解讀華為NB-IoT戰(zhàn)略，揭示自身變與不變

從 2014 年到 2020 年，NB-IoT 已經(jīng)從一個(gè)水務(wù)客戶的需求衍生出來的創(chuàng)新發(fā)展為全球主流運(yùn)營(yíng)商和合作伙伴共同認(rèn)可的龐大產(chǎn)業(yè)生態(tài)，華為對(duì)此作了大量工作。隨著 NB-IoT 正式納入 5G 標(biāo)準(zhǔn)，可以預(yù)計(jì)未來 10 年 NB-IoT 產(chǎn)業(yè)生態(tài)將更為龐大，期待華為針對(duì) NB-IoT 戰(zhàn)略的延續(xù)。

早在 2014 年，全球知名運(yùn)營(yíng)商沃達(dá)豐的一個(gè)水務(wù)客戶就提出了低功耗無線抄表的需求，沃達(dá)豐隨后聯(lián)合華為開展技術(shù)創(chuàng)新，推出了蜂窩物聯(lián)網(wǎng)（Cellular IoT, C-IoT）通信技術(shù)，目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)“客戶無線抄表 10 年免維護(hù)”的需求。

在接下來 2015 年的 MWC 展會(huì)上，基于 C-IoT 的水表演示成為展會(huì)上一大亮點(diǎn)，讓人們對(duì)該技術(shù)有了直觀認(rèn)識(shí)。同時(shí)，華為與全球運(yùn)營(yíng)商和設(shè)備廠商一起，推動(dòng)該技術(shù)的完善，并作為 3GPP 的公開標(biāo)準(zhǔn)，供全球運(yùn)營(yíng)商采用其搭建窄帶蜂窩物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，這就是 NB-IoT（Narrow Band Internet of Things）技術(shù)的前身。

在此之后，NB-IoT 確實(shí)按照當(dāng)時(shí)的預(yù)想，成為全球通用的物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，并帶來強(qiáng)大的產(chǎn)業(yè)影響力。眾所周知，華為在這一過程中持續(xù)做了大量工作，是推動(dòng) NB-IoT 成為全球物聯(lián)網(wǎng)主流標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵力量之一。

在近期舉行的“第三屆中國(guó) NB-IoT 產(chǎn)業(yè)發(fā)展大會(huì)”上，華為中國(guó)區(qū) IoT 拓展部部長(zhǎng)張海再次解讀華的 NB-IoT 戰(zhàn)略，揭示過去 6 年時(shí)間里華為在 NB-IoT 領(lǐng)域的“變與不變”。

華為致力于把數(shù)字世界帶入每個(gè)人、每個(gè)家庭、每個(gè)組織，構(gòu)建萬物互聯(lián)的智能世界。為了踐行這一使命，華為明確堅(jiān)持推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，并堅(jiān)持“三做、三不做”的物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略，即堅(jiān)定在芯片、網(wǎng)絡(luò)、平臺(tái)生態(tài)三方面的投入，不做模組、終端、應(yīng)用，這三方面由合作伙伴來布局。NB-IoT 作為華為物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的重要組成部分，也在嚴(yán)格踐行著“三做、三不做”的戰(zhàn)略。

2016 年 9 月，華為發(fā)布了 OceanConnect IoT 平臺(tái)開放生態(tài)，到 2018 年 10 月，OceanConnect 平臺(tái)已有 1000 多家生態(tài)伙伴的產(chǎn)品及方案實(shí)現(xiàn)了批量商用，并聚集了 5 萬多活躍開發(fā)者，平臺(tái)合作生態(tài)進(jìn)入規(guī)模化商用階段。如今，以 OceanConnect 為核心的華為云 IoT 平臺(tái)已納入華為云 BG 整體運(yùn)作，后續(xù)將整合公司 IoT 全產(chǎn)業(yè)鏈，提供業(yè)界最佳 IoT 聯(lián)接，構(gòu)筑 IoT 硬件及行業(yè)應(yīng)用生態(tài)，做華為云萬物互聯(lián)的黑土地。過去幾年中，智慧燃?xì)狻⒅腔鬯畡?wù)、智慧消防、電動(dòng)車跟蹤等典型的 NB-IoT 應(yīng)用試點(diǎn)和規(guī)模化落地，很多都有華為云 IoT 平臺(tái)在背后的助力，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用快速上線?？梢钥闯觯锫?lián)網(wǎng)平臺(tái)生態(tài)在持續(xù)升級(jí)，體現(xiàn)華為在這方面的堅(jiān)定投入。

回顧 NB-IoT 發(fā)展歷程，芯片無疑是華為給業(yè)界做出表率的典型領(lǐng)域：

同樣是 2014 年，華為在英國(guó)以收購(gòu)了一家名為 Neul 的芯片公司，并于 2014 年底推出首款支持低功耗廣域（LPWA）網(wǎng)絡(luò)芯片 Iceni，可以說是 NB-IoT 芯片的原型，為隨后的 NB-IoT 示范演示提供了芯片支持；

到 2016 年，隨著 3GPP R13 版本凍結(jié)，NB-IoT 迎來首個(gè)完整的標(biāo)準(zhǔn)，華為隨后推出了業(yè)界首款 NB-IoT 芯片 Boudica 120，成為 NB-IoT 商用初期主流選擇；

2018 年，隨著 3GPP R14 的凍結(jié)，Boudica 150 成為 NB-IoT 芯片的主流，支持 NB-IoT 連接數(shù)破億；

目前，雖然面臨著嚴(yán)峻的國(guó)際環(huán)境，華為最新一代 NB-IoT 芯片 Boudica 200 依然即將推出，Boudica 200 支持 3GPP R14/15 及標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)，芯片具備更高集成度，BoM 器件數(shù)量降低 50%，從而支持模組價(jià)格趨近 2G，并集成 BLE 和 GNSS，典型場(chǎng)景功耗降低 50%，這些性能保證 5G mMTC 大連接場(chǎng)景加快落地。

華為 NB-IoT 芯片的每一代更新，始終保持最前沿和領(lǐng)先的創(chuàng)新。不過，在筆者看來，華為對(duì) NB-IoT 芯片的投資和商用歷程，也是不斷給予業(yè)界信心的過程。數(shù)年前，NB-IoT 作為一個(gè)新事物，業(yè)界對(duì)其質(zhì)疑、觀望在所難免，沒有芯片，產(chǎn)業(yè)鏈也無法做出 NB-IoT 的終端和應(yīng)用。而華為在 2014 年就投入 2500 萬美元重金收購(gòu) Neul 開始研發(fā) NB-IoT 芯片，并在接下來幾年持續(xù)進(jìn)行升級(jí)，率先做出表率，可以說是站在整個(gè)生態(tài)的角度，打消業(yè)界的顧慮，并降低產(chǎn)業(yè)鏈上下游進(jìn)入 NB-IoT 領(lǐng)域的風(fēng)險(xiǎn)。

如果說芯片側(cè)給業(yè)界做出表率，那么華為對(duì) NB-IoT 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的堅(jiān)定投資更是責(zé)無旁貸。伴隨著 NB-IoT 標(biāo)準(zhǔn)的研究，華為也在持續(xù)推出和迭代 NB-IoT 全套網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，并支持全球運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)部署。目前，R14 標(biāo)準(zhǔn)已成為 NB-IoT 網(wǎng)絡(luò)部署的主流版本，在原有 R13 網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，僅需軟件升級(jí)即可實(shí)現(xiàn) R14 的部署。當(dāng)前中國(guó)移動(dòng)全網(wǎng)已經(jīng)開通支持 R14，中國(guó)電信也在規(guī)模試點(diǎn)，即將全網(wǎng)支持。作為通信設(shè)備廠商，華為為全球運(yùn)營(yíng)商提供的基站側(cè)軟件升級(jí)的服務(wù)已準(zhǔn)備就緒，能夠協(xié)助運(yùn)營(yíng)商快速開通 R14 網(wǎng)絡(luò)，將應(yīng)用向著更廣闊的場(chǎng)景擴(kuò)展。

芯片、網(wǎng)絡(luò)、平臺(tái)這三個(gè)領(lǐng)域形成華為 NB-IoT 的主要產(chǎn)品，也提供了聚集產(chǎn)業(yè)生態(tài)資源的關(guān)鍵能力，因此堅(jiān)定投資這三個(gè)領(lǐng)域，成為華為不變的 NB-IoT 戰(zhàn)略核心。

變化：緊隨技術(shù)產(chǎn)業(yè)步伐，應(yīng)用邊界不斷擴(kuò)展

如果說“三做”的物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略是過去幾年不變的堅(jiān)持，那么變化的就是技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展等環(huán)境日新月異，華為與合作伙伴共同推動(dòng) NB-IoT 應(yīng)用邊界不斷地?cái)U(kuò)展。

環(huán)境的變化一方面體現(xiàn)在 NB-IoT 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的重大突破，最為典型的就是 NB-IoT 正式納入 5G 標(biāo)準(zhǔn)，給業(yè)界一個(gè)移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)連接結(jié)構(gòu)的明確信號(hào)，即未來移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)將以 5G+4G 為主，其中 5G 物聯(lián)網(wǎng)連接由 NR（支持 eMBB 和 uRLLC）和 NB-IoT（支持 mMTC）及其演進(jìn)來支撐，這意味著 NB-IoT 將形成超過 10 年的技術(shù)生命周期。環(huán)境變化另一方面體現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)的進(jìn)展，中國(guó) NB-IoT 正式商用 3 年時(shí)間，連接數(shù)已超過 1 億，隨著連接數(shù)快速增長(zhǎng)，模組成本已降至 2G 模組的水平。另外，在工信部《關(guān)于深入推進(jìn)移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)全面發(fā)展的通知》（25 號(hào)文）全面驅(qū)動(dòng)下，2G 遷移轉(zhuǎn)網(wǎng)的步伐越來越快，NB-IoT 面臨著進(jìn)一步加速的機(jī)遇。

環(huán)境的變化驅(qū)動(dòng)應(yīng)用邊界大范圍擴(kuò)展，業(yè)界需要不斷探索 NB-IoT 對(duì)新的場(chǎng)景的支持。張海以POS 機(jī)、車載跟蹤器和共享單車三個(gè)場(chǎng)景為例，揭示了華為聯(lián)合合作伙伴在新的應(yīng)用場(chǎng)景擴(kuò)展中所做的改變。

近年來，國(guó)內(nèi)移動(dòng)支付行業(yè)的快速發(fā)展促使無線 POS 機(jī)終端出貨量快速增長(zhǎng)，無線 POS 機(jī)是采用 2G 物聯(lián)網(wǎng)規(guī)模最大的場(chǎng)景之一，每年聯(lián)網(wǎng) POS 機(jī)更換數(shù)量超過 6000 萬臺(tái)。在 2G 退網(wǎng)大背景下，這些存量 POS 機(jī)更新時(shí)面臨著新的選擇。2019 年，中國(guó)人民銀行發(fā)布了《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)支付結(jié)算管理防范電信網(wǎng)絡(luò)新型違法犯罪有關(guān)事項(xiàng)的通知》（85 號(hào)文），明確提出要“強(qiáng)化受理終端管理”，其中包括“收單機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)對(duì)移動(dòng)受理終端所處位置持續(xù)開展實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，對(duì)于無法監(jiān)測(cè)位置或與商戶經(jīng)營(yíng)地址不符的交易，暫停辦理資金結(jié)算并立即核實(shí)”。這些強(qiáng)制性內(nèi)容，對(duì)于無線 POS 機(jī)提出了持續(xù)定位監(jiān)測(cè)的要求，而 wifi 和藍(lán)牙不能保障金融級(jí)別的通信安全，未來 POS 機(jī)繼續(xù)采用蜂窩網(wǎng)絡(luò)就很有必要。

實(shí)際上，2019 年底，華為聯(lián)合新大陸等廠商就推出了基于 NB-IoT 的 POS 機(jī)，而經(jīng)過實(shí)測(cè) NB-IoT 也能夠?qū)?POS 機(jī)成功使用形成支撐。此前，中國(guó)電信和華為基于 NB-IoT R14 現(xiàn)網(wǎng)環(huán)境下對(duì) NB-IoT 和 2G POS 機(jī)進(jìn)行室內(nèi)和室外的測(cè)試，最終結(jié)果顯示，在相同的密度和覆蓋等環(huán)境下，NB-IoT 和 2G 均可以滿足 POS 機(jī)平均時(shí)延低于 5 秒的要求，NB-IoT 在某些情況下性能優(yōu)于 2G。這一測(cè)試結(jié)果表明，相同功能的 POS 機(jī)，NB-IoT 完全可以形成對(duì) 2G 的替代。與此同時(shí)，Cat.1 成為 2G 退網(wǎng)背景下，蜂窩物聯(lián)網(wǎng)又一熱門領(lǐng)域，無線 POS 機(jī)也被認(rèn)為是 Cat.1 的一個(gè)主要應(yīng)用場(chǎng)景。

在這一背景下，無線 POS 機(jī)面臨這 NB-IoT 和 Cat.1 的選擇。在安全性方面，雙方同樣是基于蜂窩網(wǎng)絡(luò)的雙向鑒權(quán)認(rèn)證，能夠達(dá)到央行監(jiān)管的要求。在網(wǎng)絡(luò)覆蓋上，部分行業(yè)專家認(rèn)為 Cat.1 的覆蓋要優(yōu)于 NB，所以市面上占據(jù) 90% POS 市場(chǎng)的 2G POS 應(yīng)該轉(zhuǎn)向 Cat.1。事實(shí)上，在與某知名收單機(jī)構(gòu)交流中獲悉，因?yàn)?2G 網(wǎng)絡(luò)不被維護(hù)，2G POS 機(jī)的一次通信失敗率高達(dá) 20%以上。而 2G POS 機(jī)這一細(xì)分市場(chǎng)中，因?yàn)樗腥硕极@利，所以投訴率非常低。因此，這個(gè)市場(chǎng)最關(guān)注的不是網(wǎng)絡(luò)覆蓋，而是成本。NB-IoT 模組成本目前已經(jīng)達(dá)到 15 元左右，而 Cat.1 模組成本還在 40 元左右。對(duì)于功能非常豐富的高端 POS 設(shè)備來說，可以將 Cat.4 模組更換為 Cat.1，從而降低成本。然而，對(duì)于數(shù)千萬存量基于 2G 的中低端 POS 機(jī)來說，不論是設(shè)備廠商還是支付平臺(tái)運(yùn)營(yíng)方，對(duì)于成本的敏感性還是比較高的，在 NB-IoT 能夠滿足需求情況下，通過 NB-IoT 替代 2G 是一個(gè)最優(yōu)選擇，從而形成每年數(shù)千萬級(jí)基于 NB-IoT 的 POS 機(jī)出貨量。多個(gè)對(duì)該行業(yè)理解深刻的收單機(jī)構(gòu)和終端廠商已經(jīng)投身 NB POS 的開發(fā)和試點(diǎn)。

類似于 POS 機(jī)，車載跟蹤器和共享單車這些在幾年前由 2G 支撐的規(guī)模化應(yīng)用，如今也成為 NB-IoT 能夠大規(guī)模落地的潛在場(chǎng)景。

例如，此前基于 2G 的車載跟蹤設(shè)備每年出貨量超過 2000 萬臺(tái)，在 2G 遷移轉(zhuǎn)網(wǎng)背景下，相關(guān)廠商也在尋找新的方案。2019 年底，華為聯(lián)合 MTK 在上海進(jìn)行基于 NB-IoT 和 2G 的車載跟蹤設(shè)備對(duì)比測(cè)試，測(cè)試方式為車速保持 80-120km/h 情況下進(jìn)行位置數(shù)據(jù)上報(bào)，最終結(jié)果顯示，在相同環(huán)境下，NB-IoT 的時(shí)延僅為 2G 的 32%，這一結(jié)果表明基于 NB-IoT 的車載跟蹤能夠替代現(xiàn)有 2G 車載跟蹤應(yīng)用，勝任高速移動(dòng)場(chǎng)景中車輛定位需求，NB-IoT 與 2G 相同的終端價(jià)格，也能夠支撐車載跟蹤設(shè)備同價(jià)位替換和大規(guī)模出貨。

共享單車在過去幾年的快速發(fā)展，帶來了數(shù)千萬 2G 物聯(lián)網(wǎng)連接。在共享單車更新?lián)Q代時(shí)，同樣面臨著新的連接方式的選擇。面對(duì)這一情況，中國(guó)移動(dòng)聯(lián)合華為在北京五環(huán)內(nèi)投放了 2700 輛單車，為了保障單車的有效運(yùn)行，彼時(shí)這些單車采用 NB-IoT+2G 雙模模組，其業(yè)務(wù)策略為優(yōu)先使用 NB-IoT 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行業(yè)務(wù)上報(bào)，若 NB-IoT 信號(hào)不足或接入失敗時(shí)切換到 2G。通過采用在 NB-IoT 網(wǎng)絡(luò)上部署“2G 轉(zhuǎn) NB-IoT 套件”、網(wǎng)絡(luò)干擾優(yōu)化等手段，最終 NB-IoT 網(wǎng)絡(luò)結(jié)單成功率占比達(dá)到 99.15%，而 2G 網(wǎng)絡(luò)結(jié)單成功率占比為 96.15%。該測(cè)試表明了 NB-IoT 替代 2G 支撐共享單車已趨于成熟，最終中國(guó)移動(dòng)將該測(cè)試過程中采用的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方案推廣至全網(wǎng)，使 NB-IoT 現(xiàn)網(wǎng)支持 2G 轉(zhuǎn) NB-IoT 全類型業(yè)務(wù)接入。

在金融 POS 機(jī)、車載跟蹤和共享單車這三類應(yīng)用中進(jìn)行 NB-IoT 和 2G 對(duì)比測(cè)試具有重要意義，因?yàn)檫@三類應(yīng)用對(duì)于移動(dòng)性、時(shí)延等要求較高，基本高出當(dāng)前 2G 絕大部分應(yīng)用場(chǎng)景的性能要求。因此，當(dāng) NB-IoT 能夠在這三類應(yīng)用中對(duì) 2G 形成明顯替代優(yōu)勢(shì)，則完全能夠?qū)ζ渌?2G 應(yīng)用形成替代。

當(dāng)然，NB-IoT 未來規(guī)?；膽?yīng)用場(chǎng)景不僅僅是對(duì) 2G 場(chǎng)景的替代上，其他創(chuàng)新應(yīng)用也有非常廣闊空間。作為 5G mMTC 場(chǎng)景的重要支撐，NB-IoT 對(duì)于未來 5G 的很多場(chǎng)景形成支撐，例如針對(duì)工業(yè)場(chǎng)景的海量資產(chǎn)管理、消費(fèi)電子設(shè)備獨(dú)立通信、高價(jià)值商品物流位置跟蹤、提升家電聯(lián)網(wǎng)率等新的需求。在張海看來，華為聯(lián)合合作伙伴不斷發(fā)掘、孵化、推廣新的應(yīng)用場(chǎng)景，拓展 NB-IoT 的應(yīng)用邊界，正是華為基于技術(shù)和商業(yè)等環(huán)境變化所做的變化。

從 2014 年到 2020 年，NB-IoT 已經(jīng)從一個(gè)水務(wù)客戶的需求衍生出來的創(chuàng)新發(fā)展為全球主流運(yùn)營(yíng)商和合作伙伴共同認(rèn)可的龐大產(chǎn)業(yè)生態(tài)，華為對(duì)此作了大量工作。隨著 NB-IoT 正式納入 5G 標(biāo)準(zhǔn)，可以預(yù)計(jì)未來 10 年 NB-IoT 產(chǎn)業(yè)生態(tài)將更為龐大，期待華為針對(duì) NB-IoT 戰(zhàn)略的延續(xù)。