近日，知名市場研究機(jī)構(gòu)IoT Analytics發(fā)布了最新的全球低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)（LPWAN）跟蹤和預(yù)測報(bào)告。報(bào)告數(shù)據(jù)顯示，全球LPWAN連接數(shù)持續(xù)增長，截至2023年底，全球LPWAN連接數(shù)接近13億，預(yù)計(jì)未來幾年將以26%的年復(fù)合增速增長，到2027年連接數(shù)將達(dá)到30億。物聯(lián)網(wǎng)的連接形式呈現(xiàn)出多樣化態(tài)勢，LPWAN一直是其中一個(gè)備受關(guān)注的形態(tài)，承載著大量低功耗物聯(lián)網(wǎng)場景需求。
LPWAN在物聯(lián)網(wǎng)連接形態(tài)中保持穩(wěn)定
2023年5月，IoT Analytics發(fā)布了全球物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)的預(yù)測，預(yù)計(jì)2023年物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)將達(dá)到167億，擁有13億連接數(shù)的LPWAN占總數(shù)的8%；到2027年，LPWAN連接數(shù)占總連接數(shù)的比例將達(dá)到10%。
從IoT Analytics的跟蹤預(yù)測數(shù)據(jù)來看，采用包括無線個(gè)域網(wǎng)、無線局域網(wǎng)在內(nèi)的短距離通信方式的物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)占比超過70%，而包括2G、3G、4G、5G和LPWAN在內(nèi)的長距離通信方式的物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)占比不到30%。
LPWAN在物聯(lián)網(wǎng)中開始使用始于2015年左右，經(jīng)過不到10年時(shí)間，其份額從0增長到8%，體現(xiàn)出市場對其強(qiáng)勁的需求。隨著5G、Cat.1 bis等連接方式的需求快速增長，LPWAN結(jié)束了高速增長，但到2027年，LPWAN份額依然能夠達(dá)到10%，可見對其需求依然保持穩(wěn)定，促進(jìn)LPWAN的份額保持穩(wěn)定。
由于長距離物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)占物聯(lián)網(wǎng)總連接數(shù)的比例不足30%，10%的LPWAN連接數(shù)在長距離物聯(lián)網(wǎng)中占據(jù)了超過1/3的份額，體現(xiàn)了在長距離物聯(lián)網(wǎng)中的重要性。
NB-IoT、LoRa、LTE-M主導(dǎo)的格局
物聯(lián)網(wǎng)從業(yè)者對于LPWAN都比較熟悉，從2015年開始，全球十余個(gè)LPWAN技術(shù)涌現(xiàn)出來，經(jīng)過市場洗禮，最終形成以NB-IoT、LTE-M代表的授權(quán)頻譜LPWAN技術(shù)和以LoRa、Sigfox為代表的非授權(quán)頻譜LPWAN技術(shù)，其中Sigfox市場占有率一直非常低，對整體市場變化影響不大，因而LPWAN領(lǐng)域基本上是NB-IoT、LoRa、LTE-M主導(dǎo)的格局。總體來看，這一領(lǐng)域呈現(xiàn)如下特點(diǎn)：
1、得益于中國市場的推動(dòng)，NB-IoT當(dāng)前和以后都占據(jù)半壁以上江山
根據(jù)IoT Analytics的跟蹤，2023年全球采用各類LPWAN技術(shù)的連接數(shù)比例分別是：NB-IoT份額為54%；其次是LoRa，占據(jù)29%的份額；LTE-M以14%的份額位列第三；而Sigfox占比僅為1%。
預(yù)計(jì)到2027年，全球LPWAN各類技術(shù)的市場份額分別為：NB-IoT比例進(jìn)一步擴(kuò)大，市場份額為58%；LoRa依然位居第二，占比為24%；LTE-M的份額為15%；Sigfox依然是1%。
表格：不同形式LPWAN連接數(shù)占比（來源：IoT Analytics）
連接形式 | 2023 | 2027 |
NB-IoT | 54% | 58% |
LoRa | 29% | 24% |
LTE-M | 14% | 15% |
Sigfox | 1% | 1% |
眾所周知，從2016年開始，中國開始大力推動(dòng)NB-IoT的應(yīng)用，拓展各類場景。2017年，工信部發(fā)布了《全面推進(jìn)移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)（NB-IoT）建設(shè)發(fā)展的通知》，從多個(gè)角度提出了NB-IoT發(fā)展的目標(biāo)，進(jìn)一步推動(dòng)NB-IoT產(chǎn)業(yè)生態(tài)的發(fā)展，可以說NB-IoT是那幾年中國物聯(lián)網(wǎng)市場無可爭議的主旋律。
過去幾年，由于5G的商用，加上LTE Cat.1規(guī)模化應(yīng)用，業(yè)界對NB-IoT關(guān)注度沒有那么高，不過，NB-IoT的連接數(shù)依然在持續(xù)增長。相對于其他LPWAN連接，NB-IoT連接數(shù)占據(jù)絕對優(yōu)勢。IoT Analytics跟蹤數(shù)據(jù)顯示，截至2023年底，NB-IoT連接數(shù)占中國所有LPWAN連接的比例達(dá)到81%；同時(shí)，中國的NB-IoT連接數(shù)占全球NB-IoT連接總數(shù)的比例更是達(dá)到了84%的份額。
正是由于中國NB-IoT連接數(shù)的貢獻(xiàn)，在全球LPWAN市場上NB-IoT能夠持續(xù)增長，占據(jù)半壁以上江山。
2、排除中國市場，LoRa仍然占據(jù)LPWAN連接的首位
中國擁有全球最大的物聯(lián)網(wǎng)市場，且其規(guī)模遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他國家。為了反映全球其他區(qū)域市場的情況，市場研究機(jī)構(gòu)一般會(huì)剔除中國的影響，考察除中國市場外的市場狀況。如果不考慮中國市場，全球其他國家和地區(qū)的LPWAN市場格局呈現(xiàn)另一種景象，即LoRa的連接數(shù)位于全球市場首位。
IoT Analytics跟蹤數(shù)據(jù)顯示，在不包括中國的全球市場中，2023年LoRa的連接數(shù)占LPWAN連接總數(shù)的比例是41%，LTE-M連接數(shù)占比為31%，而NB-IoT僅為20%。
在2016年，LoRa連接數(shù)占比達(dá)到最高，份額超過70%，此后LoRa連接數(shù)占比持續(xù)下滑。這主要源于2016年之前NB-IoT、LTE-M這些蜂窩技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)還未凍結(jié)，沒有實(shí)質(zhì)性的商用，另外LoRa聯(lián)盟成立后，大力推進(jìn)該技術(shù)在全球的滲透，在蜂窩物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)商用前的窗口期實(shí)現(xiàn)了有效市場教育，得到全球市場的認(rèn)可，將一個(gè)小眾技術(shù)推廣為全球事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。而同一時(shí)期的Sigfox由于其商業(yè)模式相對保守，沒有抓住這一窗口期。到NB-IoT、LTE-M標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)后，由于蜂窩網(wǎng)絡(luò)生態(tài)在全球的影響力，這些技術(shù)開始快速落地，成為LoRa強(qiáng)勁的對手。
不過，借助過去幾年打下的基礎(chǔ)，加上LoRa生態(tài)非常靈活的業(yè)務(wù)和商業(yè)合作模式，讓LoRa在未來幾年的物聯(lián)網(wǎng)市場上依然保持穩(wěn)定的市場份額和影響力。各類垂直行業(yè)企業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、OEM廠商等加大對LoRa的應(yīng)用，例如亞馬遜AWS發(fā)布多個(gè)基于LoRaWAN的產(chǎn)品，AWS自研的通訊技術(shù)Sidewalk也是將LoRa調(diào)制技術(shù)融入其中，成為LoRa生態(tài)中一個(gè)重要玩家；又如，全球最大模組廠商移遠(yuǎn)通信近期也發(fā)布了LoRa模組產(chǎn)品。
IoT Analytics預(yù)計(jì)，到2027年，除中國市場外，全球LPWAN市場上LoRa連接數(shù)仍然有36%的份額，依然占據(jù)LPWAN技術(shù)的首位。
3、海外授權(quán)頻譜LPWAN技術(shù)影響力將進(jìn)一步增強(qiáng)
IoT Analytics預(yù)測，到2027年，除中國市場外，LTE-M連接數(shù)占LPWAN的份額將達(dá)到35%，NB-IoT連接數(shù)的份額為23%，均高于2023年的份額。
與中國市場不同的是，海外多家主流的電信運(yùn)營商對于LPWAN技術(shù)的部署中更為青睞LTE-M。雖然沃達(dá)豐、德國電信等歐洲運(yùn)營商率先建設(shè)了NB-IoT網(wǎng)絡(luò)，但美國運(yùn)營商則優(yōu)先建設(shè)LTE-M，將LTE-M作為其LPWAN的主流技術(shù)。由于這一網(wǎng)絡(luò)建設(shè)策略的不同，導(dǎo)致海外市場上授權(quán)頻譜LPWAN技術(shù)中LTE-M的份額更高。
海外NB-IoT相對于中國市場發(fā)展緩慢，但近年來也有加速勢頭，且開始了多種創(chuàng)新的做法和新的用例。例如，基于3GPP R17標(biāo)準(zhǔn)系列中的IoT-NTN，海外機(jī)構(gòu)推動(dòng)NB-IoT衛(wèi)星通信的發(fā)展。2023年7月，總部位于西班牙的低地球軌道（LEO）星座衛(wèi)星運(yùn)營商Sateliot和西班牙電信采用NB-IoT在太空中成功測試了端到端漫游5G蜂窩網(wǎng)絡(luò)。諸如此類應(yīng)用在海外不斷上演。
LPWAN的一些新的趨勢
在IoT Analytics分析師看來，未來LPWAN技術(shù)和市場會(huì)形成一些新的趨勢，包括
1、融合與協(xié)作
在過去十年中，LPWAN技術(shù)變得更加流行，隨著市場的成熟和在物聯(lián)網(wǎng)連接中站穩(wěn)腳跟，各類LPWAN技術(shù)似乎從早期的高度競爭轉(zhuǎn)向更加關(guān)注融合與協(xié)作。
2023年7月，美國Semtech公司宣布與UnaBiz合作。這兩家公司分別是LoRa和Sigfox技術(shù)的擁有者，雙方專注于LPWAN連接，將Unabiz的Sigfox 0G技術(shù)集成到Semtech的LoRa Edge和LoRa Connect平臺中。
另外，Semtech對Sierra Wireless的收購，其中一個(gè)目的就是推動(dòng)非授權(quán)頻譜+授權(quán)頻譜物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品組合。
2、解決LPWAN的一些局限性
LPWAN存在一些局限性仍然需要解決。在IoT Analytics看來，一些LPWAN技術(shù)是圍繞點(diǎn)對點(diǎn)連接而設(shè)計(jì)的，無法承載大規(guī)模數(shù)據(jù)負(fù)載，但一些場景下需要大數(shù)據(jù)量的傳輸。為了解決這個(gè)問題，需要對傳輸協(xié)議進(jìn)行改進(jìn)，確保完整的數(shù)據(jù)包傳送。在此背景下，Mioty聯(lián)盟的組織應(yīng)運(yùn)而生，依據(jù)歐洲通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)ETSI TS 103 357，推出了一種名為TSMA的方法，可以將傳感器數(shù)據(jù)包分割成更小的子數(shù)據(jù)包，并在不同的頻率和時(shí)間標(biāo)記上傳輸數(shù)據(jù)包，接收端的算法將監(jiān)控大量子包并將它們重組為完整的消息，確保即使一個(gè)或幾個(gè)頻率受到干擾也能收到完整的消息。
當(dāng)然，在中國市場上，LPWAN不僅僅是NB-IoT和LoRa，還有多個(gè)技術(shù)陣營，針對NB-IoT和LoRa的一些不足進(jìn)行改進(jìn)，并依托對一些垂直領(lǐng)域需求的有效滿足，雖然規(guī)模沒有NB-IoT和LoRa大，但也形成成熟方案且實(shí)現(xiàn)一定規(guī)模化的部署。得益于中國廣闊的市場，各行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型需求的多樣性，讓多樣性的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠找到自身的定位，形成自己的生存之道。
