NB-IoT是萬物互聯(lián)發(fā)展的先行者

NB-IoT是物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)

NB-IoT（Narrow Band Internet of Things）是物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域基于蜂窩的窄帶物聯(lián)網(wǎng)的新興技術(shù)，支持低功耗設(shè)備在廣域網(wǎng)的蜂窩數(shù)據(jù)連接，也被叫作低功耗廣域網(wǎng)（LPWAN） 。

可以預(yù)見，到未來低速率、高時延市場占據(jù)物聯(lián)網(wǎng)連接的60%。同時這部分市場目前大多處于空白狀態(tài)，市場空間大，應(yīng)用場景豐富，是LPWAN的主要市場，而LPWAN 又可分為兩類：

一類是工作于未授權(quán)頻譜的LoRa、SigFox等技術(shù)；

另一類是工作于授權(quán)頻譜下，3GPP支持的2/3/4G蜂窩通信技術(shù)，如NB-IoT、eMTC等。

2014年 5月華為、Vodafone提出了NB M2M技術(shù)，而后 2015年5月又進(jìn)化成NB-CIoT， 2015年7月，Nokia、Ericsson、Intel 提出了NB-LTE技術(shù)，隨后3GPP著手制定標(biāo)準(zhǔn)， 并在2016年7月確定標(biāo)準(zhǔn)，至此NB-IoT正式誕生。

相比此前主流的LoRa、SigFox技術(shù)，NB-IoT由運(yùn)營商強(qiáng)力推出。LoRa WAN是由各產(chǎn) 業(yè)聯(lián)盟共同推動的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，提供開放式技術(shù)；Sigfox則是由法國同名公司自行開發(fā)的技 術(shù)，掌握核心網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和營運(yùn)，在全球范圍內(nèi)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)部署。LoRa與Sigfox都具有長距離、低功耗的特點(diǎn)，可延長電池壽命，形成大范圍的訊息傳輸，且均使用非授權(quán)的Sub-1GHz ISM頻段，不需額外付出授權(quán)費(fèi)用。NB-IoT則大有不同，使用需授權(quán)的GSM和LTE頻段，且不需重新布建網(wǎng)絡(luò)，只要更新軟件，就能使用現(xiàn)有的4G基站和相關(guān)設(shè)備。

NB-IoT是授權(quán)頻譜，具有通信保障和不限數(shù)據(jù)傳輸次數(shù)的核心優(yōu)勢。從優(yōu)勢上看， NB-IoT因?yàn)槭褂檬跈?quán)頻段，干擾較小，在通訊質(zhì)量和訊息安全性擁有高度的保障；而且對比LoRa、SigFox，NB-IoT不限制傳輸數(shù)據(jù)的次數(shù)，而LoRa和Sigfox的每日傳輸次數(shù)都有限制，一天當(dāng)中的傳輸時間很短，適合發(fā)揮在沒有實(shí)時通訊需求的領(lǐng)域。

NB-IoT較eMTC具有更低成本、更長續(xù)航時間等特點(diǎn)，適合無移動性應(yīng)用場景。eMTC也是基于LTE演進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)接入技術(shù)，與NB-IoT一樣使用的是授權(quán)頻譜，但eMTC支持高速移動可靠性和擁塞控制，較NB-IoT而言，eMTC在時延和吞吐量有較大優(yōu)勢。NB-IoT追求更低的成本、更長的續(xù)航時間，比較適合對成本敏感但是終端數(shù)量較大，且無移動性的應(yīng)用場景，與eMTC形成互補(bǔ)。

NB-IoT具有超低功耗，超低成本，超強(qiáng)覆蓋，超大連接特點(diǎn)

NB-IoT在低功耗、大連接、覆蓋廣、低流量等特點(diǎn)明顯。NB-IoT定義了構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)專網(wǎng)的概念，NB-IoT的具體應(yīng)用場景包括：公共事業(yè)應(yīng)用場景、工業(yè)領(lǐng)域、農(nóng)業(yè)領(lǐng)域、消費(fèi) 領(lǐng)域等。其中公共事業(yè)應(yīng)用場景即民生工程、智慧城市（水表、智能停車、智能路燈、煤氣管網(wǎng)系統(tǒng)、監(jiān)控、環(huán)保等）通過 NB-IoT可有效降低成本，同時隨著農(nóng)業(yè)領(lǐng)域向集約化、 高附加值化、規(guī)?；姆较虬l(fā)展，NB-IoT在溫度，濕度等方面可以提供低廉的監(jiān)測模式， 而在消費(fèi)領(lǐng)域中，智能家居、共享單車、遠(yuǎn)程醫(yī)療以及智能穿戴可以通過NB-IoT來實(shí)現(xiàn)。

第一大特點(diǎn)：超低功耗。NB-IoT技術(shù)設(shè)計(jì)了三種不同的省電模式，即 PSM、DRX、以及eDRX三種模式，針對大部分物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備無需隨時在線，僅在需要發(fā)送數(shù)據(jù)時連入網(wǎng)絡(luò)即 可，而長時間在線會增加功耗，減小終端設(shè)備的使用壽命。

PSM模式，PSM是3GPP R12中引入的一種獨(dú)立狀態(tài)，支持終端在空閑態(tài)持續(xù)一段 時間后進(jìn)入PSM狀態(tài)，此時PA（射頻部分）停止工作，以減少射頻、信令處理等部 分功耗消耗，從而達(dá)到低功耗的目的。當(dāng)終端主動發(fā)送上行數(shù)據(jù)時可接收物聯(lián)網(wǎng)平臺 緩存的下行數(shù)據(jù)，適合對下行數(shù)據(jù)無時延要求的業(yè)務(wù)。

DRX 模式，該模式的終端基本處于在線狀態(tài)，物聯(lián)網(wǎng)平臺的下行數(shù)據(jù)隨時可連接終 端設(shè)備，在一定的周期終端都會檢測是否有下行業(yè)務(wù)到達(dá)，適用于對時延有高要求的業(yè)務(wù)。

eDRX 模式是對 DRX 技術(shù)的一種擴(kuò)展，是 3GPP R13 中引入的一種狀態(tài)，只有在一 定的時間窗口期，終端可接收物聯(lián)網(wǎng)平臺的下行數(shù)據(jù)，其余時間處于休眠狀態(tài)。由此 來看，eDRX 支持更長的尋呼周期，以達(dá)到節(jié)省功耗的目的，相比 DRX 技術(shù)適用于 對時延有更高要求的業(yè)務(wù)。

第二大特點(diǎn)：超大連接。由于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量眾多，且大部分設(shè)備的數(shù)據(jù)量小，對時延要求較低，NB-IoT網(wǎng)絡(luò)支持更多的設(shè)備同時接入，達(dá)到現(xiàn)有無線技術(shù)的50~100倍。當(dāng)前，NB-IoT網(wǎng)絡(luò)單個基站可接入約5-10萬個終端設(shè)備。

NB-IoT使用15kHZ的子載波進(jìn)行傳輸，調(diào)度粒度小，資源的利用率可以獲得較大幅度提升。

NB-IoT的省電技術(shù)減少了設(shè)備與基站間的通信，降低了單個設(shè)備對基站的資源使用。

NB-IoT物理層精簡了很多物理信道和信號，減少了空口令開銷。

NB-IoT可以實(shí)現(xiàn)終端設(shè)備能夠長期休眠，并在激活后能快速接入核心網(wǎng)。

第三大特點(diǎn)：超低成本。在網(wǎng)絡(luò)層，NB-IoT在現(xiàn)有LTE網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上進(jìn)行升級改造，大大降低了網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與維護(hù)成本，尤其利用目前國內(nèi)4G基站覆蓋率較高優(yōu)勢，是運(yùn)營商推行NB-IoT技術(shù)快速普及的主要驅(qū)動力。在終端方面，NB-IoT芯片專為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)，各組件要求更少，使得廠商采購成本更低。

第四大特點(diǎn)：超強(qiáng)覆蓋。通過時域重傳技術(shù)和提升功率譜密度，根據(jù)《華為 NB-IoT網(wǎng)絡(luò)報(bào)告》內(nèi)容，相比GSM提升了20dB的MCL（傳送數(shù)據(jù)時設(shè)備和基站的天線端口之間的最大總信道損耗，MCL值越大，鏈接越強(qiáng)大，信號覆蓋范圍越廣），覆蓋距離達(dá)到 GSM的三倍，穿透能力相當(dāng)于比 GSM 能多穿透兩堵墻。

時域重傳技術(shù)是指在信息傳輸過程中反復(fù)重傳相同消息，可以增強(qiáng)信道條件惡劣時的 傳輸可靠性，能夠提升9dB的下行增益和12dB的上行增益。

提升功率譜密度是指將180kHZ的帶寬分為12個15kHZ的子載波，并使用子載波進(jìn) 行傳輸，能夠提升11dB的增益。

5G時代，NB-IoT將扮演更重要角色，標(biāo)準(zhǔn)化為技術(shù)成熟的關(guān)鍵指標(biāo)

在物聯(lián)網(wǎng)時代，NB-IoT將是低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)之一。標(biāo)準(zhǔn)化作為組織現(xiàn)代化生產(chǎn)的重要手段和必要條件，對于物聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)一步普及有著重大意義，而作為物聯(lián)網(wǎng) 中間樞紐的網(wǎng)絡(luò)層因其成熟的體系和廣泛的覆蓋面而最易實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，為了更好地實(shí)現(xiàn)網(wǎng) 絡(luò)層標(biāo)準(zhǔn)化，「時代之子」NB-IoT應(yīng)運(yùn)而生，其意義不僅在于提出了物聯(lián)網(wǎng)專網(wǎng)的理念， 加快了物聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程，同時還因其可以區(qū)別不同的物聯(lián)網(wǎng)場景的落地。

NB-IoT 是物聯(lián)網(wǎng)海量連接的主力軍。5G業(yè)務(wù)三大場景之一就是大連接（mMTC），也是NB-IoT技術(shù)現(xiàn)實(shí)的方向。當(dāng)前NB-IoT在R15版本能夠支持NB-IoT和NR空口共存，R16版本將支持NB-IoT接入5G核心網(wǎng)絡(luò)。

2019年7月，3GPP正式向ITU-R（國際電信聯(lián)盟）提交5G候選技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)提案，NB-IoT技術(shù)被正式納入5G候選技術(shù)集合，作為5G的組成部分與NR聯(lián)合提交至ITU-R，根據(jù)3GPP和ITU信息顯示，預(yù)計(jì)2020年NB-IoT將正式成為ITU 5G標(biāo)準(zhǔn)，NB-IoT標(biāo)準(zhǔn)化推動物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。

目前的R14標(biāo)準(zhǔn)，NB-IoT上下行速率已經(jīng)達(dá)到100Kbps以上，提升了移動性，提升到80公里每小時，可與GPRS的通訊速率相匹配，對業(yè)務(wù)連續(xù)性有了大幅提升，在固定的 表計(jì)應(yīng)用場景為核心的基礎(chǔ)上，能更好滿足電動自行車管理、金融貸款汽車等資產(chǎn)跟蹤等 場景。面向未來的R15/R16標(biāo)準(zhǔn)，能夠支持的移動性更高、時延更低，使得NB-IoT行業(yè)全面替換現(xiàn)在的2G物聯(lián)網(wǎng)成為趨勢。

Why NB-IoT？運(yùn)營商成為主要助推力量

5G時代，運(yùn)營商尋求新增長點(diǎn)，NB-IoT是排頭兵

運(yùn)營商整體營收和凈利潤增速下降。雖然運(yùn)營商用戶流量逐月大幅增長，但單價下降較快，導(dǎo)致三大運(yùn)營商2019H1營業(yè)收入增速均有所下降，2019 H1中國移動、中國電信和中國聯(lián)通營收分別為-0.61%、-1.32%和-2.78%；從凈利潤情況看，除中國聯(lián)通受到混改紅利影響2018年凈利潤大幅提升，中國移動和中國電信凈利潤增速均有所下降，中國移動2019H1首次出現(xiàn)凈利潤下滑。

5G將為運(yùn)營商帶來To B增量業(yè)務(wù)。2018經(jīng)濟(jì)工作會議提出2019年重點(diǎn)工作任務(wù)，其中特別指出加快5G商用步伐，加強(qiáng)人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。三大運(yùn)營商積極響應(yīng)國家號召，加快5G建設(shè)，努力拓展新的業(yè)務(wù)增長點(diǎn)，推進(jìn)5G戰(zhàn)略部署，從2C端業(yè)務(wù)逐步轉(zhuǎn)向To B。5G應(yīng)用場景下的物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等方向，結(jié)合大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)的發(fā)展，有望成為運(yùn)營商拓展To B業(yè)務(wù)的增長點(diǎn)， 助力營業(yè)收入進(jìn)一步提升。

To B業(yè)務(wù)具有連接、網(wǎng)絡(luò)切片以及解決方案等多元化商業(yè)模式。在5G時代，運(yùn)營商在To B增量場景的推動下將迎來新的商業(yè)模式，有別于To C業(yè)務(wù)「管道化」的角色。

第一方面，5G帶來大規(guī)模連接，對應(yīng)連接設(shè)備和模組等收費(fèi)；

第二方面，5G時代運(yùn)營商可根 據(jù)網(wǎng)絡(luò)切片服務(wù)實(shí)現(xiàn)對垂直行業(yè)用戶收費(fèi)；

第三方面，運(yùn)營商可依托5G網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商 的角色優(yōu)勢，為客戶提供連接+平臺的一體化解決方案。

5G三大場景中的海量機(jī)器通信（mMTC）、超高可靠低時延通信（uRLLC）均和物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)。其中mMTC將隨著 NB-IoT、eMTC技術(shù)率先成熟，以及不涉及新空口技術(shù)等優(yōu)勢，會作為運(yùn)營商5G優(yōu)先發(fā)展的應(yīng)用場景。我國從 2017年開始規(guī)模部署NB-IoT，是運(yùn)營商開拓物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的排頭兵。

基站建設(shè)是行業(yè)普及的前提，是 NB-IoT 發(fā)揮性能的首要因素

從我國三大運(yùn)營商N(yùn)B-IoT建設(shè)情況來看，中國移動「139 開放合作計(jì)劃」中提到中國移動目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)全國346個主要城市城區(qū)NB-IoT連續(xù)覆蓋，并將在2020年進(jìn)一步加強(qiáng)NB網(wǎng)絡(luò)覆蓋；第十屆天翼智能生態(tài)產(chǎn)業(yè)高峰論壇內(nèi)容顯示，中國電信已經(jīng)全網(wǎng)建設(shè)超過40萬個NB-IoT基站，是目前全球最大的 NB 商用網(wǎng)絡(luò)；根據(jù)中國聯(lián)通官網(wǎng)資訊顯示，中國聯(lián)通已經(jīng)在全國數(shù)十個城市開通NB-IoT試商用，全國已有超過300多個城市具備快速接入物聯(lián)網(wǎng)的能力。

預(yù)計(jì)2020年三大運(yùn)營商N(yùn)B-IoT基站規(guī)模將達(dá)150萬，較2019年的90萬增長明顯。根據(jù)中國信通院無線電中心副主任潘峰在2019年NB-IoT千行百業(yè)「億」啟航生態(tài)峰會上表示， 2019國內(nèi)三大運(yùn)營商N(yùn)B-IoT基站數(shù)已達(dá)到90萬，根據(jù)2017年6月6日，工信部辦公廳正式下發(fā)《關(guān)于全面推進(jìn)移動物聯(lián)網(wǎng)（NB-IoT）建設(shè)發(fā)展的通知》顯示，計(jì)劃2020年我國NB-IoT基站規(guī)模將達(dá)到150萬個，實(shí)現(xiàn)對于全國的普遍覆蓋以及深度覆蓋。

從技術(shù)角度出發(fā)，NB-IoT較GSM提升了20dB的MCL，而MCL=終端最大發(fā)射功率基站接收靈敏度，NB-IoT的特點(diǎn)包括超強(qiáng)覆蓋和超低功耗，從而可以看到，基站覆蓋密 度將影響終端功耗和MCL的最終結(jié)果，是NB-IoT實(shí)現(xiàn)滲透率提升和性能最優(yōu)的前提條件。隨著2020年運(yùn)營商N(yùn)B-IoT基站商用數(shù)量的大幅提升，將大幅推動行業(yè)發(fā)展。

NB-IoT為運(yùn)營商高收益業(yè)務(wù)，套餐價格優(yōu)化，推動終端用戶滲透率提升

在資費(fèi)方面，三家運(yùn)營商N(yùn)B-IoT業(yè)務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)資費(fèi)大體相當(dāng)，根據(jù)在網(wǎng)時長、項(xiàng)目規(guī)模都會給予一定折扣，我們預(yù)計(jì)短期內(nèi)不會出現(xiàn)運(yùn)營商的價格戰(zhàn)，各家在定價策略上略有不同。

從運(yùn)營商資費(fèi)價格來看，普遍價格為20元/戶/年，并會根據(jù)用戶的在網(wǎng)時長和項(xiàng)目規(guī)模等 給予一定的折扣，不斷的套餐價格的優(yōu)化，有助于推動終端用戶滲透率的提升。

經(jīng)過前文的介紹，NB-IoT在網(wǎng)絡(luò)層投入和維護(hù)的成本較低，可以在現(xiàn)有LTE網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上進(jìn)行升級改造，且國內(nèi)4G基站覆蓋率較高。故而對于運(yùn)營商而言，NB-IoT由于在搭載4G網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，相當(dāng)于高利潤率業(yè)務(wù)。根據(jù)2017年6月工信部《關(guān)于全面推進(jìn)移動物聯(lián)網(wǎng)（NB-IoT）建設(shè)發(fā)展的通知》顯示，計(jì)劃2020年總連接數(shù)超過6億，未來將為三大運(yùn)營商帶來120億年收入規(guī)模，且利潤率較高。

芯片性能進(jìn)一步優(yōu)化，模組價格逼近2G水平

芯片主導(dǎo)者華為，再度加碼。華為中國區(qū)IoT業(yè)務(wù)部部長張海在2019年5月17日舉辦的「2019 年世界電信和信息社會日大會」上表示，早在2016年，華為就推出了基于3GPP R13標(biāo)準(zhǔn)的第一款NB-IoT商用芯片組Boudica 120；在2018年，華為推出了基于3GPP R14標(biāo)準(zhǔn)的完整的NB-IoT芯片組Boudica 150，相比此前的芯片組的功能更強(qiáng)、功耗更低。在2020年，華為計(jì)劃推出基于3GPP R14/15標(biāo)準(zhǔn)的更先進(jìn)的Boudica 200，實(shí)現(xiàn)更好的移動性能、更短的時延和更低的功耗，真正實(shí)現(xiàn)萬物互聯(lián)成本大幅降低。

2020年，華為研發(fā)Boudica 200支撐十億級NB-IoT連接。根據(jù)華為2019年NB-IoT千行百業(yè)「億」啟航生態(tài)峰會上表示，目前華為NB-IoT芯片在國內(nèi)市場市占率超過90%，可謂行業(yè)技術(shù)風(fēng)向標(biāo)，我們認(rèn)為其在芯片投資的進(jìn)一步加碼，將加速行業(yè)技術(shù)成熟度的提升， 加快提升用戶連接數(shù)。

從通信模組價格走勢來看，僅在2017-2019年間，通信模組價格就從20美金降到5美金。在行業(yè)發(fā)展早期，運(yùn)營商相繼發(fā)布通信模組補(bǔ)貼政策，2017年 10月中國電信開啟「宇宙級第一標(biāo)」，給出了30元/塊的優(yōu)厚補(bǔ)貼，使得補(bǔ)貼后模組價格低至36元/塊；隨后，2017年11月，中國移動在全球合作伙伴大會上公布了NB-IoT 10億元補(bǔ)貼模組計(jì)劃，單個模組補(bǔ)貼金額為46~29元，直接帶動模組出貨量快速提升。

根據(jù)2019年中國NB-IoT產(chǎn)業(yè)發(fā)展大會上中國NB-IoT產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟秘書長解運(yùn)洲表示，預(yù)計(jì)2020年NB模組價格進(jìn)一步降至3美金，與2G模組持平，更低的使用成本讓NB-IoT行業(yè)應(yīng)用進(jìn)入快速發(fā)展期。由于運(yùn)營商在NB-IoT行業(yè)發(fā)展初期給予大力補(bǔ)貼，使得終端用戶的滲透率加速提升。

我們認(rèn)為2019年NB-IoT行業(yè)獲得了快速發(fā)展，用戶數(shù)有望較2018年提升3倍以上，預(yù)計(jì)隨著2020年基站數(shù)的大幅提升，為行業(yè)發(fā)展提供更進(jìn)一步的支撐，加速技術(shù)成熟度提升，用戶數(shù)有望保持快速增長。

2G退網(wǎng)加速，NB-IoT站上舞臺

工信部于2019年6月份發(fā)布通知，允許運(yùn)營商在已分配的GSM或FDD方式的IMT系統(tǒng)頻段上，選擇帶內(nèi)工作模式、保護(hù)帶工作模式、獨(dú)立工作模式部署 NB-IoT。

獨(dú)立部署（Stand alone operation）簡稱ST，不依賴于LTE，與LTE可以完全解耦，適合用于重耕GSM頻段，GSM的信道帶寬為200KHz，剛好為NB-IoT 180KHz帶寬辟出空間，且兩邊還有 10KHz 的保護(hù)間隔。

保護(hù)帶部署（Guard band operation）簡稱GB，可以不占用LTE 資源，利用LTE邊緣保護(hù)頻帶中未使用的180KHz帶寬的資源塊。

帶內(nèi)部署（In-band operation）簡稱IB，可實(shí)現(xiàn)占用LTE的1個PRB資源，利用LTE載波中間的任何資源塊。

但相比之下獨(dú)立部署的模式，在頻譜上NB-IoT獨(dú)占，不存在與現(xiàn)有系統(tǒng)共存問題，且具有容量最優(yōu)、滿足覆蓋要求、滿足能耗目標(biāo)、時延要求等優(yōu)勢。故而2G退網(wǎng)進(jìn)度提速 有利于NB-IoT的部署進(jìn)展，以及實(shí)現(xiàn)最優(yōu)性能。

2G網(wǎng)絡(luò)的騰退和運(yùn)營商低頻重耕計(jì)劃上來看，中國移動騰退15M頻譜資源，獲得40M頻譜資源。中國電信騰退20M頻譜資源，獲得5M的1880~1885MHz頻段資源。中國聯(lián)通騰退20M頻譜資源，獲得10M低頻900MHz資源。預(yù)計(jì)2G退網(wǎng)以及900M頻譜重耕為三大運(yùn)營商共同推進(jìn)NB-IoT物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)發(fā)展，提供了網(wǎng)絡(luò)部署基礎(chǔ)。

根據(jù)三大運(yùn)營商官方信息，從進(jìn)度上來看，中國聯(lián)通和中國電信計(jì)劃在2019年內(nèi)完成騰退計(jì)劃，中國移動正在推進(jìn)用在2G網(wǎng)絡(luò)的10M頻段的騰退工作，計(jì)劃在2019年12月前完成30%~40%省份，到2020年5月全部騰退。

力克LoRa，海外運(yùn)營商加碼NB-IoT

海外運(yùn)營商自LoRa后推廣NB-IoT的邏輯：

第一，LoRa是NB-IoT未成熟前海外運(yùn)營商 的權(quán)宜之計(jì)；

第二，現(xiàn)階段NB-IoT優(yōu)勢凸顯，市場空間更大，利潤空間打開；

第三，NB-IoT授權(quán)頻譜是朝5G技術(shù)演進(jìn)的最佳解決方案。

在經(jīng)過了「非授權(quán)頻譜技術(shù)是唯一選擇」的市場初期之后，早期采用非授權(quán)LoRa技術(shù)的運(yùn)營商都在逐步轉(zhuǎn)移到授權(quán)頻譜技術(shù)的推廣上來，未來NB-IoT 網(wǎng)絡(luò)將在運(yùn)營商級的低功 耗廣域網(wǎng)絡(luò)市場中占據(jù)主導(dǎo)地位。

前期LoRa是海外運(yùn)營商的權(quán)宜之計(jì)：因海外通信業(yè)監(jiān)管體制、產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)等原因，在NB-IoT核心標(biāo)準(zhǔn)制定之前，對于海外運(yùn)營商來說，非授權(quán)頻譜技術(shù)是唯一選擇。此外，在NB-IoT商用之前，先將LoRa作為試點(diǎn)，在一定程度上先解決部分用戶「低功耗、遠(yuǎn)程傳輸、小數(shù)據(jù)量」的物聯(lián)通信需求，搶占初期紅利市場，同時也進(jìn)一步明確了市場對于低功耗廣域 網(wǎng)絡(luò)的需求。

海外運(yùn)營商N(yùn)B-IoT網(wǎng)絡(luò)部署勢如破竹：截至2019年9月底，據(jù)全球移動供應(yīng)商協(xié)會GSMA統(tǒng)計(jì)，全球已有55個國家的101個運(yùn)營商發(fā)布了NB-IoT網(wǎng)絡(luò)商用，其中40個國家已經(jīng)實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)覆蓋。自2014年提出NB-IoT概念起，經(jīng)過5年的技術(shù)發(fā)展與商業(yè)模式 的探索，NB-IoT連接數(shù)已達(dá)到6000萬，NB-IoT已到達(dá)產(chǎn)業(yè)穩(wěn)步爬升的拐點(diǎn)。

NB-IoT 是目前全球主流運(yùn)營商支持的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。全球范圍內(nèi)，自2017年以來，主流運(yùn)營商對NB-IoT部署不斷加碼。其中歐亞市場開始較早，美國主要運(yùn)營商對NB-IoT先持觀望 態(tài)度，隨后于2018 年，NB-IoT憑借技術(shù)和產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢在美國成功翻盤，美國市場成為四家主要運(yùn)營商（AT&T、Sprint、Verizon、T-Mobile）新的角逐場。NB-IoT的領(lǐng)軍運(yùn)營商沃達(dá)豐發(fā)揮全球管道優(yōu)勢，與華為等合作伙伴共同開發(fā)公共事業(yè)、醫(yī)療、智慧城市等行業(yè)。

據(jù)GSMA統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)， 截止2020年1月，全球已有127張基于NB-IoT或LTE-M的商業(yè)網(wǎng)絡(luò)，比2018年12月IoT Analytics統(tǒng)計(jì)的83張網(wǎng)絡(luò)多出53%。其中92張是NB-IoT網(wǎng)絡(luò)，35張是LTE-M網(wǎng)絡(luò)。

供給端強(qiáng)勢改革為4G釋放更多的頻譜：從國外運(yùn)營商來看，美國、澳大利亞、泰國等20多個國家的運(yùn)營商早在4G時代就關(guān)閉了2G網(wǎng)絡(luò)。比如，Verizon在2019年實(shí)現(xiàn)2G全面退網(wǎng)，AT&T于2017年1月1日正式關(guān)閉2G網(wǎng)絡(luò)、停止2G運(yùn)營及服務(wù)，并把這些頻譜在4G網(wǎng)絡(luò)上重新利用。

受運(yùn)營商明確2G退網(wǎng)計(jì)劃的影響，需求方只能選擇4G網(wǎng)絡(luò)作為物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施。其中， 基于4G網(wǎng)絡(luò)的VoLTE取代2G的語音通話，NB-IoT/eMTC取代2G的物聯(lián)網(wǎng)功能。NB-IoT 是在 LTE 的基礎(chǔ)上簡化而來，旨在提升運(yùn)營商的頻譜利用率，只需要利用一些邊緣頻譜， 即可提供物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。

應(yīng)用場景相繼引爆，需求端發(fā)力

NB-IoT正在智慧城市、智慧醫(yī)療、智能家居、智能交通、智慧農(nóng)業(yè)、智慧安防等方面發(fā) 揮越來越重要的作用，支撐行業(yè)應(yīng)用的融合發(fā)展，需求端迎來持續(xù)上升期。

NB-IoT進(jìn)入發(fā)展加速期。根據(jù)5G+物聯(lián)產(chǎn)業(yè)高峰論壇內(nèi)容，截至2019年 11 月，NB-IoT水、氣表均突破 1000 萬，智慧消防超過 400 萬，市政設(shè)施超過 200 萬，智慧停車超過100萬。NB-IoT 已經(jīng)成為實(shí)現(xiàn)智慧城市的基礎(chǔ)技術(shù)。

智能表計(jì)進(jìn)入發(fā)展快車道

智慧水務(wù)和智慧燃?xì)馐侵腔鄢鞘薪ㄔO(shè)的重要組成部分。基于感知層采集的數(shù)據(jù)，結(jié)合云計(jì) 算、人工智能、邊緣計(jì)算等技術(shù)開發(fā)各類應(yīng)用系統(tǒng)，遠(yuǎn)程抄表作為水務(wù)/燃?xì)鈶?yīng)用的基礎(chǔ) 業(yè)務(wù)，近兩年在政策和 NB-IoT 等物聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)的推動下，為應(yīng)用規(guī)模增速最快的業(yè)務(wù)。從 A 股相關(guān)公司已披露 2019 業(yè)績預(yù)告驗(yàn)證行業(yè)景氣度持續(xù)向上，三川智慧全年業(yè)績同比 增長 85%-115%，新天科技同比增長 60%-90%。

表計(jì)行業(yè)具有規(guī)?；?、同質(zhì)化終端的特征，容易形成供需雙方共同發(fā)力，推動行業(yè)快速發(fā)展。在 NB-IoT 行業(yè)推廣初期，為了形成規(guī)?；氖痉叮┙o方需要在短時間內(nèi)尋找規(guī)模 化、批量終端，并促成終端接入網(wǎng)絡(luò)，表計(jì)類行業(yè)具備相應(yīng)特點(diǎn)。另一方面，對于水務(wù)和 燃?xì)庑袠I(yè)痛點(diǎn)亟待解決，物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程抄表和控制技術(shù)為最優(yōu)方案。由此，供需雙方共同發(fā) 力，是推動兩大 NB-IoT 場景率先實(shí)現(xiàn)千萬級連接規(guī)模的核心原因。

采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將有效解決行業(yè)痛點(diǎn)問題。對于燃?xì)庑袠I(yè)來說，供銷差、傳統(tǒng)智能抄表技 術(shù)成功率低、故障定位難以及安全管理難度大等是行業(yè)痛點(diǎn)，對于水務(wù)行業(yè)來說，漏損問 題是最大的行業(yè)痛點(diǎn)，另外還涉及管網(wǎng)運(yùn)營效率提升、設(shè)備維護(hù)以及數(shù)據(jù)安全等問題。通 過物聯(lián)網(wǎng)智能終端進(jìn)行全面感知，基于可靠、穩(wěn)定的智能抄表方案為企業(yè)降本增效，同時 物聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)結(jié)合可提高精細(xì)化管理，另外，還可以提升管網(wǎng)的安全性。

當(dāng)前仍處于滲透率較低水平，NB-IoT 表滲透率均不足 8%。已知 2019 年 11 月 NB-IoT 智 能燃?xì)獗頌?1100 萬，NB-IoT 水表連接數(shù)為 1000 萬。根據(jù)中億物聯(lián)網(wǎng)和《NB-IoT 智慧燃?xì)獗戆灼?018）》 數(shù)據(jù)顯示，目前我國存量民用燃?xì)獗頌?1.5 億臺，智能燃?xì)獗恚↖C 卡表、2G 表和 NB-IoT 表）滲透率約為 30-40%，按照 40%計(jì)算，則 NB-IoT 燃?xì)獗碚贾?能燃?xì)獗淼臐B透率為 18.3%，NB-IoT 燃?xì)獗頋B透率僅為 7.3%。根據(jù)中國移動發(fā)布的 《NB-IoT 智能水表解決方案白皮書》顯示，目前我國水表存量約為 3.5 億，而智能水表（（ IC 卡表、2G 表和 NB-IoT 表）的滲透率約為 20-30%，按照滲透率 30%計(jì)算，則 NB-IoT 水 表占智能水表的滲透率為 9.5%，占總水表滲透率約為 2.9%。

測算 NB-IoT 智能燃?xì)獗砗退?2020 年的新增需求：

NB-IoT燃?xì)獗矸矫?/strong>，根據(jù)儀表網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示，2018 年 NB-IoT 智能燃?xì)獗砣珖N量僅為 80 萬，參考 2019 年 11 月底 NB-IoT 燃?xì)獗磉B接數(shù)超過 1100 萬，2017-2018 年總銷量為 90 萬，則 2019 年前 11 個月的銷量為 1010 萬，月均銷量超過 90 萬，我們預(yù)計(jì) 2019 年全 年銷量大幅增長至 1100 萬?？紤]到 2G 退網(wǎng)加速，我們預(yù)計(jì)未來 2G 燃?xì)獗硇枨蠡颈?NB-IoT 表取代，根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)研究機(jī)構(gòu) IoT Analytics 于 2020年 1月最新發(fā)布的《2020-2025 年 LPWAN 市場報(bào)告》顯示，目前 LPWAN 市場正以超過 100%的速度增長。根據(jù)前文描 述 NB-IoT 是 LPWAN 核心技術(shù)，智能表計(jì)應(yīng)用場景是發(fā)展較為迅速的行業(yè)，則我們預(yù)計(jì) 2020 年 NB-IoT 燃?xì)獗硇枨罅吭鏊賹?100%，新增需求量達(dá)到 2200 萬。從而，2020 年 NB-IoT 燃?xì)獗泶媪拷咏?3400 萬，而仍有 1.16 億燃?xì)獗硖鎿Q需求。

根據(jù) 2016-2018 年智能燃?xì)獗硇枨笤鏊倬鶠?20%左右，我們假設(shè) 2019-2020 年智能燃?xì)?表行業(yè)需求增速仍為 20%，則 2019-2020 年 NB-IoT 燃?xì)獗硇略鲂枨笕詢H占全年整體智能燃?xì)獗硇枨罅康?27.76%和 46.27%，仍有較大提升空間，我們判斷 2021 年仍將保持高速增長態(tài)勢。

NB-IoT水表方面，根據(jù)表計(jì)網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示，預(yù)計(jì) 2020 年智能水表需求量約為 3387 萬，目 前智能水表主要分為 NB-IoT、LoRa 和 2G 三種技術(shù)，前文論述中提到，NB-IoT 技術(shù)較 LoRa的優(yōu)勢和認(rèn)可度，以及2G退網(wǎng)進(jìn)程加速，我們判斷未來將以NB-IoT作為主流產(chǎn)品， 滲透率有望快速提升?？紤]到目前水表類上市公司 2019 年業(yè)績預(yù)告，受益于 NB-IoT 水 表銷量提升，三川智慧 2019 年業(yè)績同比增長 85%-115%，新天科技同比增長 60%-90%， 我們預(yù)計(jì) NB-IoT 水表新增需求處于加速上升期，有望同燃?xì)獗睚R頭并進(jìn)。參考 2020 年 NB-IoT 燃?xì)獗硇枨罅空贾悄苋細(xì)獗肀戎丶s為 46.27%，我們假設(shè) 2020 年 NB-IoT 水表占 智能水表比重約為 45%，則 2020 年 NB-IoT 水表新增需求量超過 1500 萬，仍有超 3 億 水表替換需求。

行業(yè)競爭較為分散，集中度有望提升。目前全國約 100 多家燃?xì)獗砩a(chǎn)企業(yè)，其中智能燃 氣表生產(chǎn)企業(yè)約 30 多家，根據(jù)中國計(jì)量協(xié)會燃?xì)馕瘑T會發(fā)布的相關(guān)數(shù)據(jù)，2018 年智能燃 氣表市場規(guī)模為 66.77 億元。通過統(tǒng)計(jì)行業(yè)頭部公司 2018 年智能燃?xì)獗硎杖肭闆r，金卡 智能實(shí)現(xiàn)營業(yè)收入 9.60 億元，市占率為 14.42%，第二名的先鋒電子市占率僅為 3.32%。

國內(nèi)從事水表行業(yè)企業(yè)超過 400 家，特別是傳統(tǒng)低端水表生產(chǎn)企業(yè)居多。領(lǐng)先廠商分別為 三川智慧、匯中股份、新天科技和寧波水表。從智能水表市占率情況來看，收入體量較大 的寧波水表市占率僅為 7.14%，可以看出競爭格局較為分散。

預(yù)計(jì)隨著物聯(lián)網(wǎng)表計(jì)滲透率快速提升，行業(yè)對產(chǎn)品性能、交付能力、技術(shù)水平等要求均將 大幅提升，行業(yè)集中度有望進(jìn)一步提升。

應(yīng)用場景向市政各個領(lǐng)域延伸

智能煙感實(shí)現(xiàn)報(bào)警信息多方迅速傳輸。傳統(tǒng)的火災(zāi)探測器信號依靠消防總線傳輸，探測器 出現(xiàn)故障、報(bào)警信號只能傳送至消防控制室，通知對象單一，業(yè)主、網(wǎng)格員、微型消防站 并不知情，物業(yè)也只能在消防控制室看到報(bào)警信息，對可能發(fā)生的煙氣、燃?xì)鈭?bào)警、故障 問題，不能第一時間對報(bào)警信息進(jìn)行有效處理導(dǎo)致?lián)p失嚴(yán)重，而利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以有效 解決行業(yè)痛點(diǎn)問題。

NB-IoT 支持海量連接，傳感器實(shí)時檢測煙霧，一旦煙霧濃度超標(biāo)就會通過 NB-IoT 直接發(fā) 送信息到后臺，且無需布線和取電，即插即用，安裝和上網(wǎng)調(diào)試簡單。同時，NB-IoT 信 號穿透力強(qiáng)，可覆蓋樓宇偏僻角落。2019 年 8 月，中消云物聯(lián)網(wǎng)研究院首席運(yùn)營官許春 玉表示，目前已知 14 類應(yīng)用場景的消防產(chǎn)品市場需求量超過 40 億。

智慧井蓋市場規(guī)模超千億。傳統(tǒng)的井蓋管理以人工巡檢為主，不能第一時間獲悉井蓋丟失 信息，井蓋丟失找不到責(zé)任人，人力維護(hù)成本高，人員監(jiān)督管理難。井蓋中內(nèi)嵌 NB-IoT 的智能監(jiān)控設(shè)備平臺，可實(shí)時監(jiān)測到井蓋開合狀態(tài)、井上路面積水、井下水位等情況，并 進(jìn)行動態(tài)分析。根據(jù)尚普咨詢數(shù)據(jù)顯示，一二線城市智能井蓋市場規(guī)模約為 277 億元，全 國智能井蓋市場規(guī)模約為 1114 億元。

垃圾分類大勢所趨，智能垃圾桶構(gòu)建智能環(huán)衛(wèi)系統(tǒng)。2019 年我國垃圾分類工作已由點(diǎn)到 面逐步啟動，全國 46 個重點(diǎn)城市垃圾分類工作取得積極進(jìn)展，到 2025 年，全國地級及 以上城市基本建成生活垃圾分類處理系統(tǒng)。隨著垃圾分類全國性開展，智能環(huán)衛(wèi)系統(tǒng)的發(fā) 展勢在必行。一方面，基于“低功耗，廣覆蓋”以及 NB-IoT 的定位能力，市政管理部門 能合理安排環(huán)衛(wèi)人員工作任務(wù)與清潔路徑，使環(huán)衛(wèi)效率大大提高；及時判斷并定位區(qū)域內(nèi) 垃圾桶異常情況，快速進(jìn)行干預(yù)與處理；另一方面，還可自動垃圾識別讓垃圾分類更高效， 并實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)控。根據(jù)中國報(bào)告網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示，46 個重點(diǎn)城市垃圾桶需求量為 3.70 億個， 337 個地級市垃圾桶需求量為 4.66 億個。

B2C 市場為 NB-IoT 提供長尾效應(yīng)

To C 市場是 NB-IoT 行業(yè)發(fā)展更上一層樓的引爆點(diǎn)。不同于互聯(lián)網(wǎng)時代，到了 5G 和 IoT 時代，物聯(lián)網(wǎng)將率先在 B2B 和 B2G 創(chuàng)造價值和營收，隨后是 B2C 的用戶培育與體驗(yàn)提 升?；?3 年在 B2B 與 B2G 領(lǐng)域的歷練，現(xiàn)在 NB-IoT 正式開啟 B2C 急行軍模式，有望 在智能家居、大健康、金融設(shè)備等領(lǐng)域率先起量。

智能家居行業(yè)市場規(guī)?？捎^，IoT 助力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化、平臺化發(fā)展。行業(yè)痛點(diǎn)是目前的設(shè)備 多是針對消費(fèi)者的單一痛點(diǎn)設(shè)計(jì)，連接激活率有限，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)很難統(tǒng)一。使用 NB-IoT， 可以大規(guī)模實(shí)現(xiàn)設(shè)備的智能化，讓廠家及時監(jiān)控各種智能家電的使用狀況。其次，采用 NB-IoT 的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)業(yè)整體就具備了聯(lián)網(wǎng)能力和平臺化的條件。

根據(jù) IDC 2019 年智能家居市場數(shù)據(jù)預(yù)測顯示，智能家居行業(yè)在美國形成亞馬遜、谷歌與 蘋果三強(qiáng)爭霸局面，在國內(nèi)主要由小米、海爾、美的、阿里和百度五大廠商占據(jù)近半數(shù)的 市場份額。細(xì)分領(lǐng)域來看包括智能家電、智能影音、智能照明、家庭安防、智能連接與控 制等。根據(jù)奧維云網(wǎng)（AVC）發(fā)布“AIoT 時代下智能家居行業(yè)發(fā)展及趨勢報(bào)告”顯示， 預(yù)計(jì) 2020 年中國智能家居產(chǎn)業(yè)規(guī)模將近 4500 億元。

可穿戴領(lǐng)域的新興力量。NB-IoT 健康手環(huán)不同于其它可穿戴產(chǎn)品，佩戴者不需要隨身攜 帶手機(jī)，這為較少使用手機(jī)的老人和兒童群體提供了極大的便利。根據(jù) IDC 監(jiān)測數(shù)據(jù)， 2012-2018 年，全球可穿戴設(shè)備出貨量呈現(xiàn)快速增長趨勢，2018 年全球可穿戴設(shè)備出貨 量達(dá)到 1.72 億臺，同比增長 27.5%，預(yù)計(jì) 2019 年市場規(guī)模將達(dá)到 420 億美元。

智能門鎖發(fā)展?jié)摿Σ蝗菪∮U。智能門鎖市場主要可以從家庭鎖和公寓鎖的兩個角度考慮。公寓鎖的市場推動力來源于傳統(tǒng)門鎖的更換成本高（換租戶即需換鎖）；家庭鎖的市場主 要考慮個人需求和偏好，隨著個人消費(fèi)水平提高以及攜帶鑰匙帶來的諸多問題，我們看好 家庭鎖的市場需求。

根據(jù)中國產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示，中國智能門鎖市場滲透率偏低，2019 年僅為 12%，且近 年來有逐年上升的趨勢，預(yù)計(jì) 2020 年有望達(dá)到 20%，未來智能門鎖市場發(fā)展?jié)摿Σ蝗菪?覷。根據(jù)華為中國區(qū) IoT 業(yè)務(wù)部部長張海預(yù)測，2019 年智能鎖銷量預(yù)計(jì)達(dá)到 3000 萬只， 家庭需求量 2400 萬只，旅館及民宿 70 萬只，長租公寓 500 萬只，辦公樓 50 萬只。

內(nèi)容來源：

《華泰證券-通信行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系列報(bào)告（一）：NB-IoT率先引爆，供需端齊發(fā)力》