近日，市場研究機構 IoT Analytics 發布了最新的全球蜂窩物聯網連接相關數據 (2024 年 11 月更新)，數據顯示：
2024 年上半年全球蜂窩物聯網連接數達到 39 億，同比增長 20%，過去 5 年增長 181%；基于持續的跟蹤和分析，截至 2024 年底，蜂窩物聯網連接數已超過 40 億，占全球整體物聯網連接的約 22%；
預計 2024 至 2030 年間，連接數量將以 15% 的年復合增長率增長，這主要得益于 LTE Cat 1 bis 和 5G 的推動；
2024 年上半年，市場份額增長顯著的移動運營商包括中國電信、Airtel、KDDI、LG U+、Orange 和 Verizon。
LTE Cat 1 bis 和 5G 推動蜂窩物聯網連接數增長
最新數據報告的一項關鍵洞察是：未來幾年蜂窩物聯網連接的持續高速增長來自于 LTE Cat 1 bis 和 5G 的推動。其中，LTE Cat 1 bis 填補了性能與能效之間的關鍵空白，尤其是在 LTE-M 不可用的市場中；此外，LTE Cat 1 bis 已開始在部分地區 (如歐洲) 與 LTE-M 展開競爭。與此同時，5G 物聯網為高帶寬、低延遲的應用場景帶來了全新可能性。
LTE Cat 1 bis
我們知道，LTE Cat 1 bis 是在 LTE Cat 1 基礎上進行改進的新一代物聯網通信技術標準。Cat.1 bis 保持了與 Cat.1 相同的低功耗特性，但在傳輸速率和帶寬方面有所提升。LTE Cat 1 bis 對蜂窩物聯網的增長做出了巨大貢獻，2024 年上半年其連接數量同比增長 68%。
總結來看，有很多因素推動了 LTE Cat 1 bis 的廣泛采用——
首先是市場需求，在中國，LTE Cat 1 bis 現已成為 POS、智能電表、遠程信息處理和資產跟蹤的主要蜂窩標準——由于其經濟性和能源效率，市場正在慢慢從 LTE Cat 1 和 NB-IoT 過渡到更高效的 LTE Cat 1 bis。數據顯示，中國占全球 LTE Cat 1 bis 連接的 85%，2024 年上半年其連接數量同比增長 56%。
第二是均衡的性能，LTE Cat 1 bis 提供了均衡的傳輸速率（下行鏈路高達 10 Mbps，上行鏈路高達 5 Mbps），同時具有低功耗特性。它支持電源管理功能，如擴展不連續接收 (eDRX) 和省電模式 (PSM)，通過允許設備在不發送或接收數據時進入休眠狀態來降低功耗。這使其適用于需要長期運行且無需頻繁更換電池的物聯網應用，例如智能表計、車隊管理、醫療保健設備和支付解決方案。
第三是成本效益與簡化設計，與原版 LTE Cat 1 相比，LTE Cat 1 bis 的單天線設計減少了硬件復雜性，由此帶來了成本的降低。筆者在此前的文章介紹過，Cat 1 bis 模塊和設備只需一個天線和一個接收 RF 鏈，而 Cat 1 設備則需要兩個天線。
圖：無線模塊的平均售價 (ASP)，美元
(數據來源:Counterpoint Technology Market Research)
上圖顯示了全球模塊的平均銷售價格（ASP）數據。2020年，Cat 1 bis 和LPWAN 模塊的 ASP 約為10美元；自那時起，Cat 1 bis 模塊的價格已經下降（這與 Cat 1bis 在亞洲市場銷量大幅增長密切相關。）
最后是全球覆蓋，LTE Cat 1 bis 在現有的 LTE 網絡上運行，提供廣泛的全球覆蓋。隨著 2G 和 3G 網絡逐步退役，它為物聯網應用提供了無縫遷移路徑，確保其長期可用性。同時，在 Rel-15 中，3GPP 定義了網絡架構的選項 5，允許升級的 LTE (eLTE) 設備通過升級的 eLTE NB (eNB) 連接到 5GC 網絡。允許 LTE Cat 1 bis 設備注冊到 5GC 將使其能夠處于低功耗但就緒狀態，例如無線資源控制 (RRC) 非活動狀態。這也將確保這些設備在運營商逐步淘汰 4G 核心網絡時的業務連續性。
5G 物聯網
不只 LTE Cat 1 bis，5G 物聯網連接也實現了顯著增長，這得益于 3GPP R15及更高版本的技術進步——新標準增強了對當今物聯網解決方案至關重要的高速率、低延遲能力。
同理，有很多因素推動了 5G 物聯網的廣泛采用——
首先來看市場需求，中國在 5G 基礎設施方面的重大投資，創造了支持廣泛應用的強大生態系統。價格實惠的 5G 兼容設備和模塊的可用性，降低了各行業實施 5G 物聯網解決方案的門檻。根據 IoT Analytics 跟蹤數據顯示，中國約占全球 5G 物聯網連接的 80%，2024 年上半年其連接數量同比增長 79%。
全球移動通信系統協會（GSMA）發布《中國移動經濟2024》報告則提及，2024 年，中國 5G 連接的比例預計從 45％ 上升至 50％ 以上，成為中國主導的移動技術，5G 總連接數將于年底進一步攀升至 10 億以上。到 2030 年，中國 5G 連接數將占全球 5G 連接總數的近三分之一，中國的 5G 普及率將逼近九成，成為全球領先的市場之一。
第二來看性能，5G 物聯網提供超低延遲（低至 1 毫秒）和超高速數據傳輸（高達 20 Gbps），這對需要即時響應和高吞吐量的應用至關重要。此外，5G 能夠支持每平方公里多達 100 萬臺設備，滿足日益增長的物聯網設備數量需求。
最后來看關鍵應用，固定無線接入（FWA）和汽車行業是推動 5G 物聯網增長的兩大重要領域——
固定無線接入（FWA）：2024 年上半年，FWA 占全球 5G 物聯網連接的 45%。通過利用 5G 網絡，FWA 為家庭和企業提供高速互聯網接入，特別是在缺乏光纖基礎設施的地區。這種方式為傳統寬帶服務提供了一種具成本效益的替代方案，同時擴展了欠發達地區的連接覆蓋范圍。
汽車行業：汽車行業，包括運輸、供應鏈和物流，占同期全球 5G 物聯網連接的 26%，主要受益于聯網車輛的發展。行業正在通過 5G 物聯網改善實時導航、遠程信息處理和信息娛樂功能。此外，5G 支持諸如蜂窩車聯網（C-V2X）等未來技術，使車輛能夠與基礎設施、其他道路使用者和車輛之間進行通信。由于目前生產的車輛將在未來十多年內繼續使用，集成 5G 可確保它們在整個生命周期內與新興技術保持兼容。
哪些企業在蜂窩物聯網市場實現高速增長？
① 中國：中國電信
2024 年上半年，中國電信在中國市場的市場份額同比增長了 5.3 個百分點。這一增長得益于公司在可持續發展和智慧城市物聯網解決方案上的戰略布局。2024 年 8 月，公司報告了一些關鍵舉措，包括：
綠色照明：中國電信提供了一種專有的 AI+IoT 解決方案，通過分析和預測建筑交通流量模式，促進能效提升和碳排放減少。據公司稱，該解決方案已在 31 個省的 165 個城市節省了超過 600 萬千瓦時的電力，并減少了 1700 多噸溫室氣體排放。
城市智能中樞系統：中國電信打造了城市智能中樞系統——翼治平臺，讓城市大腦更聰明、更智慧。據悉，翼治·城市智能中樞以數據為驅動，以人工智能為內核，以算力調度共性能力為支撐，IOC、AI Agent 為一體，通過全過程的數據融通和開發利用，實現了對平臺的橫向兼容和縱向貫通。同時，智能中樞還可以快速開發各類場景應用，從而實現城市的可感、可視、可管、可治、可評，更通過AI賦能，讓實時監測、預測、預警預防和智能處置成為可能。
運營優化：中國電信在全球最大的單體機場部署了自主研發的物聯網感知云平臺，支持 20 多種應用，實現了航站樓、GTC、工作區、飛行區等區域的設備狀態實時監測、智能預警與決策提醒，注智機場運營效能提升。
② 日本：KDDI
KDDI 在日本蜂窩物聯網市場的市場份額增長了 2.4 個百分點，這得益于公司在聯網車輛和基于 AI 的物聯網解決方案方面的突破。
聯網車輛：2024 年 2 月，KDDI 與索尼本田移動公司（Sony Honda Mobility）合作，為 AFEELA 品牌的 CASE（互聯、自動化、共享和電動）汽車提供全球 5G 連接，提升用戶體驗。
防災準備：2023 年 3 月，KDDI 通過大規模災害演練展示了通信系統的韌性，增強了關鍵通信基礎設施的信任度。
AI、物聯網與 5G 集成：2024 年 6 月，KDDI 與三家合作伙伴簽署協議，啟動規劃與建設預計將成為亞洲最大 AI 數據中心的項目。KDDI 計劃利用該數據中心支持其 WAKONX AI 驅動的數字化轉型平臺，該平臺服務于包括出行、物流和零售在內的多個行業。在該項目中，KDDI 的合作伙伴包括美國服務器制造商 Super Micro Computer、日本電子產品供應商 Sharp Corporation，以及日本軟件即服務（SaaS）供應商 Datasection。分工方面，據悉 Super Micro將提供一個能夠有效管理熱能產生的平臺；Datasection 將支持數據中心的運營；KDDI 將支持中心的建設和其網絡基礎設施的運行。
③ 韓國：LG U+
LG U+ 在韓國市場的市場份額同比增長 7.8 個百分點，這一增長得益于公司在物聯網解決方案和自動駕駛領域的專注。
基于物聯網的安全解決方案：2023 年 2 月，LG U+ 與韓國廢棄物處理公司 Ecorbit 合作，為 Ecorbit 的工作場所提供智能安全解決方案。這些解決方案包括基于物聯網和 AI 的安全設備、AI 驅動的叉車以及駕駛行為分析。
自動駕駛：2024 年 4 月，LG U+ 與 Rideflux 合作，利用 AI 和 5G 開發 L4 級別的自動駕駛解決方案。2024 年上半年，LG U+ 的聯網車輛數量同比增長 40%。
④ 美國：Verizon
Verizon 在美國蜂窩物聯網市場的市場份額增長了 1.3 個百分點，這一增長源于物聯網連接和物聯網平臺方面的進展。
固定無線接入（FWA）和聯網設備：2024 年 10 月，Verizon 報告其 FWA 用戶群和聯網消費設備（如可穿戴設備和零售物聯網設備）數量有所增加。
全球物聯網連接平臺：2023 年 7 月，Verizon 推出了基于 eSIM 的全新物聯網平臺，稱為 Verizon Global IoT Orchestration。該平臺使設備能夠使用 eSIM 配置文件在 Verizon 運營商合作伙伴網絡之間無縫切換連接，從而使設備能夠在合作伙伴的覆蓋范圍內作為本地網絡用戶運行。通過這種方式，物聯網設備將減少對漫游協議的依賴來有效運行，而 eSIM 可以實現更簡化的連接和管理。新平臺整合了 Verizon 已有的物聯網管理平臺 Verizon ThingSpace IoT，該平臺已管理數百萬個物聯網設備。其首批國際移動網絡運營商合作伙伴是加拿大的 Bell 和挪威的 Telenor。
車聯網：2024 年 2 月，Verizon 宣布與汽車制造商奧迪（Audi）和 AFEELA 合作，提供私有 5G 網絡，推動聯網汽車創新。
⑤ 印度：Airtel
Airtel 是印度蜂窩物聯網市場份額增長最多的公司，這主要得益于其對快速增長的公用事業行業的持續關注。
戰略合作伙伴關系：2023 年 12 月，Airtel 與 IntelliSmart Infrastructure 建立戰略聯盟。Airtel 為 IntelliSmart 提供基于單一服務水平協議的端到端智能能源監測解決方案（減少了復雜性并縮短了部署時間），同時擴展了其物聯網解決方案在多個行業的應用。
智能表計項目：2024 年 1 月，Airtel 與 Adani Energy Solutions 合作，在多個邦連接超過 2000 萬個基于 NB-IoT 的智能電表，實現實時能源管理。
⑥ 歐洲：Orange
Orange 通過推動物聯網應用和智慧城市解決方案，在歐洲蜂窩物聯網市場獲得了最大的市場份額。
IoT Continuum 套件：自 2021 年以來，Orange 與三家合作伙伴提供 IoT Continuum 套件，簡化物聯網開發并吸引更多企業客戶。2023 年 9 月，該聯盟推出了兩款新的 IoT Continuum 套件，幫助客戶啟動和驗證物聯網項目。Orange 的合作伙伴包括美國物聯網解決方案提供商 Semtech、法國電子設備設計公司 LACROIX Group，以及瑞士半導體制造商 STMicroelectronics。
智能水表部署：2024 年 3 月，Orange 與西班牙水管理系統提供商 Hidroconta 合作，在馬德里數字化部署超過 10 萬個智能水表，提高效率并降低運營成本。
值得注意的是，Orange 正在成功地將物聯網連接銷往歐洲市場之外。例如，2023 年 9 月，Orange 與沙特阿拉伯的國王阿卜杜拉金融區發展與管理公司簽署協議，設計、建設并部署端到端智慧城市平臺。該項目旨在整合和連接該金融區內現有技術，同時利用人工智能和數據分析技術。
參考資料：
《Global cellular IoT connections surpassed 4 billion in 2024, driven by 5G and LTE Cat 1 bis》，iot-analytics
《GSMA：中國5G故事迎來新篇章》，C114
《細數八大優勢！LTE Cat 1bis 如何取代 NB-IoT/LTE-M 成為蜂窩物聯網王者？》，物聯網智庫
《中國電信蔡旭東詳細介紹翼治平臺：能讓城市大腦更聰明、更智慧》，運營商財經網
