系統的了解。當時，運營商對其物聯網產品已有通道類、集成類、平台類等分類，孵化出宜居通、千里眼、電梯衛士、大棚管家、無線POS等多樣化的產品，確實解決了不少用戶的痛點。不過，這些產品更多是藉助了運營商逐漸閒置的GSM網絡資源提供的通道型業務，而且行業需求非常分散、規模很小，加上

當時3G正處於擴張期，因此物聯網無法在運營商整體戰略中佔據一席之地。   令我印象最深的一個物聯網應用是新疆生產建設兵團農場實施的遠程滴灌。這個項目推出的背景是：一方面兵團某師有數十萬畝大田需要有效灌溉，另一方面是新疆缺水乾旱的環境，通過物聯網解決方案可對滴灌電磁閥開關、灌溉水量、灌溉時間等進行精準化控制。雖然當時主要採用2G網絡，以短信形式來控制滴灌設備，但確實起到了科學灌溉和節約用水的效果。項目論證時，我們將2G網絡和微波、ZigBee、WiFi等方式進行比較，推薦使用2G連接方案作為最佳方式（新疆廣袤的地域中不一定都有2G覆蓋）。不過，除了滴灌外，數十萬畝大田裡還蘊含著大量物聯網

可以發揮作用的舞台，而當時的技術和方案水平並不能完全滿足人們的需求，而且滴灌設備必須有專門的電力供應。曾有人提出未來可能通過一種專門用於物與物連接的網絡形式，其成本和功耗比2G更低，覆蓋距離遠遠超過2G，可以非常有效地滿足萬畝大田的物聯網連接需求。這可以算是對低功耗廣域網絡的一種初步的需求，而且這種需求確實明顯地存在。   2014年5月，我加入物聯網智庫，當時整個產業對智能家居、智能硬件非常狂熱，在那種背景下我們也不斷地組織行業研討會和沙龍，撰寫文章並幫助企業做市場推廣。這些產品形態背後需要的更多是WiFi、藍牙、ZigBee等短距離連接方式，與我此前關注的基於運營商的物聯網產品、業

務模式差別很大。由於之前的工作經歷，我也在不斷收集和關注基於廣域網絡連接的物聯網技術和方案，並經常與運營商、通信設備廠商等進行交流。 2015年年初，Sigfox公佈的法國創業公司融資記錄的新聞在海外物聯網圈子中有一定的影響力，加上2015年2月在巴塞羅那舉行的世界移動   通信大會上沃達丰和華為聯合展出了基於C-IoT的智能抄表應用，低功耗廣域網絡開始展露頭腳。我們也抓住這些新的熱點，開始持續跟踪這一領域的進展，在5月份我們開始將LoRa加入關注範圍。本書大部分的內容素材，都源於那時開始每週撰寫的市場觀察文章，如今整理成書，也算是對之前工作的一個總結。   寫書是一個漫長的過

程，由於要考慮到各章節之間的連貫性和邏輯性，加上物聯網市場的發展日新月異，本書的內容雖然源於此前撰寫的文章，但是將這些分散的文章變成一本書需要做大量的細化工作，大部分工作是對原來文章進行大幅修改，有些甚至是重新撰寫的。很感謝在寫作過程中得到各方朋友的支持，包括中國信息通信研究院、高通、華為、中興、中移物聯、Semtech、中科院計算機網絡中心等單位的專家及物聯網智庫的各位同仁，同時也感謝電子工業出版社李潔編輯的辛苦工作。 本書主要由筆者之前所寫文章彙編而成，難免帶有主觀色彩，由於筆者水平有限，本書內容難免有欠缺之處。對於書中不當之處，敬請讀者諒解並給予寶貴意見。   趙小飛 2

017年10月26日於北京