LTE用于蜂窩物聯(lián)網(wǎng)的前景與商機

蜂窩物聯(lián)網(wǎng) (也稱蜂窩M2M通信)不過是整個物聯(lián)網(wǎng)市場中的一小部分。蜂窩物聯(lián)網(wǎng)描述了在一個廣闊的區(qū)域內(nèi)嵌入蜂窩無線電模塊并使用點對點連接進行通信的終端。通常情況下，蜂窩物聯(lián)網(wǎng)涉及服務費用，但也有例外，比如一個擁有頻譜的公用事業(yè)公司建設自己的蜂窩網(wǎng)絡來運行物聯(lián)網(wǎng)應用。

基于標準的3GPP蜂窩技術并不是M2M的惟一解決方案。Sigfox和LoRa等專有系統(tǒng)在低功耗廣域（LPWA）M2M領域與蜂窩技術展開競爭。Sigfox和LoRa等專有系統(tǒng)與基于LTE的M2M網(wǎng)絡之間最大區(qū)別在于Sigfox和LoRa并非出自3GPP標準。3GPP代表第三代合作伙伴計劃，是一個行業(yè)組織，為GSM、UMTS和LTE等移動技術設立全球標準。

基于標準的終端和網(wǎng)絡可以在不考慮供應商的情況下進行通信；而專有系統(tǒng)可能會導致供應商鎖定, 這是因為部分通信鏈由一個供應商完全控制。就LoRa舉個例子，雖然有一個通過使用技術來構建解決方案的供應商聯(lián)盟，但所有模塊芯片必須從Semtech獲得許可?；跇藴实慕鉀Q方案和專有解決方案之間的區(qū)別還在于能否獲得許可頻譜——蜂窩物聯(lián)網(wǎng)使用獲得許可的頻譜，而專有系統(tǒng)與Wi-Fi、Bluetooth和ZigBee一樣，使用未經(jīng)授權的頻譜。

物聯(lián)網(wǎng)和M2M兩者相互依存

就廣義看,物聯(lián)網(wǎng)是指在智能手機和平板電腦之外連接到一個數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的任何終端。物聯(lián)網(wǎng)也不需要獨特的服務費。例如，智能電表可以通過Wi-Fi或用戶的智能手機連接到互聯(lián)網(wǎng)。這里的服務費要么與回傳Wi-Fi接入點的寬帶連接有關，要么與智能手機用戶的數(shù)據(jù)套餐有關。雖然Ovum沒有量化物聯(lián)網(wǎng)市場的總體規(guī)模，但我們可以肯定，很多終端通過沒有獲得授權頻譜的Wi-Fi、藍牙或ZigBee網(wǎng)絡連接，而不是通過移動運營商的無線網(wǎng)絡連接。這純粹是基于連接成本，因為未經(jīng)授權的網(wǎng)絡往往免費或成本更低。當然,也有許多通過物聯(lián)網(wǎng)連接的終端支持收取服務費的商業(yè)模式。

物聯(lián)網(wǎng)和M2M現(xiàn)在并不完全排斥，它們可以共同合作提供服務。一家公用事業(yè)公司可以使用Wi-Fi將家庭電表與電線桿上的聚合點連接——這就是物聯(lián)網(wǎng)。電線桿又將使用蜂窩無線電依次連接到廣域網(wǎng)——這是M2M或者更確切地說是蜂窩M2M。

圖1闡釋了物聯(lián)網(wǎng)、M2M和蜂窩M2M如何互相重疊。大小不會擴展,但插圖顯示出M2M是物聯(lián)網(wǎng)的一個子集, 而蜂窩M2M又是M2M的一個子集。

可以鎖定廣泛的垂直行業(yè)市場

LTE的高數(shù)據(jù)速率顯然有利于大眾寬帶服務，比如視頻。那些相同的數(shù)據(jù)速率也使LTE成為一個嵌入在汽車內(nèi)部提供車載通信和娛樂的很有吸引力的技術。然而，并非所有的M2M連接都需要高數(shù)據(jù)速率:對于一些M2M連接來說，電池壽命較長且價位較低的模塊更為重要。LTE對于M2M的吸引力在于它可以解決廣泛的用例需求。2G和3G卻不能做到這一點，圖2顯示了不同的LTE M2M用例及其連接需求。

從3GPP R12開始, 機器類通信(MTC)增強成為LTE的一大關注點。雖然3GPP繼續(xù)使用多種技術（比如4x4 MIMO和多載波聚合）來與LTE-Advanced和LTE-Advanced Pro等標準一起推動LTE速度邁向1Gbit/s，但它還致力于反方向推動LTE，以便LTE M2M能夠取代需要低成本模塊和較長電池壽命（而非較高網(wǎng)絡速度）的GSM M2M以及其他M2M連接。

當網(wǎng)絡設備供應商在討論數(shù)百億的未來連接時,他們討論的不只是智能手機、平板電腦和筆記本電腦等消費者終端，還包括針對安全、資產(chǎn)跟蹤、無人駕駛汽車和智慧城市等應用連接新類別的終端。LTE供應商或運營商不能低估物聯(lián)網(wǎng)機會的重要性,尤其是在當前擁有高水平智能手機滲透率的成熟市場。收入增長將需要來自新的市場機會，其中一個便是M2M。

LTE M2M的成功顯然需要一個強大的移動網(wǎng)絡。在探究支持M2M所需因素時，我們認為支持LTE擴張并與3GPP陣營內(nèi)外的替代性技術競爭的3個主要因素：覆蓋范圍、連接和成本。

具備廣泛的覆蓋范圍至關重要

在涉及無線服務時，覆蓋范圍顯然很重要, M2M也不例外。如果運營商不能連接終端，那么企業(yè)會選擇不同的通信技術。在M2M領域，移動運營商面臨比正常情況更嚴峻的挑戰(zhàn)。有時M2M需要網(wǎng)絡連接到偏遠地區(qū)（比如高層建筑的地下室）的固定終端。3GPP R13在這方面將帶來幫助，以支撐更好的LTE機器類通信。網(wǎng)絡將能夠處理低功耗的通信擴展其覆蓋范圍。信號變化（如重復通信傳輸）也將有助于延伸覆蓋范圍。不能被忽視的事實是，為了取代GSM M2M，LTE的網(wǎng)絡布局不能輸給GSM。相比更新的專有LPWA M2M解決方案，網(wǎng)絡覆蓋范圍將是移動運營商的優(yōu)勢：專有LPWA必須全面建設它們的網(wǎng)絡布局, 而移動運營商可以針對M2M使用其現(xiàn)有的LTE 網(wǎng)絡布局。

帶寬、電池壽命和模塊成本是討論主題

有些LTE的機會在當下，有些則需要數(shù)年的發(fā)展。導致這種情況的部分原因取決于技術發(fā)展，且Ovum認為供應商和移動運營商在試圖優(yōu)先考慮不同的垂直市場機會時需要考慮下列因素。

● 需要多少帶寬，是高速還是低速連接?

● 是否需要模塊特定的電池，電池壽命需要持續(xù)多長時間?

● 模塊成本相對它被嵌入資產(chǎn)的成本占比多少?或模塊成本相對連接產(chǎn)生的服務費用所占比例是多少？

移動運營商及其服務合作伙伴應立即鎖定帶寬需求較高、電池壽命和模塊成本并不形成障礙的物聯(lián)網(wǎng)應用, 比如擁有電源的高清監(jiān)控攝像頭。首先，支持這些應用的網(wǎng)絡和模塊已經(jīng)到位——這些要求與智能手機的要求沒有多大區(qū)別。第二，鑒于LTE帶來較慢數(shù)據(jù)網(wǎng)絡無法提供的新機會，有興趣開發(fā)這些新物聯(lián)網(wǎng)應用的垂直行業(yè)將積極打造所需的連接關系。

另一方面, 帶寬需求較低且電池壽命和模塊成本形成“關卡”因素的物聯(lián)網(wǎng)應用(比如集裝箱追蹤)采用LTE技術的發(fā)展速度將比較慢。首先，模塊還沒有準備好支持相應的需求。第二，許多垂直行業(yè)可能已經(jīng)在使用GSM，沒有理由用LTE替代所有的GSM模塊。GSM模塊向來以較長的更換周期著稱，所以基本上沒有什么時間窗口取代這些模塊。對于這些垂直行業(yè)，移動運營商及其服務合作伙伴需要采取更為大膽的行動來推出LTE M2M。

當LTE可以直接與其他LPWA技術競爭時,支持這些專有系統(tǒng)的供應商的穩(wěn)定性及承諾將直接影響LTE是否獲得成功。那些專有供應商越強大, LTE面臨的困難也將更大。對那些供應商來說，構建專有網(wǎng)絡的成本將是一個重要的因素——這些供應商不得不部署新的網(wǎng)絡,而移動運營商正好利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡。

連接數(shù)增加，每連接收入減少

移動運營商將不得不面對這樣一個現(xiàn)實：隨著LTE M2M連接數(shù)量上升，每個連接的收入將會下降，且LTE模塊的發(fā)展也反映了連接數(shù)量和每連接收入之間的關系。

LTE-M和NB-IOT以較低的成本支持大量的連接，其帶寬需求遠低于一個典型的移動寬帶連接。相比高帶寬應用（比如提供娛樂信息節(jié)目的車內(nèi)寬帶、數(shù)字標牌和高清攝像機），支持這些特征的模塊將產(chǎn)生更低的每連接收入。移動運營商必須轉(zhuǎn)變思想，著眼于每客戶收入而非每用戶收入。另外，伴隨移動運營商從移動寬帶轉(zhuǎn)向M2M來維持營收增長，他們需要在盈利基礎上處理比現(xiàn)在多很多倍的網(wǎng)絡連接。

運營商選擇垂直行業(yè)需謹慎

從表面上看, 蜂窩物聯(lián)網(wǎng)的潛力巨大。Ovum對這個市場的最新預測顯示，到2020年末，連接數(shù)量將從近3億（2015年末）增長至6.6億。Ovum將這些連接數(shù)分散到10個不同的垂直行業(yè)。

移動運營商面臨的挑戰(zhàn)是如何抓住這些不同的機會。不同的垂直行業(yè)有不同的通信和服務需求；垂直行業(yè)內(nèi)部甚至也有相當大的變化。以政府為例，美國的市、州和聯(lián)邦政府均有不同的政策和需求。要想成功滿足各種政府機構的需求，移動運營商需要行業(yè)特定的知識。成功的移動運營商必須有選擇地挑選自己想要直接追求的垂直行業(yè)機會，以及何時使用合作伙伴來構建行業(yè)特定的解決方案并引導客戶參與。

在沒有經(jīng)驗的情況下，移動運營商需要克制追求垂直行業(yè)機會的沖動。在這些情況下，與合作伙伴合作是一個更好的策略。盡管這確實將運營商在這些垂直行業(yè)的收入潛力降至“只獲得連接收入”的程度，但它能夠防止運營商在不太可能獲得成功的領域過度消耗自己。

如果垂直行業(yè)的要求與移動運營商已經(jīng)提供服務的領域類似，那么運營商直接追求這個垂直行業(yè)機會是合理的。例如，向大眾銷售車載寬帶連接非常類似于銷售平板電腦和智能手機移動寬帶，所以這自然是移動運營商直接追求的一個機會。同樣，如果運營商憑借自己的能力成功打入一個垂直行業(yè)，那么它應該也能夠直接向該垂直行業(yè)銷售蜂窩物聯(lián)網(wǎng)服務。

供稿：Ovum 智能網(wǎng)絡首席分析師 Daryl Schoolar

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