發布日期:2022-05-25 點擊率:84
網絡(LPWAN)是近幾年才開始商用的物聯網無線遠距離接入技術,這一領域在國內最受關注的就是華為力挺的NB-IOT。本報告將從中國低功耗廣域網絡產業鏈上下游、市場規模及增長以及重點應用領域等方面進行分析。
低功耗廣域網絡(LPWAN)是近幾年才開始商用的物聯網無線遠距離接入技術,這一領域在國內最受關注的就是華為力挺的NB-IOT。本報告將從中國低功耗廣域網絡產業鏈上下游、市場規模及增長以及重點應用領域等方面進行分析。
Part I
中國低功耗廣域網絡(LPWAN)產業概況
低功耗廣域網絡(LPWAN)作為近幾年才開始商用的物聯網接入技術,在中國還處于剛剛起步的萌芽階段。在對數十家已經把LPWAN作為主業的新興企業的采訪中,我們發現,這一市場具有巨大的潛力需求,各方參與者對該行業未來的發展具有充足的信心。市場雖方興,逐鹿者已躍躍。
低功耗廣域網絡(LPWAN)在歐美已經有初步的應用。部分區域低功耗廣域網絡(LPWAN)的發展已經初具規模,產業鏈也基本成型,可以說,低功耗廣域網絡(LPWAN)在物聯網領域將會大有所為的發展趨勢已成定局。而這一次的中國市場沒有被動的等待歐美市場發展成熟后的復制,而是從起步階段就已經開始積極的參與其中,華為、中興等電信設備商已經在這一領域標準制定上具有了很大話語權,相關芯片和設備的研發已經就緒。

目前,低功耗廣域網絡(LPWAN)在中國最主要的應用領域是表計行業(電表、熱表、水表),占總體應用的85%左右;另外市政資產管理(流量監測、環境、水質等)、消防領域、消費類產品(比如可穿戴產品的定位追蹤)等也有零散應用;此外,還有一些較具特色的特殊領域,比如文物保護等。
形象的說,在剛起步的發展階段,低功耗廣域網絡(LPWAN)本身就像一張有無數只觸點的大網,每一個領域都有可能觸及,每一個領域都有可能成為將來的主戰場。
A.中國低功耗廣域網絡(LPWAN)技術、標準現狀
低功耗廣域網絡(LPWAN)伴隨著物聯網的興起而出現,在物聯網的時代,無源并且有聯網需求的應用極為豐富,而低功耗廣域網絡(LPWAN)便是非常適合這一應用的技術。
根據華為公司提供的數據,到2020年,全球70億物聯終端設備數量中有約30億會由蜂窩無線通信提供鏈接,對于已經過去的2015年,這一數據為4億。對這30億蜂窩物聯鏈接進行細分,其中通信帶寬要求在10Mbps量級的鏈接數量約為2億,由LTE及LTE-A網絡提供鏈接服務;通信帶寬要求在1Mbps量級的鏈接數量約為8億,由LTE-MTC(R12,R13)技術提供鏈接服務;通信帶寬要求在100Kbps量級的鏈接數量約為20億,目前候選的蜂窩技術方案有NB-IoT、LoRa、Sigfox等。

可以看到,從數量級來說,在2020年,小帶寬聯網設備的數量大約為大帶寬聯網設備的數量的2倍,這正是低功耗廣域網絡(LPWAN)的用武之地。
從中國市場應用層面來說,低功耗廣域網絡(LPWAN)技術已經應用或者即將商用的主要有LoRa、NB-IOT以及國內的一些創新型公司自主研發的一些具有這方面特性的無線技術,比如由縱行科技研發的ZETA技術、洲斯物聯研發的interbow、曉渡科技研發的topwave等。
Part II
中國低功耗廣域網絡(LPWAN)產業鏈上下游分析
LPWAN行業產業鏈示意圖

A.中國低功耗廣域網絡(LPWAN)產業鏈上游介紹
芯片是LPWAN行業的核心原材料,由于技術性壁壘較高,芯片供應商群體數量并不多。目前,LoRa技術應用中,芯片基本由Semtech供應, Semtech也正在與其他芯片廠商合作推行芯片授權方式。
NB-IOT技術在中國市場還沒有正式商用,其芯片供應商相對LoRa來說參與者眾多,具有更強的競爭性,華為、高通、聯發科、英特爾等廠商都會開發基于NB-IoT通信技術的芯片。
LORA模塊的封裝需要有MCU進行運算儲存與控制。LORA模塊的功能比較簡單,大部分只需要有8位或者16位的51單片機即可。LORA芯片對于MCU的沒有特殊的要求,模塊開發商可以根據模塊的功能要求以及性價比自由的選擇MCU。目前比較受LORA模塊企業歡迎的MCU廠家有:意法半導體(ST)、德州儀器(TI)、微芯科技(Microchip)、瑞薩(Renesas)、愛特梅爾(Atmel)等。

B.中國低功耗廣域網絡(LPWAN)下游應用簡介
LPWAN有“遠距離通信”、“低速率數據傳輸”和“功耗低”三大特點,因此非常適合那些遠距離傳輸、通信數據量很少、需電池供電長久運行的物聯網應用。
LPWAN適合的物聯網應用有:
1)位置固定的、密度相對集中的場景,如樓宇里面的智能表計、倉儲管理或其他設備數據采集系統;
2)長距離的、需要電池供電的應用,如智能停車、資產追蹤和地質水文監測等。
總體來說,目前LPWAN技術在智慧城市(主要是智能表計)、資產人員定位等、建設管理、智慧農業等領域有應用案例。
從業務模式來分,LPWAN的采購用戶可以分為終端設備廠商和行業最終用戶兩類。前者和LPWAN供應商一起為最終用戶提供應用LPWAN技術的整體方案。

C.中國低功耗廣域網絡(LPWAN)基礎設施產業
LPWAN應用市場想要取得真正的爆發,需要運營商搭建基礎網絡設施。
自2015年開始, NB-IoT技術的提出以及3GPP組織進行該技術標準的制定讓三大運營商認識到了窄帶物聯網通信技術重要性與可操作性,紛紛宣布將會布局NB-IoT網絡。
以下主要介紹通信設備商華為和中興在LPWAN產業的相關動態。


Part III
中國低功耗廣域網絡(LPWAN)行業市場規模及增長判斷
A. 中國低功耗廣域網絡(LPWAN)行業市場總規模
目前在中國市場有規模應用的主要是LoRa技術,因此本報告中關于市場規模的計算也是基于LoRa技術的應用。LoRa技術應用中,主要硬件設備有LoRa技術模塊、網關和其他設備以及由此形成的服務等,2015年各部分規模如下表。

2015年中國LPWAN市場的整體規模約為5.474億元人民幣,其中模塊約為2.32億元,網關約為8000萬,其他設備約為1640萬。
Part IV
中國低功耗廣域網絡(LPWAN)重點應用領域分析
案例展示:智能水表
在物聯網技術下,智能水表依存于當下這個科技飛速發展的網絡時代,智能水表及系統與傳統水表相比有著無可比擬的優勢,主要體現在以下幾個方面:

同時,國家政策和政府推行智慧水務與階梯用水,智能水表迎來新的發展動力。
注:本報告為簡版
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