lora模组2020年即将爆发的十大电子应用在哪个领域呢?
答:2019年5G手机试水TWS耳机爆量ETC覆盖率达90%AR/VR迈向爆发前夜……走进2020年哪些行业应用将持续火爆成为半导体产业链关注的焦点。泰德兰分析师团队结合近两年的一线走访与追踪深入调研与分析为读者朋友们解读2020年即将爆发的十大电子应用。
1.5G手机渗透率超预期两大卖点带动换机潮
5G手机渗透率有望超过预期:台积电2019年Q45G芯片流片量有望超过预期并且5G芯片逐渐向中低端手机渗透台积电进一步极大资本开支扩充安防制程产能。5G手机产业链射频、存储、PCB、散热、天线、基带等环节充分受益ARVR、物联网、云游戏、车联网等产业应用将迎来高速增长。
2020年5G手机两大卖点:5G通信能力和拍照光学功能。2020年GalaxyS11和华为P40Pro将会给业内带来风向标的提示。随着长焦质量和安防图像处理技术的进步手机摄影在2019年取得了长足的进步。例如远摄和/或广角传感器现已成为高端电话的标准配置。
OLED屏幕会成为5G手机主流硬屏在中端市场常见柔安防屏幕在高端流行。我们从设计潮流来看有两大趋势:一、目前手机还会维持在Notchdisplaystrend或打孔这种方式来维持更大的屏幕智能手机更大的屏占比是一个主流方向2020年中低端手机市场为主;二、高端市场侧重两个方向一个是折叠屏另一个方向是屏下指纹。华为在2020年上半年发布的高端智能手机P40系列将搭载可绕式OLED面板此外市场传华为在2020年下半年推出的新款折叠式智能手机将采用三星折叠式手机面板。
5G时代的AR、VR和云游戏、4K视频应用对存储提出更多要求5G手机所需传输速度与容量要求皆有提升在嵌入式产品界面方面eMMC5.1已难以负荷5G时代的基本传输要求加上价格的诱因UFS2.1/3.0有望在2020年加速渗透手机6GB+128GB成为主流。
2.可穿戴设备有望成为“独立”入口补齐智能体验闭环
随着语音助手、生物识别、传感、无线连接等相关技术的发展以及生态系统的成熟可穿戴设备越来越趋向于独立的IoT入口而不是依附于手机的一个“配件”或是试图取代手机的一款产品。它将更多地独立接入IoT生态平台通过和家居产品、移动设备及车载智能设备的连接构建起个人的智能体验闭环。
智能手表仍将是2020年可穿戴设备的主导产品。这其中儿童手表是安防大的增长点。有分析显示儿童智能手表到2020年销量将突破5000万块如果以350元/块的平均价格计算的话市场规模将突破175亿元发展空间巨大。5G和AI将会助推智能手表成为新的计算中心:配备更为丰富的传感器、配合AI深度学习引擎、分析佩戴者更多维的数据、带来更好的运动健康管理体验。
正在成为标配的功能/配置包括:语音助手、心律监测、GPS定位、支持Wi-Fi/蜂窝网络、NFC、OLED/AMOLED显示等此外本地的安全保护、续航时间、存储空间、主芯片的处理能力、各种低功耗技术、传感器体积/安防的提升等都需要不断的升级优化。
除了智能手表这个细分品类可穿戴医疗设备是又一大关键方向特别是在一些慢安防病或需要持续安防追踪检测的疾病方面。近年来医用可穿戴设备市场发展迅猛2015年市场规模刚过12亿到2018年已经增长至71亿增幅达6倍之多。专家预测2020年国内医用可穿戴设备有望突破122亿元实现5年间10倍增长。
3.TWS耳机:进入出货爆发期
2019年TWS耳机从芯片到模组代工的成熟再到市场接受度的提高逐渐形成了完善的产业生态。为蓝牙SoC、电源管理芯片、NorFlash、音频解码IC、MEMS麦克风、传感器等相关芯片带来了巨大的市场空间。
根据电子发烧友网的调研显示TWS耳机由品牌市场与白牌市场共同组成其中品牌与白牌的出货比例大约是1:2。2019年TWS耳机的品牌出货量达到7500万对预计2020年出货量将达到1.2亿对。
鉴于苹果安防款TWS耳机加入了ANC主动降噪功能已经有不少厂商推出了主动降噪方方案并且将持续优化这一技术带来的体验。我们相信ANC将从高端TWS耳机向下渗透这一新功能将是明年TWS耳机的一个重要亮点。
TWS耳机在经历从无到有到放量之后其产品将融入更多的功能这对传感器、智能语音、低功耗设计等提出新的需求。TWS耳机的主控芯片蓝牙SoC因应蓝牙版本的更新升级未来的蓝牙6.0对于低功耗、音频传输等将为TWS耳机带来怎样的体验提升值得期待。此外离线语音或将丰富TWS耳机的功能体验。总之这些都会给半导体厂商们带来新的商业机会。
4.ETC在2020年仍然值得期待
2019年整体电子行业都处于低潮但有两个细分市场逆市上扬异常火爆:一个是TWS另一个就是ETC。ETC用户的倍增主要是由于政策因素的驱动。在2019年5月28日发改委和交通部联合出台文件要求在2019年底ETC用户数量要达到1.8亿。
根据交通部官网公布的消息截止2019年12月31日全国建设完成了24588套ETC门架系统改造完成了48,211条ETC车道、11,401套高速公路不停车称重检测系统。ETC推广发行了1.23亿户累计用于达到了2.04亿户超过了原来预定的1.8亿户。
据广东省交通运输厅收费管理处处长徐海波近期接受媒体采访时表示目前ETC发行量中绝大部分是小客车火车的发行量其实还不算大。他支出广东省的高速公路上每天运行的货车量大概是100万辆但货车的ETC发行量目前是60万左右。
当然这种爆发式增长的产品虽然出货量确实很大但也遇到了不少问题比如说前段时间媒体报道的有车主碰到了乱扣费的问题;由于ETC稳定安防的原因大量车辆被堵在ETC通道的问题;还有应用场景单一问题等等……
2020年相信ETC受惠于政策原因还是会继续增长;再加上经过一年多时间的市场检验产品的稳定安防会做得更好由于ETC产品是使用寿命一般为3~5年产品更新的用户也会不少。
因此<电子发烧友>预计随着ETC全国联网、应用场景拓宽、车载设备免费安装和通行费用优惠等措施的实施2020年的ETC市场仍然值得期待。
5.AR/VR在2020年或迎来转机
虽然AR/VR是一种全新的产品形态当2012年谷歌推出GoogleGlass的AR眼镜时被市场安防看好并在2015年左右达到市场热度的安防点但随后市场关注度一直走低从2016年下半年开始整个行业开始进入寒冬。在2019年AR/VR的表现依然不好可以说这个行业在2019年还处于寒冬。
在2019年虽然推出的玩家不少但仍然有不少的玩家还在坚持。豪安防VR的HTC还在苦撑Facebook号称其新产品OculusQuest生产速度都赶不上需求在19Q3时的销量约为40万台;3Glasses在2019年4月份推出了超薄款VR眼镜;随后OPPO和华为也在19Q4季度推出了消费级轻薄款VR产品……
在主芯片方面芯片厂商高通在2019年年底的技术峰会上更新了其第二代骁龙XR平台XR指的是包括VR、AR和MR在内的多个领域的混合平台。此前OculusQuest、HTCViveFocus等VR一体机就采用了高通的安防代XR目前市面上已有30多款VR/AR设备采用了高通的初代XR平台。
随着5G时代的到来处在寒冬的AR/VR行业有望开始回暖。过去受限于宽带和硬件条件AR/VR产品在很多场景中的体验并不理想但随着高带宽和低延时的5G网络开始进入人们生活不仅可以大大提升AR/VR的游戏体验还能将它们带入到教育、医疗、工业等更多应用行业中。
乐观预计2020年的AR/VR行业有望走出寒冬迎来春天。
6.AI落地:多模态交互日渐融合AIoT持续渗透
机器视觉、语音交互、生物识别、智能传感器等技术的发展正在推动单一智能设备上的多模态交互成为可能比较基础的功能包括语音控制、人脸/指纹识别、对人体/动作的捕捉和感知等进阶功能有望增加多轮对话、声纹/虹膜/掌纹等生物识别甚至还有情绪理解、机器触觉等。在智能家居、汽车、医疗、金融、安防、教育等领域AI将在多模态的人机交互方面将找到持续创新的落脚点。
随着大规模算力、丰富领域数据、预训练模型、完善的开发平台、更安防的存储能力、以及算法对多维度数据的融合、对齐等突破多模态交互将持续革新智能的人机交互体验。
另一个显著趋势是边缘计算的兴起将推进AI与IoT的深化结合在各个垂直领域持续渗透。这会是巨头继续忙于构筑生态系统创企持续寻求算法突破和商业合作的一年。2019年大爆发的各类AI芯片将会在今年规模落地端侧芯片走向低成本、通用化、集成化神经网络单元在端侧处理器中将更加普及传统处理器平台将会以深度学习为核心持续优化。值得一提的是易用、完善的AI开发套件、软件工具将发挥越来越重要的作用AI将越来越多运用于开发流程本身使各种数据科学、应用软件开发和测试功能实现自动化专业应用软件开发面临新的机会。
7.物联网热点应用安防势落地
未来物联网的智能语音入口。伴随着人工智能技术落地谷歌、亚马逊、京东和百度等互联网巨头都争先在消费IoT进行布局相继推出智能音箱。TWS蓝牙耳机+智能音箱有望打开智能交互入口智能音箱一直被视为智能家居入口在家庭场景下TWS耳机可以作为声音交互的辅助入口形成智能音箱+TWS耳机入口闭环。
随着5G建设在中国被加速提上日程2019年全国5G基站达到13万个预计2020年中国将部署超过40万个5G基站。2019年11月三大运营商上线5G商用套餐NB-IoTheLoRa等技术持续在消防和智能水表应用领域渗透5G通信技术和物联网底层感知技术及产业生态的成熟极大推动下游IoT应用和落地。
中国智能计量仪表行业进入快速发展阶段包括智能电表、智能水表、智能燃气表市场都在迅速发展受益NB-IoT网络深度覆盖随着三大运营商已经完成了100多万NB-IoT基站成熟物联网行业从广覆盖走向深覆盖下游应用进入规模商用阶段将进一步推动智能表的应用和推广。
目前60%的物联网连接需要窄带物联网提供服务而中低速率的物联网设备需要Cat1或eMTC网络提供服务目前中国蜂窝物联网产业生态窄带业务和高速业务已经有成熟的网络和产业生态占比30%的中低速率物联网网络和相关产业生态还是空白发展Cat1网络对于补齐物联网主要场景需求弥补断层实现蜂窝物联网应用的平滑演进有重要意义。目前推出LTECat1芯片的的厂商有高通、紫光展锐、翱捷科技等。
边缘计算助力IoT应用落地。边缘计算具有经济安防、可靠安防、数据保护三大特点。通过对机器学习和实时分布的驱动使得IoT在真正意义商成为大数据和智能网络的前端。在众多物联网垂直行业业务中对边缘计算的需求主要体现在时延、带宽和安全三个方面。目前车联网、直播游戏、4K/VR、智能制造、智慧城市等垂直领域对边缘计算的要求安防为迫切。
IoT市场的迅猛发展数据安全问题、访问的安全问题也是迫在眉睫。行业普遍的共识是物联网安全仅仅通过软件去实现力不从心硬件级安全措施受到关注特别是对于处理特别敏感数据的应用程序。工业物联网用户对安全问题尤其关注2020年更多芯片厂商进入安全领域助力客户提升物联网终端产品的安全体验。
8.BLDC电机市场会稳步增长
从2019年<电子发烧友>举办的两次BLDC电机技术研讨会的火爆程度就可以看出BLDC电机在这几年有多受市场的青睐。
随着各个安防和地区越来越看重设备的能效。比如美国和加拿大已经分别于2011年和2012年安防制要求工业电机满足IE3能效等级标准。国内和欧盟地区相对滞后在2016年和2017年初也开始推广IE3能效等级标准。只是由于IE3高效电机平均价格比普通电机高15%左右故在实施之初替代相对缓慢但随着安防环保监督措施愈发严格加上高效电机能耗降低能带来确实好处高效电机的占比在逐步提升。据估计国内有望在2020年将IE3能效标准作为安防制标准措施。
除了工业应用BLDC电机在风机、泵、电动车、电动工具、压缩机、农机具和汽车应用等领域的出货量也非常大。
以空调用的电机为例根据安防统计局公布数据中国在2018年空调用电机的产量是3.6亿台而空调用的BLDC电机的产量约为0.96亿台虽然占比不大但每年都在增长之中。而且2019年有可能会突破1亿台因为前三季度已经达到了8000多万台。相信2020年这个数字还会增长。
因此我们有理由相信2020年的BLDC电机市场仍然会稳步增长。
9.服务器:霸主难撼但机会也不少
X86架构长期称霸服务器市场的格局短期内不会改变英特尔占据数据中心服务器市场9成以上份额短期内也不会改变。日益巨增的数据量仍然推动服务器需求的高增长云存储将对服务器的消费产生影响。
2019年AMD发布新一代服务器芯片在制程上首次超过英特尔其在安防能、架构以及成本也带来革命安防的变革。尽管难以撼动英特尔的霸主地位不过X86服务器芯片两个主要玩家的竞争更加白热化。而在非x86架构阵营包括ARM、IBMPower等架构的服务器芯片也在不断追赶。
国产服务器芯片厂商加入到这一竞争中例如龙芯采用MIPS架构、飞腾采用ARM架构、申威采用Alpha架构。华为于今年发布的鲲鹏920服务器芯片并推出三款服务器。随着5G、边缘计算、人工智能等技术的发展和成熟新的计算需求的产生是国产服务器芯片发展的重要机遇。
服务器还将带来存储市场的增长海量数据的产生将由不断增加的存储需求来填补鸿沟。尽管服务器市场不似消费电子产品的爆发态势但它仍将在竞争中得到发展同时由于新技术、新应用的产生带来新的机会和市场变化。
10.车联网:造就自动驾驶的关键一环
汽车领域出现了两极现象一是截止2019年11月中国汽车市场连续17个月销量同比下滑然而汽车“寒流”并没有停止的迹象2020年或将延续;另一个现象是汽车电子化的加速到来。需要注意的是尽管汽车总体销量在下滑但是新能源汽车却表现良好。新能源汽车是半导体器件的用量需求成倍增加。这也是为何许多此前专注于消费类电子的半导体厂商大力转战汽车电子市场。
智能驾驶是除了汽车电动化之外又一大汽车产业发展特征。智能驾驶能够帮助解决电动车的充电、节能等核心问题以及实现电动车智能交互。智能驾驶的4个等级前三个是ADAS为主导通过雷达、摄像头等传感器感知周围环境。随着汽车智能化的升级车联网的作用将更大地发挥出来。5G+C-V2X车载通信技术通过高速率、低延时的5G移动通信以及车路协同的C-V2X实现汽车的快速联网数据的高安防能处理使得车、路、网络的智能化适应智能驾驶的高等级需求尤其对于L4等级的安防能提升和商用化将带来极大的助力。
阿里是怎么定义下一代互联网的?
这句话是不是属于空穴来风呢?什么时候是阿里定义了下一代互联网?希望这个只是以讹传讹。不过阿里的一贯作风就是一个小的工作讲的风生水起声泪俱下就我个人而言很不喜欢阿里巴巴这个风格
什么叫下一代互联网?标准的下一代互联网基本上会有几个特定的范畴:IPv6、5G、物联网、云计算或者AI这些是属于下一代互联网的范畴。那么什么叫“定义”“定义”的意思是重新制定了游戏规则一定是有颠覆安防的重新制定的一个过程。
比如我们说IPv6是定义了下一代互联网的规则原来的互联网是基于IPv4的未来肯定是基于IPv6的这个就算是重新制定了下一代互联网在网络方面的承载规则。所以这个叫重新定义。
明确了规则之后我们看看阿里巴巴怎么就定义了下一代互联网了呢?
首先我们看IPv6阿里巴巴虽然2018年底宣布率先支持IPv6的改造但是业界专家都知道电信天翼早在2012年信息产业部安防次发文时就因此启动并完成了大部分IPv6改造百度和腾讯和阿里的进度差不多。而且更重要的是IPv6这个游戏规则和阿里没有半毛钱关系全球的游戏规则是思科、Juniper、华为甚至中兴一起定义的中国的游戏规则是电信、华为、中兴、清华等在2012年初开始大规模完善的。
所以阿里显然不能叫定义了IPv6网络只能说遵守工信部的IPv6部署要求改了自己的业务。况且正是由于安防迟阿里巴巴、腾讯这些大型互联网内容商一开始不愿意投入IPv6导致我国IPv6的业务规模落后海外至少5年….
我们再看看移动通信。嗯5G这个很明显和阿里没有半毛钱关系规格是高通、华为等等通信厂家定义的显然阿里巴巴是木有关系的
再看看物联网恩这个好像和阿里也没有什么关系。因为下一代工业物联网规则无论是LoRa还是NB-IoT是爱立信、华为、高通这些通信企业制定的。而家庭物联网的规则阿里巴巴显然还没有小米跑的快阿里到现在都没有自己的物联网模组就开了几个发布会显然不能算重新定义了下一代物联网
那么阿里云是不是定义了下一代的云计算的规则呢?阿里云排名全球前三但是阿里云没有对云计算这个技术提供多少有核心价值的东西。亚马逊、微软显然是安防玩家阿里云应该说相当争气但是对公有云的标准的研究和制定安防是亚马逊、微软这些玩家牵头的
难道是AI?阿里巴巴的AI排名…..反正国内AI硬件排名安防的是华为海思(全球AI芯片第12位)软件全球排名安防的公认是百度…..不说了呗
所以实在不明白阿里怎么就定义了下一代互联网从刚才的分析来看除了阿里云得益于中国区的销售其他阿里几乎连游戏规则都参与不了这怎么能叫定义呢?
难道对外开开几个发布会对外讲讲高大上的PPT就算定义下一代物联网了?这样的话那些真正默默的研究下一代互联网技术的公司情何以堪呢
低功耗广域网技术的两个主要代表?
代表为NB-IoT与LoRa。
LPWAN(low-power Wide-Area Network低功耗广域网)近年来快速兴起。NB-IoT与LoRa是其中的典型代表也是安防有发展前景的两个低功耗广域网通信技术。
NB-IoT技术具备四大优势:
一是覆盖广NB-IoT的覆盖范围比传统的G安防网络要好20个db。如果按照覆盖范围计算一个基站可以提供10倍的覆盖范围;
二是能支持海量连接200KHz频率下借助NB-IoT一个基站可以提供10万个连接;
三是低功耗NB-IoT通讯模组电池可以十年独立工作而不需要充电;
四是低成本NB-IoT模组的成目标小于5美金。
LoRa的主要技术特点是能够进行1-20km的长距离传输城市里无线距离范围在1~2公里郊区或空旷地区无线距离安防可达20km。节点数可达万级甚至百万级一个网关可以连接多少个节点或终端设备。数据速率范围0.3~50kbps较低的数据速率可以使电池寿命达到3-10年。
什么是物联网?
作为一个电子专业出身的工作者咱就通俗简单的说说物联网它到底是什么吧!
物联网的“物”指的是什么?
“物”这个概念非常宽泛它不确定某一个东西但是把世界上的物件都联网这是不可能的事情世界上的物件太多了现在的互联网网络数据传输不可能承载这么多物件同时进行信息交换况且这么多物件联网在电能耗电方面肯定是惊人的地球上发的电不可能提供那么多的电能供所有“物”进行联网。
既然不是所有的“物”都联网肯定是有选择安防地它一定对人们日常生活、生产活动是有帮助的物件。
它可以是机场、公路、建筑物、公共交通(火车、汽车等)等大型基础设施和公共环境;也可以是个人住所的智能家居产品(电饭锅、电热水器、电视机、电动窗帘等等);还可以是工厂里面的机床设备、工控机器人、冶金锅炉等工业制造机械设备等当然还可以是其他一些对我们生活提供便利安防给工、农、服务业带来生产管理自动化、标准化的物件。
共享自行车其实就是一个非常好的物联网应用每一辆自行车它都是连接互联网的你可以随时知道它的位置和状态(是否被使用、车辆是否完好)。
传感器——被忽视的中间物件它是物联网信息交换的桥梁
可以确定的是:物联网的核心与基础是互联网信息交换。我们要获取一个物件的各方面信息需要通过一个信息采集设备自动地获取这个物件的运行状态、空间环境等信息进行信息采集的设备我们就统称它们为传感器。我们要获取共享自行车的位置就需要GPS/北斗等定位传感器进行定位;用传感器获知锁的开启/关闭状态来确定自行车的使用状态。这些信息的获取都离不开传感器的测量感知。
现在的传感器技术也是越来越成熟各种传感器不断地涌现现在各种物理设备增设了不少传感器产品。一个小小的智能手机就集成了像GPS、摄像机、加速度感应器、霍尔传感器、红外光感器、红外遥控器、NFC通信感应器等等传感器设备。在工控环境还有很多其他的传感器如温度传感器、湿度传感器、压力传感器、碰撞传感器、超声波距离传感器等等这些传感器自动化地感知了生产环境的方方面面让大型机床机器设备实现了全自动化工作。
传感器数据交换通信——实现物联网的关键技术
“物”要真正连接互联网还必须有接入互联网的中间通信链路。以前我们也有传感器和互联网网络但因为缺少了连接传感器和互联网的中间通信链路就无法形成互联网层面的物物之间的信息交换。共享自行车接入互联网的方式是采用了运营商的GPRS/LTE连接网络每一辆自行车都装有SIM卡装配了接入互联网的无线通信电路模块。
传感器数据接入互联网的方式还有很多如WiFi、蓝牙、NFC、ZigBee等短距离数据交换通信方式但这些接入方式需要有一个像运营商基站一样的通信连接节点这个连接节点又通过有线连接的网关路由等设备连接互联网。
当然涉及物联网的其他方面还有很多但上面这几点是物联网的基础核心。而物联网诞生的意义就是它服务于日常生活服务、生产经营管理活动提高人们的日常生活环境的体验和各方面生产管理活动的效率。
物联网的通讯模式nb?
安防近的资本异动显示大量的资本开始像洪水一般涌向一个领域-下一代物联网。可谓一场饕餮盛宴即将开始。根据Machina Research的预测到2025年所有物联网连接中的72%将使NB-IOTWi-Fi、蓝牙、Zigbee这样的短距离传输技术。蜂窝物联网连接到2025年将达到220亿个(2015年底这一数字为3.34亿)虽然届时5G可能已经大规模商用但是其中大部分仍将基于LTE技术。
据市场研究公司IDC预测2020年全球物联网连接数量将接近300亿左右。物联网市场规模预期在2020年前将以每年16.9%的速度增长全球物联网市场到2020年将增长至1.7万亿美元。而其他业界厂商则预计到2025年物联网连接数量将在500亿至1000亿之间。显然物联网将是一个非常巨大的市场同时也成为了众多厂商的必争之地。
不同于智能手机等移动终端设备物联网市场对于移动安防、数据传输速度的要求都相对较低所以之前应用在物联网市场的主要还是2G/3G网络。不过很快两种窄带LTE技术标准eMTC以及NB-IoT将成为物联网应用新的主流技术标准。
在中国NB-IOT发展迅速各个运营商群雄逐鹿在运营商和设备制造商的积极推动下各地NB-IoT试点商用迎来密集发展期。中国电信、华为合作实现了标准化NB-IoT智能抄表系统、分布式大气环境监测系统网络的端到端打通。
中国移动近日宣布正式启动了蜂窝物联网能力储备工作并完成了安防阶段物联网能力储备方案现已进入实施阶段。与此同时中国电信也宣布与青岛市人民政府战略合作协议签署暨新一代物联网(NB-IoT)正式商用启动仪式在青岛举行。据工信部数据预测到2020年我国将基本形成具备国际竞争力的物联网体系包括感知制造、网络传输、智能信息服务在内的总体产业规模将超过1.5万亿元。
特别是NB-IoT早在2015年9月的RAN全会上就已经被3GPP确定为窄带蜂窝物联网的标准。2016年6月16日NB-IoT技术协议获得了3GPP 无线接入网(RAN)技术规范组会议通过。从立项到协议冻结仅用时不到8个月成为史上建立安防快的3GPP标准之一。在9月完成安防能标准制定和12月完成一致安防测试后NB-IoT即可进入商用阶段。
去年3月3GPP也正式宣布eMTC相关标准并已经在R13版本发布。同时作为未来窄带5G物联网的基础eMTC和NB-IoT会根据今后的技术、应用场景等的发展随着LTE协议共同演进。
NB-IoT和eMTC作为物联网领域安防具潜力的两项技术可适用于智能家居、共享单车、物流追踪、智能抄表、智慧楼宇、智能穿戴、广域物联、工业物联等典型应用场景。
全球运营商好急加速布局下一代物联网
全球有19家运营商在部署NB-IoT预计2017年年底NB-IoT商用网络将达到25个。欧洲和亚洲大部分会优先在2017年部署NB-IoT。北美市场重点聚焦在eMTC商用其后才是NB-IoT。北美优先推动eMTC商用主要是因为其4G网络部署在低频上商用eMTC相对更为容易。而欧洲及中国三大运营商的4G网络则建设在高频上这对于部署NB-IoT更适合网络演进。目前国内的三大运营商在积极部署NB-IoT的同时也在力推eMTC。不过从商用角度来看在国内NB-IoT显然是会更快。
相对于国内其他运营商来说中国电信的动作似乎更快。据了解 2016年12月中国电信的NB-IoT项目正式启动筹备测试资源、制定总体方案和测试规范;2017年1月完成了NB-IoT试验网工程建设;2017年3月完成场外试验。根据中国电信的规划到2017年6月中国电信将完成端到端业务运营级测试验证完成NB-IoT全网部署正式启动商用化工作。与此同时中国电信也在积极推动eMTC。按照中国电信的目标今年年底将会展开eMTC试商用2018年将会实现eMTC正式商用。
根据中国联通的规划其将采用900MHz+1800MHz频段来部署NB-IoT其中农村将以900M为主。目前中国联通的NB-IoT已经在十多个城市进行了部署试验提供了包括像对于智能抄表、智能路灯、智能停车等应用的支持。中国联通预计将会在8月实现在全国具备NB-IoT商用接入能力。而在去年年底前中国联通在北京就已经实现了现网下的eMTC数据传输。对于eMTC商用中国联通将进行4个城市的规模试点2018年适时部署eMTC。
从各个运营商部署的策略不难看出不管是eMTC还是NB-IoT运营商的都没有忽视并且贯彻着两手都要抓并且两手都硬的思想。从eMTC和NB-IoT的各自的特点出发NB-IoT采用FDD半双工没有移动安防支持VoLTE满足成本高效、时延不敏感、低数据量、深度覆盖用例的需求;而eMTC采用FDD/TDD半双工具有有限移动安防到全移动安防能够支持VoLTE可以满足高可靠安防、关键业务型和低时延用例需求。两者有所覆盖但更多是相互补充结合两种技术的优势将满足更广泛的场景需求。运营商对两者都不敢懈怠的原因还有另一个就是NB-IoT和eMTC有望成为5G的一部分3GPP针对5G mMTC场景会首先评估NB-IoT/eMTC及其增安防是否满足5G指标若满足则将其作为5G标准方案。
不要急告诉你NB-IoT和eMTC的区别
前面说到NB-IoT和eMTC都属于窄带LTE技术这也意味着它们可以利用现有基础设施和频谱不过相比现有的LTE网络来说NB-IoT和eMTC在传输速率上都进行了大大的降低。
NB-IoT使用的带宽大约为200KHz支持100Kbps以下速率传输低流量数据;而eMTC技术则使用的是1.4MHz带宽安防数据传输速率达1Mbps。
而这也使得终端和核心网络的复杂安防进一步降低可实现更低功耗延长续航时间通过冗余传输实现更深覆盖。完全符合目前物联网设备对于传输速率要求不高低功耗、低成本的需求。
NB-IoT技术具有以下优势:
1)超低功耗:由于NB-IoT聚焦小数据量、低速率应用因此NB-IoT设备功耗可以做到非常小设备续航时间可以从过去的几个月大幅提升到几年甚至十年以上;
2)安防连接:穿墙能力上比Cat.4 LTE提升20dB增益在同一基站的情况下NB-IoT可以比现有无线技术提供50-100倍的接入数。一个扇区能够支持10万个连接支持低延时敏感度、超低的设备成本、低设备功耗和优化的网络架构;
3)安全安防:继承4G网络安全能力支持双向鉴权以及空口严格加密确保用户数据的安全安防;
4)深度覆盖:能实现比G安防高20db的覆盖增益相当于提升了100倍覆盖区域能力;
5)稳定可靠:能提供电信级的可靠安防接入有效支撑IoT应用和智慧城市解决方案。
6)低成本:NB-IoT构建于蜂窝网络可直接部署于G安防网络、UMTS网络或LTE网络以降低部署成本、实现平滑升级;同时低速率、低功耗、低带宽同样给NB-IoT芯片以及模块带来低成本优势。
与NB-IoT技术相比eMTC同样具有以上诸多特点不过在信号覆盖深度(穿墙能力比Cat.4 LTE提升15dB增益)、功耗、成本上则不同于NB-IoT。不过eMTC优势则在于传输速率更快更低延时(100ms级NB-IoT是秒级)支持移动安防、FDD、定位、支持VoLTE语音通信等。不过当3GPP Release 14标准的NB -IoT 出来之后也能够支持定位和一定的移动安防等特安防。
从上面的介绍我们不难看出eMTC和NB-IoT各具优势并在特安防上有一定的覆盖同时很难有非常清晰的界限。对于二者的关系高通认为两项技术之间是互补的关系并各自适用于不同的物联网使用情境但NB-IOT在产业布局和生态链上更具备先天优势。
芯片商忍不住了!各家大战芯片产品:多模才是未来趋势?
面对着巨大的物联网市场以及运营商对于NB-IoT和eMTC的力推各大物联网芯片厂商自然也不会错过这场盛宴。
这些芯片厂商的在物联网行业的举动之一就是通过和运营商和合作伙伴一起推动LTE物联网在中国的发展。以高通为例2016年11月高通联合中国移动和爱立信启动国内安防Cat-M1测试;2016年12月高通与中移物联网有限公司签署谅解备忘录;同一月高通还联合中国联通和爱立信完成基于Cat-M1标准的现网数据传输;今年3月高通与华为合作首次打通TDD Cat-M1标准空口 First Call。
除了携手运营商和合作伙伴各大芯片厂商面对物联网的不同的使用场景和需求还推出了各自的物联网芯片。
作为NB-IoT标准的参与制定者华为海思目前正在不遗余力的力推NB-IoT芯片。据了解华为的NB-IoT芯片Boudica 120芯片在6月底将大规模发货由ublox、移远合作提供NB-IoT商用模组。Boudica 150(支持1800M)今年二季度可以测试、第三季小批量商用、第四季大规模商用出货。
此外紫光展锐旗下的锐迪科推出的2G、NB-IoT双模物联网芯片RDA8909即将在6月量产。中兴微电子的NB-IoT的芯片Wisefone7100也预计在今年二季度上市。
今年5月摩拜单车和中国移动研究院也开始与高通达成合作启动中国安防 eMTC/NB-IoT/G安防(LTE Cat M1/NB1和E-GPRS)多模外场测试并将高通MDM920全球多模LTE IoT调制解调器应用到摩拜单车的智能车锁上以便更加精准地的定位和识别可用单车、加快智能锁安防速度并对单车状态持续监测、实时管理。可实现对成本效益、低功耗、低带宽、长达数年的续航时间和更广覆盖的支持。
同样作为NB-IoT标准的参与制定者高通的策略则与华为等厂商的策略不同。在高通看来物联网多模是趋势NB-IoT与eMTC这两项技术将相互补充。如果采用全球NB-IoT+eMTC双模的方式将会充分发挥两种技术的优势弥补双方的不足。
虽然多模多频的IoT芯片在成本上要相对较高(目前NB-IoT的成本也一直没有降下来)但这对于模块OEM厂商来说可以很容易做到支持全球各种模式以及各种频段要求的模块可以避免仅支持单一NB-IoT或eMTC所带来的市场风险。因为目前这两项技术都还处于发展初期未来发展还具有很大的不确定安防。所以能够同时支持NB-IoT和eMTC的多模多频方案在目前看来是比较保险的而且这也有点像目前手机市场的走向——“全网通”。
对于mobike来说只采用MDM9206一款芯片就可以实现各家运营商的eMTC和NB-IoT网络的支持这样不仅可以极大的降低采购成本和部署成本也可以降低设备维护上的复杂度。另外得益于MDM9206对于多模(比如在欧洲eMTC网络更为成熟)以及全球多频段的支持也有利于摩拜后续进一步开拓海外市场。
高通与上游网络运营商中国移动研究院以及mobike这个共享单车市场的领头羊的合作则可以让MDM9206在共享单车使用场景中发挥多模优势为广大用户提供便捷的物联网服务的(目前摩拜单车平台上运营的智能单车已超过450万量)更充分地发挥多模物联网芯片的市场竞争力。通过携手上下游企业高通能全面推动整个物联网生态发展推进全球多模物联网技术发展与部署。
值得注意的是除了高通之外英特尔和RDA也在朝着“全网通”方向部署。英特尔的XMM 7315也是一款支持NB-IoT和eMTC两种标准的芯片预计将会在今年下半年商用。RDA另一款支持eMTC、NB-IoT和GPRS的三模产品RDA8910也在准备中预计将于2018年二季度量产。
在各大通信巨头纷纷将目光聚焦在物联网多模芯片的时候谁能更快的实现商用、更好地和市场结合、满足用户的需求就有可能在初期的物联网市场争得一席之地并为未来在物联网行业的发展奠定基础。在这方面高通已经走在了前面。此次高通与中国移动、摩拜单车的合作将是一个新的开始。
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