作者：赵小飞
物联网智库 原创转载
请注明来源和出处
导 读
从2014年到2020年，NB－IoT已经从一个水务客户的需求衍生出来的创新发展为全球主流运营商和合作伙伴共同认可的庞大产业生态，华为对此作了大量工作。随着NB－IoT正式纳入5G标准，可以预计未来10年NB－IoT产业生态将更为庞大，期待华为针对NB－IoT战略的延续。
早在2014年，全球知名运营商沃达丰的一个水务客户就提出了低功耗无线抄表的需求，沃达丰随后联合华为开展技术创新，推出了蜂窝物联网（Cellular IoT， C－IoT）通信技术，目标是实现“客户无线抄表10年免维护”的需求。
在接下来2015年的MWC展会上，基于C－IoT的水表演示成为展会上一大亮点，让人们对该技术有了直观认识。同时，华为与全球运营商和设备厂商一起，推动该技术的完善，并作为3GPP的公开标准，供全球运营商采用其搭建窄带蜂窝物联网络，这就是NB－IoT（Narrow Band Internet of Things）技术的前身。
在此之后，NB－IoT确实按照当时的预想，成为全球通用的物联网标准，并带来强大的产业影响力。众所周知，华为在这一过程中持续做了大量工作，是推动NB－IoT成为全球物联网主流标准的关键力量之一。
在近期举行的“第三届中国NB－IoT产业发展大会”上，华为中国区IoT拓展部部长张海再次解读华的NB－IoT战略，揭示过去6年时间里华为在NB－IoT领域的“变与不变”。
不变：坚定NB－IoT战略，持续投资芯片、网络和平台
华为致力于把数字世界带入每个人、每个家庭、每个组织，构建万物互联的智能世界。为了践行这一使命，华为明确坚持推动物联网产业发展，并坚持“三做、三不做”的物联网战略，即坚定在芯片、网络、平台生态三方面的投入，不做模组、终端、应用，这三方面由合作伙伴来布局。NB－IoT作为华为物联网业务的重要组成部分，也在严格践行着“三做、三不做”的战略。
2016年9月，华为发布了OceanConnect IoT平台开放生态，到2018年10月，OceanConnect平台已有1000多家生态伙伴的产品及方案实现了批量商用，并聚集了5万多活跃开发者，平台合作生态进入规模化商用阶段。如今，以OceanConnect为核心的华为云IoT平台已纳入华为云BG整体运作，后续将整合公司IoT全产业链，提供业界最佳IoT联接，构筑IoT硬件及行业应用生态，做华为云万物互联的黑土地。过去几年中，智慧燃气、智慧水务、智慧消防、电动车跟踪等典型的NB－IoT应用试点和规模化落地，很多都有华为云IoT平台在背后的助力，实现应用快速上线。可以看出，物联网平台生态在持续升级，体现华为在这方面的坚定投入。
回顾NB－IoT发展历程，芯片无疑是华为给业界做出表率的典型领域：
同样是2014年，华为在英国以收购了一家名为Neul的芯片公司，并于2014年底推出首款支持低功耗广域（LPWA）网络芯片Iceni，可以说是NB－IoT芯片的原型，为随后的NB－IoT示范演示提供了芯片支持；
到2016年，随着3GPP R13版本冻结，NB－IoT迎来首个完整的标准，华为随后推出了业界首款NB－IoT芯片Boudica 120，成为NB－IoT商用初期主流选择；
2018年，随着3GPP R14的冻结，Boudica 150成为NB－IoT芯片的主流，支持NB－IoT连接数破亿；
目前，虽然面临着严峻的国际环境，华为最新一代NB－IoT芯片Boudica 200依然即将推出，Boudica 200支持3GPP R14／15及标准演进，芯片具备更高集成度，BoM器件数量降低50％，从而支持模组价格趋近2G，并集成BLE和GNSS，典型场景功耗降低50％，这些性能保证5G mMTC大连接场景加快落地。
华为NB－IoT芯片的每一代更新，始终保持最前沿和领先的创新。不过，在笔者看来，华为对NB－IoT芯片的投资和商用历程，也是不断给予业界信心的过程。数年前，NB－IoT作为一个新事物，业界对其质疑、观望在所难免，没有芯片，产业链也无法做出NB－IoT的终端和应用。而华为在2014年就投入2500万美元重金收购Neul开始研发NB－IoT芯片，并在接下来几年持续进行升级，率先做出表率，可以说是站在整个生态的角度，打消业界的顾虑，并降低产业链上下游进入NB－IoT领域的风险。
如果说芯片侧给业界做出表率，那么华为对NB－IoT网络技术的坚定投资更是责无旁贷。伴随着NB－IoT标准的研究，华为也在持续推出和迭代NB－IoT全套网络产品，并支持全球运营商网络部署。目前，R14标准已成为NB－IoT网络部署的主流版本，在原有R13网络基础上，仅需软件升级即可实现R14的部署。当前中国移动全网已经开通支持R14，中国电信也在规模试点，即将全网支持。作为通信设备厂商，华为为全球运营商提供的基站侧软件升级的服务已准备就绪，能够协助运营商快速开通R14网络，将应用向着更广阔的场景扩展。
芯片、网络、平台这三个领域形成华为NB－IoT的主要产品，也提供了聚集产业生态资源的关键能力，因此坚定投资这三个领域，成为华为不变的NB－IoT战略核心。
变化：紧随技术产业步伐，应用边界不断扩展
如果说“三做”的物联网战略是过去几年不变的坚持，那么变化的就是技术进步和产业发展等环境日新月异，华为与合作伙伴共同推动NB－IoT应用边界不断地扩展。
环境的变化一方面体现在NB－IoT技术标准的重大突破，最为典型的就是NB－IoT正式纳入5G标准，给业界一个移动物联网连接结构的明确信号，即未来移动物联网将以5G＋4G为主，其中5G物联网连接由NR（支持eMBB和uRLLC）和NB－IoT（支持mMTC）及其演进来支撑，这意味着NB－IoT将形成超过10年的技术生命周期。环境变化另一方面体现在产业发展态势的进展，中国NB－IoT正式商用3年时间，连接数已超过1亿，随着连接数快速增长，模组成本已降至2G模组的水平。另外，在工信部《关于深入推进移动物联网全面发展的通知》（25号文）全面驱动下，2G迁移转网的步伐越来越快，NB－IoT面临着进一步加速的机遇。
环境的变化驱动应用边界大范围扩展，业界需要不断探索NB－IoT对新的场景的支持。张海以POS机、车载跟踪器和共享单车三个场景为例，揭示了华为联合合作伙伴在新的应用场景扩展中所做的改变。
近年来，国内移动支付行业的快速发展促使无线POS机终端出货量快速增长，无线POS机是采用2G物联网规模最大的场景之一，每年联网POS机更换数量超过6000万台。在2G退网大背景下，这些存量POS机更新时面临着新的选择。2019年，中国人民银行发布了《关于进一步加强支付结算管理防范电信网络新型违法犯罪有关事项的通知》（85号文），明确提出要“强化受理终端管理”，其中包括“收单机构应当对移动受理终端所处位置持续开展实时监测，对于无法监测位置或与商户经营地址不符的交易，暂停办理资金结算并立即核实”。这些强制性内容，对于无线POS机提出了持续定位监测的要求，而wifi和蓝牙不能保障金融级别的通信安全，未来POS机继续采用蜂窝网络就很有必要。
实际上，2019年底，华为联合新大陆等厂商就推出了基于NB－IoT的POS机，而经过实测NB－IoT也能够对POS机成功使用形成支撑。此前，中国电信和华为基于NB－IoT R14现网环境下对NB－IoT和2G POS机进行室内和室外的测试，最终结果显示，在相同的密度和覆盖等环境下，NB－IoT和2G均可以满足POS机平均时延低于5秒的要求，NB－IoT在某些情况下性能优于2G。这一测试结果表明，相同功能的POS机，NB－IoT完全可以形成对2G的替代。与此同时，Cat．1成为2G退网背景下，蜂窝物联网又一热门领域，无线POS机也被认为是Cat．1的一个主要应用场景。
在这一背景下，无线POS机面临这NB－IoT和Cat．1的选择。在安全性方面，双方同样是基于蜂窝网络的双向鉴权认证，能够达到央行监管的要求。在网络覆盖上，部分行业专家认为Cat．1的覆盖要优于NB，所以市面上占据90％ POS市场的2G POS应该转向Cat．1。事实上，在与某知名收单机构交流中获悉，因为2G网络不被维护，2G POS机的一次通信失败率高达20％以上。而2G POS机这一细分市场中，因为所有人都获利，所以投诉率非常低。因此，这个市场最关注的不是网络覆盖，而是成本。NB－IoT模组成本目前已经达到15元左右，而Cat．1模组成本还在40元左右。对于功能非常丰富的高端POS设备来说，可以将Cat．4模组更换为Cat．1，从而降低成本。然而，对于数千万存量基于2G的中低端POS机来说，不论是设备厂商还是支付平台运营方，对于成本的敏感性还是比较高的，在NB－IoT能够满足需求情况下，通过NB－IoT替代2G是一个最优选择，从而形成每年数千万级基于NB－IoT的POS机出货量。多个对该行业理解深刻的收单机构和终端厂商已经投身NB POS的开发和试点。
类似于POS机，车载跟踪器和共享单车这些在几年前由2G支撑的规模化应用，如今也成为NB－IoT能够大规模落地的潜在场景。
例如，此前基于2G的车载跟踪设备每年出货量超过2000万台，在2G迁移转网背景下，相关厂商也在寻找新的方案。2019年底，华为联合MTK在上海进行基于NB－IoT和2G的车载跟踪设备对比测试，测试方式为车速保持80－120km／h情况下进行位置数据上报，最终结果显示，在相同环境下，NB－IoT的时延仅为2G的32％，这一结果表明基于NB－IoT的车载跟踪能够替代现有2G车载跟踪应用，胜任高速移动场景中车辆定位需求，NB－IoT与2G相同的终端价格，也能够支撑车载跟踪设备同价位替换和大规模出货。
共享单车在过去几年的快速发展，带来了数千万2G物联网连接。在共享单车更新换代时，同样面临着新的连接方式的选择。面对这一情况，中国移动联合华为在北京五环内投放了2700辆单车，为了保障单车的有效运行，彼时这些单车采用NB－IoT＋2G双模模组，其业务策略为优先使用NB－IoT网络进行业务上报，若NB－IoT信号不足或接入失败时切换到2G。通过采用在NB－IoT网络上部署“2G转NB－IoT套件”、网络干扰优化等手段，最终NB－IoT网络结单成功率占比达到99．15％，而2G网络结单成功率占比为96．15％。该测试表明了NB－IoT替代2G支撑共享单车已趋于成熟，最终中国移动将该测试过程中采用的网络优化方案推广至全网，使NB－IoT现网支持2G转NB－IoT全类型业务接入。
在金融POS机、车载跟踪和共享单车这三类应用中进行NB－IoT和2G对比测试具有重要意义，因为这三类应用对于移动性、时延等要求较高，基本高出当前2G绝大部分应用场景的性能要求。因此，当NB－IoT能够在这三类应用中对2G形成明显替代优势，则完全能够对其他2G应用形成替代。
当然，NB－IoT未来规模化的应用场景不仅仅是对2G场景的替代上，其他创新应用也有非常广阔空间。作为5G mMTC场景的重要支撑，NB－IoT对于未来5G的很多场景形成支撑，例如针对工业场景的海量资产管理、消费电子设备独立通信、高价值商品物流位置跟踪、提升家电联网率等新的需求。在张海看来，华为联合合作伙伴不断发掘、孵化、推广新的应用场景，拓展NB－IoT的应用边界，正是华为基于技术和商业等环境变化所做的变化。
从2014年到2020年，NB－IoT已经从一个水务客户的需求衍生出来的创新发展为全球主流运营商和合作伙伴共同认可的庞大产业生态，华为对此作了大量工作。随着NB－IoT正式纳入5G标准，可以预计未来10年NB－IoT产业生态将更为庞大，期待华为针对NB－IoT战略的延续。
