12月9日，物聯網智庫聯合摯物AIoT產業研究院在深圳盛大舉辦了“智微見著·踏物尋機 2021中國AIoT產業年會”。本次大會共設有一個主論壇+兩個分會場，同期設置會中展，共吸引近1000名線下參會者和20萬+線上參會者。在下午的【“智聯未來·賦能百業”之AIoT通信技術專場】上，物聯網智庫主編王蘇靜發表了題為《2022年物聯網通信技術六大風向》的主題演講，以下為其演講內容全文：
尊敬的各位領導、各位來賓，大家下午好!我這次的演講主題是《2022年物聯網通信技術的六大風向》。
說起技術兩個字，我們媒體平臺的讀者們往往期待看到一些酷炫又高大上的東西，恨不得明年就能全面進入元宇宙時代。但實際上，技術的迭代往往和消費者想象的方向不一樣，總是以應用為導向的。
前一陣，我們和曾經擔任過工信部通信發展司司長的聞庫老師聊了聊，在我問到他技術迭代的相關問題時，他舉了這么一個例子。
他說他在北京騎共享單車的時候，騎完還得手動把那個機械鎖鎖上，非常麻煩，但是來深圳的時候，發現深圳街頭出現了一種共享單車，沒有物理的機械鎖，你騎完手機點一下走人就行了。
他對此感慨說，“技術不是朝著高大上的方向迭代，而是應朝著便宜好用的方向迭代。這才是真正的迭代，有用的迭代。”
所以，就讓我們在便宜、好用的基礎上，來看看未來1年，甚至未來2-3年，物聯網通信技術領域有哪些風向值得關注。
風向一 無源物聯網“百家爭鳴”
第一個想跟大家分享的趨勢是無源物聯網。
大家知道，過去數年間，以NB-IoT、LoRa為代表的低功耗廣域網絡(LPWAN)技術作為物聯網通信圈的“網紅”，取得了堪稱“奇跡”的發展成果。截至目前，NB-IoT和 LoRa的全球節點數都已經超過2億，而且被廣泛應用于大量行業。
之所以能夠實現如此快的增速，一個核心原因是LPWAN技術滿足了分布廣泛的數十億物聯網終端和傳感器對電池供電的嚴苛要求。
我們可以很容易的想到，城市里的垃圾桶，大樓里的煙霧報警器，地下深處的水表等設備，日常并不需要發送大量數據，傳統的3G/4G技術對這些用例來說完全是“殺雞用了宰牛刀”。但在這些地方想給設備換電池卻是非常麻煩的，因此其終端功耗必須做到非常之低。
然而，即使LPWAN已經可以做到讓一塊水表10年不用更換電池了，但對于那些更廣泛的物聯網應用場景來說，依然不夠看。
舉個最簡單的例子，我們有可能給所有的快遞包裹和服裝鞋帽都安裝NB-IoT模組用來實現追蹤么?答案顯然是不可能。在這種背景下，無源物聯網技術應運而生。
無源物聯網，顧名思義，就是不接外部電源、不帶電池。當然，所謂“無源”，并不是不用電，而是換了一種獲取能量的方式。
回顧歷史，其實，無源物聯網是從目前大量使用并成熟的RFID標簽中得出的啟發。我們知道，無源RFID的原理是標簽進入磁場后，通過感應電流所獲得的能量發送數據。在過去十多年時間中，RFID技術得到大范圍普及，在零售、醫療、物流、制造等行業廣泛使用，每年可新增百億級連接。
當然，RFID本身有一些局限性，例如傳輸距離短、對專用讀寫器的高度依賴等，物聯網應用場景的想象受限。于是，更多的企業開始研發基于藍牙、Wi-Fi、LoRa，甚至5G的無源物聯網技術。我們判斷，無源物聯網市場正處于“百家爭鳴”階段。
創建無源物聯網解決方案需要克服許多技術難點，但無論企業通過什么樣的方式實現無需電池的目標，其中一個最基本的要求就是“通過任何來源所獲得的能量必須超過設備運行本身所需的功耗”。
所以現在做無源物聯網解決方案的廠商主要有兩個努力的方向，一個是盡量降低芯片和模組的能耗，另一個就是增加能量的獲取，下面這張圖我們匯總了不同技術特點以及投身于該領域的廠商：
在降低芯片和模組的能耗方面，比如我們最近專訪的一家企業，在現有藍牙低功耗技術的基礎上，又通過技術和解決方案將其功耗降低至原來的1/3-1/5，號稱全球最低。
在增加能量的獲取方面， 我們了解到一家企業，其開發了一種微能管理模塊，使得未來用戶開發無源產品能像選電池一樣簡單。
一句話總結一下，為什么我們覺得無源物聯網值得關注?正是因為它是助推物聯網連接數從百億邁向千億級的關鍵。
風向二 衛星物聯網迎來整合時代
看完了地下，我們再來看看天上。萬物互聯、萬物互聯，如果萬事萬物不能連接上網，那么物聯網甚至智聯網的美好愿景都是空談。
生活在城市中的大家，可能已經習慣了隨時隨地都能上網，都有信號，但其實，在我國幅員遼闊的疆域里，還有大片的山區、草原、高原、戈壁、沙漠、海洋是網絡覆蓋的盲區。如果算上海洋面積，中國還有超過60%的國土沒有移動通信信號覆蓋。
但站在另一個角度來看，這其實也為衛星通信技術的發展留出了廣闊的市場機會。尤其是隨著物聯網設備的連接量快速增長，這個原本不起眼的市場已經引起了各種傳統衛星通信服務企業的關注。大家可以看這幾組數據：
面對巨大的市場增量，眾多創新型企業積極入局。目前，全球提供衛星物聯網服務的企業已經有近百家，意在推出低軌物聯網小衛星星座，為全球用戶提供物聯網服務。
那么，市場需求一直都存在，為什么會在這樣一個時間節點上，市場上能夠一下子涌現出這么多玩家呢?發射衛星成本的降低是關鍵，我們可以從兩個角度來看：
第一，是高度集成化的硬件，使得衛星的尺寸更小、費用更低、功能更強大。放在十幾年前，我們很難想象衛星竟然可以在流水線上跟“下餃子”似的一顆接一顆地下線。
第二，發射技術的演進同樣功不可沒，比如馬斯克的SpaceX“獵鷹9號”火箭已經可以做到一箭九飛九回收了。從可回收火箭，到3D打印的發動機，發射成本不斷降低，使得衛星物聯網服務在價格上具備一定的競爭力。
然而，這么多玩家涌入也帶來了一個很明顯的問題，那就是“僧多粥少”。眾所周知，針對物聯網連接的運營，連接規模是最基本的門檻，沒有連接規模其他都無從談起。雖然衛星物聯網連接單個ARPU值高于地面連接，但其數量遠遠低于地面連接，也就數百萬到1000多萬的量級。于是，衛星物聯網市場走向整合成為了大勢所趨。
整合其實已經在發生了，我們來看今年以來發生的幾件大事：
未來，我們或許會見證衛星物聯網超級巨頭的誕生。
風向三 5G R17標準多項演進方向值得關注
我們知道，5G R17標準即將在明年年中凍結，新標準中有多項潛在的演進方向值得關注。其中，5G
RedCap無疑受到的關注度最高。
RedCap，全名是Reduced Capability，中文意思是“降低能力”。如果你對RedCap這個名字覺得比較陌生，那它此前的名字你或許聽說過，就是NR light(NR lite)，lite有弱化的、簡化的意思，所以它就是指輕量級5G。
你可能會問，為什么我們需要5G RedCap?
首先，從5G覆蓋的業務場景來看：
5G定義了三大場景，eMBB主要針對大帶寬應用，uRLLC主要針對高可靠超低時延應用，而mMTC主要針對低速率、大連接的物聯網應用。看似很全面，但其實這三者之間還存在一塊需求的空白。
哪些需求不能被覆蓋呢?舉幾個例子：
工業無線傳感網：包括通信服務可靠性為99.99%，端到端時延小于100毫秒，參考帶寬速率小于2 Mbps，并且設備大部分是靜止的，電池至少能用幾年。當然，對于安全類相關傳感器，延遲要求達到5-10毫秒。
智慧城市視頻監控：一些性價比較高的視頻場景要求的帶寬為2-4Mbps，時延小于500毫秒，可靠性在99%-99.9%之間;高一級的視頻則需要7.5-25 Mbps的帶寬。當然，此類場景的業務模式以上行傳輸為主。
可穿戴設備：智能可穿戴應用的參考帶寬為下行5-50Mbps，上行為2-5Mbps，峰值速率下行最高150Mbps、上行最高50Mbps，設備的電池應能使用數天(最多1-2周)。
很明顯，這些用例的要求高于NB-IoT，但低于uRLCC和eMBB。
當然，這些用例現在大多是靠4G LTE Cat.4及以上來cover，但從長遠的角度來看，4G LTE遲早也退出歷史舞臺，5G RedCap正是在為此做未雨綢繆的準備。
接著，我們從5G應用的規模化來看。
成本問題是5G乃至整個AIoT產業規模化的主要障礙。舉個現實生活中的例子。比如有的人可能被種草買過和面機，但如果不是來自特別愛吃面食的大省的話，這玩意兒往往在用幾次之后就被扔在旮旯里吃灰了。大食堂的和面機因為天天要用，使用頻率很高，所以是劃算的。但是到了家庭場景，一個禮拜吃一次饅頭，一個月吃一次面條，買個和面機不容易洗還占地，就不劃算了。
5G和物聯網的應用也是同樣的道理，成本上劃算是應用規模化的前提。5G和物聯網要普及，就得把終端價格水平降下來。
如今的5G模組價格在大幾百甚至上千元，很多應用場景根本就用不起，那我把你里面一些不必要的功能去掉，然后你賣我便宜點兒不就解決問題了?所以，Redcap不是一個新東西，它是一個對現有東西的裁減。
根據預測，RedCap的模組價格未來將會控制在100-200元(人民幣)之間。
總結一下：
4G時代減掉功能是cat.1
5G時代減掉功能是reacap
未來，還會出現更多類似的技術，敢于刪掉沒用的功能，便宜、簡單，讓大家都覺得好用。
當然，除了RedCap，R17還有許多值得關注的方向，因為時間的關系不在此贅述，大家感興趣可以自己去了解，比如：
NB-IoT和eMTC增強
IIoT和URLLC增強
定位增強
非授權頻譜NR增強
風向四 5G 2C迎來新突破
接下來的話題還是5G 。
面向5G，業界有一個著名的比喻，相比4G高帶寬的網絡像一把吹毛可斷、削鐵如泥的利刃，5G則更像一把靈活多變、功能十全的瑞士軍刀。
無論是需要大帶寬的VR/AR應用，還是低時延的自動駕駛應用，亦或是大連接的水氣表抄表應用，5G網絡都能因地制宜地提供差異化的解決方案。
5G為啥這么全能?為啥能用一張網就滿足千行百業不同業務類型的需求?這離不開“網絡切片”這項秘密武器。
如果我們把5G網絡比作一條很寬的公路，那切片就類似于在這條公路上劃分出不同的道路(這相當于切分網絡資源)，每條道路上都有自己專屬的用途(這相當于切片規則)，承載不同的獨有適合的交通工具(也就是不同的業務需求)，比如在自行車道上可以騎自行車，在公交專用道上可以跑公交車，在慢車道上可以跑低速行駛的小汽車等等，這樣就能最高效地發揮這條道路的交通屬性。
當然，這個例子僅顯示了在物理層面上的劃分，實際中5G網絡切片則可以發揮網絡功能虛擬化、軟件定義網絡等技術，理論上可以劃分出更多虛擬網絡。
此前，關于5G 2B端的切片其實業界已經做了大量的探討和實踐，但是2C端的切片卻往往被忽視了。
最近一年多來，5G 2C領域其實迎來了兩次非常大的突破：一個是去年11月，展銳5G芯片的終端切片方案得到驗證;另一個就是最新發布的安卓12操作系統開始支持5G網絡切片了。
相比于2B模式，5G 2C的網絡切片將帶來哪些顛覆性改變呢?我們覺得主要體現在以下四個方面：
第一，讓普通公眾真正感受到5G時代的到來。
雖然現在5G手機終端連接數馬上就要5個億了，5個億是什么概念?可能每3個人中就有一個人拿著5G手機。然而，在我們和很多人交流后發現，除了速度快，大多數老百姓還沒有一種“哦，我已經進入5G時代了”的切實感覺。
這是因為當前5G智能手機的功能還不完善。若5G手機支持切片功能，使用5G手機的用戶就可以通過訂購切片，享受專屬的帶寬、安全性、時延的網絡服務，那大家就能真實理解到為什么5G相比4G是革命性的跨越了。
第二，催生更多移動互聯網業務和場景創新。
我們知道，4G網絡催生了大量移動互聯網APP應用的創新，比如打車、外賣、支付等等，改變了人們的衣食住行。
如果5G網絡切片在手機端真正成熟，那我們就可以享受到許多顛覆性的體驗。比如，你是個狂熱的游戲玩家，最討厭游戲卡頓，那么你就可以購買低延時的網絡切片;比如，你的日常工作就是做直播或者剪視頻，那么你就可以購買大帶寬的網絡切片…
那么這些領域的企業可以充分借助網絡切片的優勢，開發體驗更佳、形式更多、內容更豐富的業務和場景，形成5G時代新的移動互聯網業態。
第三，給很多行業帶來提升高端客戶服務的新手段。
多年來，金融、航空、零售等擁有大量客戶的行業非常注重客戶服務水平的提升，如機場貴賓室、積分換禮品等，尤其是針對高端客戶，會通過各種手段提供增值服務。
5G網絡切片的商用，使得這些行業企業可以訂購切片提供給自己的高端客戶，讓客戶擁有專線的通信服務。比如證券公司，有的客戶一年資金流動幾個億乃至十幾個億，那就可以為這種高端客戶提供網絡切片，保障客戶專屬、安全、高速的交易通道和客服專線。
第四，增加運營商收入。
隨著5G商用，5G智能手機用戶將大幅增加，未來數以億計的用戶都將是網絡切片的潛在用戶。網絡切片提供專屬通信服務，當然也需要比公共信道更高的資費。
4G時代運營商To C經營的是同質化的流量，只能通過流量的規模收費，服務質量也是同質化的;而5G時代To C的網絡切片是分層分級的服務體系，形成分層分級的服務質量，當然收費也是分層分級的。當更高等級資費用戶增多時，運營商ARPU值也將提升。
風向五 下一代Wifi 將登上舞臺
前面講了不少廣域蜂窩通信技術的風向，我們再來看看局域網的一些進展。
首先是我們熟悉的不能再熟悉的WiFi，WiFi對我們日常和生活的重要性幾乎不用去贅述。
根據WiFi聯盟統計，截至目前，搭載WiFi的設備累計出貨量達到375億臺，2021年出貨量預計達到42億臺。WiFi一個特別重要的作用是其有效地分擔了移動通信網絡的流量，大約63%的移動通信流量是由WiFi來分流。
既然這次大會的主題是未來風向，那我們肯定就得來聊聊下一代WiFi技術，其包含了兩個分支，分別是對應高帶寬設備(例如手機、電腦、電視)的WiFi7，以及用于低功耗家庭物聯網設備(例如各種智能電器和傳感器)的WiFi HaLow。
上個月，Wi-Fi 聯盟宣布開始對 Wi-Fi HaLow 進行認證。這項新功能支持在 sub-1GHz
頻譜上進行遠距離、低能耗的 Wi-Fi 傳輸，承諾穿墻范圍超過1公里。很多媒體因此戲稱，出門1公里還有信號!
該功能主要針對智能家居設備，從某種意義上來說，我們可以認為LPWAN低功耗廣域網又增加了一個開始商用的新成員，而且是大家比較熟悉的WiFi。
由于Wi-Fi HaLow幾年前就被大家拿出來說過一輪了，所以就不在此贅述，我們重點來聊聊WiFi 7。
在座的各位，可能已經有人換了WiFi6的路由器了。相比于上一代WiFi 5(802.11 ac)，不僅速度快40%，功耗也明顯降低，使用WiFi 6協議的路由器還能支持更多設備同時連接并且保證不卡，同時更加難以安全。
然而，在WiFi6還沒有完全普及的時候，WiFi7也已經被提上日程了。上個月，聯發科在其技術峰會上預告將會在CES 2022上演示下一代WiFi 7技術。
Wi-Fi 7在Wi-Fi 6的基礎上的引入了多種新技術：
具體來說，Wi-Fi 7預計能夠支持高達30Gbps的吞吐量，大約是Wi-Fi
6的3倍，而聯發科將于明年CES上演示的WiFi7速度會是現在WiFi 6E的2.4倍。
你可能會問，WiFi 6的性能已經很厲害了，為什么還需要WiFi 7?
這是因為隨著WLAN技術的發展，家庭、企業等越來越依賴Wi-Fi，而近年來出現新型應用對吞吐率和時延要求也更高，比如4K和8K視頻(傳輸速率可能會達到20Gbps)、VR/AR、游戲(時延要求低于5ms)、遠程辦公、在線視頻會議和云計算等。雖然Wi-Fi 6已經重點關注了高密場景下的用戶體驗，然而面對上述更高要求的吞吐率和時延依舊無法完全滿足需求。
雖然暢想中的WiFi 7很美好，但其在國內的商用前景還蒙著一層“烏云”，其性能成倍的提升，背后需要一個非常核心的資源的支持——無線電頻譜，如果未來頻譜政策不利，WiFi7的商用也將遭遇“卡脖子”。
此前，WiFi一直使用2.4GH和5GHz頻段部署。但隨著WiFi產業的快速發展，對無線電頻譜資源的需求非常迫切。因此，在今年年初正式商用推廣的WiFi
6增強版本WiFi 6E就將Wi-Fi6從原有2.4GHz和5GHz載波頻段擴充到支持6GHz載波頻段，正在研究的WiFi 7也將使用6GHz載波頻段，
目前，對于6GHz(5925-7125MHz)頻段，各國表現出不同的態度，這種態度直接決定了WiFi 6E以及WiFi 7的命運。這些政策主要集中是否將該頻段作為非授權頻段允許WiFi接入，包括在三種方案：
(1)6GHz全部(5925-7125 MHz)作為非授權頻段可供WiFi使用
(2)6GHz中部分(5925-6425MHz)作為非授權頻段可供WiFi使用
(3)6GHz全部(5925-7125 MHz)作為授權頻段給蜂窩網絡及其他授權接入
對于WiFi玩家來說，第一種方案是最理想的方案，可以使用1200MHz連續頻率;第二種方案可以使用500MHz連續頻率，基本能夠滿足目前規劃的需求;第三種方案是最不希望出現的，這意味著WiFi 6E和WiFi 7擴展至6GHz的計劃無法實現，商用的可能性很小。
我國尚未對6GHz給出明確的政策，但從公開資料來看，似乎更加傾向于將該頻段作為授權頻段，供5G、6G移動通信使用。當前，我國5G發展全球領先優勢已建立，我國無線電管理部門也從頻率高效使用和長遠規劃的角度出發，一直致力于為5G和未來6G技術尋求更多的IMT頻率資源。
所以，WiFi 7的未來究竟如何，我們且等頻譜政策靴子的落地。
風向六 UWB商用規模擴大
最后，我們再來聊聊UWB。UWB全稱為Ultra Wide Band，即超寬帶通信，具有以下這些技術特點：
1.抗干擾性能強：UWB采用跳時擴頻信號，帶寬在1GHz以上，可以輕松穿透多層室內墻體。并且其他窄帶寬的通信系統(比如藍牙，對講機，收音機等)對其不會與干擾。
2.傳輸速率高：UWB的數據速率可以達到幾十Mb/s到幾百Mb/s，是藍牙傳輸速率的幾十倍，甚至百倍。
3.發送功率小：UWB系統發射功率非常小，小于1mW的發射功率就能實現通信，所以耗電量也非常小，這樣就極大延長了電源的續航時間。此外，發射功率越小，其電磁波輻射對人體的影響越小。
4.定位精度高：UWB采用超寬帶無線通信，脈沖頻率高，可在室內、地下精準定位。而GPS定位只能在衛星信號強，衛星可視范圍內定位。此外，UWB定位精度達到了厘米級，這是其他定位技術達不到的。
過去，UWB因為超高的精度一直在B端市場發揮的無可取代的重要作用，而從去年開始，手機廠商又把其從B端推向了C端。尤其是最近一年多，一連多家手機大廠發布了UWB的相關產品：
2020年10月，小米發布“一指連”技術，支持小米UWB技術的手機可以實現對智能設備的厘米級定位，指向任意智能設備都可直接控制，角度測量精度可達±3°，如同高精版“室內GPS”。
2021年3月，三星發布了Galaxy SmartTag追蹤器，第二代產品除了支持低功耗藍牙(BLE)之外，亦新增了對UWB的支持。
2021年4 月，蘋果發布跳票多次的“AirTag智能追蹤器”，當用戶移動時，蘋果的“精確查找”會借助UWB芯片，精確測定用戶與AirTag間的距離。
2021年5月，OPPO發布了專屬OPPO Find X3系列的配件——OPPO一鍵聯手機殼套裝。簡單來說，這是一個支持OPPO UWB空間感知技術(超寬帶技術)的一個手機配件，能用來精準控制其他智能家居。
據 ABI Research預測，支持 UWB 的智能手機出貨量將從 2019 年的 4200 萬多部增加到 2025 年的近 5.14 億部，以用于解鎖、無線支付等應用。
手機是消費級產品控制的重要端口，搭載 UWB 芯片智能手機龐大的出貨量，將引領C端UWB市場發展，帶動各類UWB設備出貨增長，從而助推UWB芯片價格的降低，這將助推UWB整體解決方案成本的降低，因此UWB或許將在明年進入大規模商用階段。
過去，百萬級的UWB應用都比較少見;現在，已經出現千萬級的UWB應用了。
