低功耗廣域網(wǎng)絡復合增長率達到109%，NB-IoT和LoRa將成為市場寡頭

近日，德國知名物聯(lián)網(wǎng)研究公司IoT Analytics發(fā)布最新報告《LPWAN市場報告2018-2023》，對低功耗廣域網(wǎng)絡（LPWAN）市場進行詳細的調研分析。從2018年起，低功耗廣域網(wǎng)絡開始成為物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)增長的關鍵驅動力，到2023年LPWAN連接數(shù)將超過11億的規(guī)模。不過，這一規(guī)模僅僅是整個物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)中不足10%的數(shù)量。

復合增長率超過100%，NB-IoT和LoRa將成為市場寡頭

眾所周知，LPWAN技術提供了在廣域范圍內低功耗、低數(shù)據(jù)速率的通信，在全球范圍內，不論是公共網(wǎng)絡的發(fā)布，還是私有網(wǎng)絡的部署，都處于一個快速發(fā)展的態(tài)勢。在網(wǎng)絡部署和供應商的推動下，基于低功耗廣域網(wǎng)絡的連接數(shù)也將實現(xiàn)快速增長，IoT AnalyTIcs預測，2017- 2023年間，低功耗廣域網(wǎng)絡連接數(shù)年復合增長率達到109%，到2023年低功耗廣域網(wǎng)絡連接數(shù)總數(shù)超過11億，用戶在此類連接上的支出超過47億美元。由于市場碎片化程度還是很高，不論是從最終用戶的應用狀況，還是從產業(yè)生態(tài)角度來看，NB-IoT、LoRa、Sigfox將成為主流LPWAN技術。不過，預計NB-IoT和LoRa將分別占據(jù)公共網(wǎng)絡和私有網(wǎng)絡的絕大多數(shù)份額。

2017-2023年LPWAN連接數(shù)增長

IoT AnalyTIcs指出，以上數(shù)據(jù)來源于對全球低功耗廣域網(wǎng)絡部署和9個行業(yè)應用企業(yè)的深度調研。實際上，IoT AnalyTIcs從多個角度進行比較研究：從技術類別視角，將低功耗廣域網(wǎng)絡分成Sigfox、LoRa、NB-IoT、LTE-M、其他5類進行分別比較研究；從依賴的頻譜視角，分別考察了授權頻譜和非授權頻譜；從網(wǎng)絡部署方式視角，分別考察了公共網(wǎng)絡和私有網(wǎng)絡兩種方式；從應用視角，分別調研了智慧農林、智慧建筑、智慧健康、家庭&消費、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、零售、智慧城市等9個行業(yè)客戶。

IoT AnalyTIcs的分析師認為，目前低功耗廣域網(wǎng)絡市場還處于初級階段，這一階段的特征是高度技術碎片化。然而，市場集中度將快速形成，過去兩年LoRa處于暫時領先地位，但NB-IoT由于全球主流運營商的支持，接下來發(fā)展速度更快，在2018年底可能超越LoRa處于領先地位。從當前市場看，NB-IoT和LoRa已經占據(jù)了70%的市場份額，這一比例仍然會增長，在未來5年中會達到85%。

當然，作為一個規(guī)模巨大的市場，各類行業(yè)需求差異化是常態(tài)，加上各種長尾市場對非主流技術的青睞，低功耗廣域網(wǎng)絡不可能形成絕對的壟斷態(tài)勢。NB-IoT和LoRa未來將占據(jù)85%的市場份額，剩余的不足15%市場份額則由其他低功耗廣域網(wǎng)絡技術或類似的補充性技術來實現(xiàn)。目前，已有超過20種相似的技術在物聯(lián)網(wǎng)領域提供服務，大部分雖然連接數(shù)量非常有限，但依然在一些小眾市場中實現(xiàn)應用。

各類LPWAN及其相關技術

2023年11億LPWAN連接數(shù)，47億美元連接支出，平均每一連接收入僅為4美元多，而這一平均收入持續(xù)下滑是大概率的事件。從這個角度來看，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡運營商僅提供連接服務的話，其收入天花板是非常明顯的。

多樣化的連接方式，LPWAN僅占很小份額

雖然低功耗廣域網(wǎng)絡在未來幾年中將實現(xiàn)超過100%的增速，成為新增連接中的一個關鍵因素，但更多的物聯(lián)網(wǎng)設備還是通過個域網(wǎng)絡和局域網(wǎng)絡連接起來，以及根據(jù)各種場景，選擇多樣化的連接方式。IoT Analytics對于未來物聯(lián)網(wǎng)各類連接所占比例和增長情況作了預測，相關數(shù)據(jù)如下圖所示：

物聯(lián)網(wǎng)各種連接方式增速

從上面數(shù)據(jù)圖可以看出，低功耗廣域網(wǎng)絡只占據(jù)物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)不足8%的份額，占據(jù)物聯(lián)網(wǎng)連接方式市場份額第三的位置。物聯(lián)網(wǎng)有多樣化的連接方式，根據(jù)IoT Analytics的分類，物聯(lián)網(wǎng)的各種連接方式包括：

無線個域網(wǎng)（WirelessPersonal Networks，WPAN）

可以看出，所有物聯(lián)網(wǎng)設備中，采用最多的連接方式是無線個域網(wǎng)（WPAN），此類連接方式一般最多不超過100米的范圍。此類設備包括由藍牙連接的設備，如頭戴設備；也包括智能家居中通過Zigbee、Z-wave連接的設備，比如煙霧報警器、溫控器等。除此之外，IEEE還推薦了高頻率的802.15.3（TG3，也被稱為UWB）。

無線局域網(wǎng)（WirelessLocal Area Networks，WLAN）

連接數(shù)份額占據(jù)第二的是無線局域網(wǎng)設備，一般最遠能夠達到數(shù)百米的距離。其中，WiFi是這一領域最典型的技術，運行在非授權的2.4GHz和5GHz上。WiFi設備也正在經歷著快速的增長，常見于家用電器、智能電視、智能音箱。不過，一些產業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的場景中也會用到WiFi連接，如工廠中，而且在未來依然會發(fā)揮一個關鍵的作用。

低功耗廣域網(wǎng)絡（Low-powerWide Area Networks，LPWAN）

接下來幾年中增速最快的物聯(lián)網(wǎng)連接要數(shù)低功耗廣域網(wǎng)絡了，到2025年，預計會有近20億設備通過低功耗廣域網(wǎng)絡實現(xiàn)連接。這一技術是要保證超長的電池使用壽命和超遠的覆蓋范圍（最遠達到20公里）。目前已形成主流的技術是Sigfox、LoRa和NB-IoT，全球數(shù)十個國家已部署了支持此三類技術的網(wǎng)絡，有超過2500萬的設備通過這些技術實現(xiàn)連接，當然，最主要的設備還是智能表計。

有線連接

當我們談論物聯(lián)網(wǎng)時，很少有人將有線連接考慮在內。然而，在很多場景中，有線連接是最可靠的方式，尤其是在一些工業(yè)場景中，現(xiàn)場總線和工業(yè)以太網(wǎng)均使用有線連接，在未來工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)場景中，有線連接依然會是一個主要的連接方式。

蜂窩M2M

2G/3G/4G技術在很長一段時間里是廣域、移動物聯(lián)網(wǎng)設備連接的唯一選擇。隨著低功耗廣域網(wǎng)絡和5G的開始商用，預計通過這些傳統(tǒng)的蜂窩通信技術的物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)份額會下降。

5G

5G的包容性很強。雖然5G尚未商用，各種宣傳已將其作為加速物聯(lián)網(wǎng)時代的核心技術之一，不過更多的推動力量是由政府或政府相關力量主導，尤其是在中國。在美國，首個5G網(wǎng)絡將在今年年底為居民和中小企業(yè)用戶提供固定無線接入（FWA）服務，更多的用例要在2020年5G所有標準凍結后才會出現(xiàn)。

無線鄰域網(wǎng)（WirelessNeighborhood Area Networks，WNAN）

就距離來說，無線鄰域網(wǎng)介于無線局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)絡之間，這一技術的典型代表包括Mesh網(wǎng)絡，比如Wi-Sun、JupiterMesh等。在一些場景中，這一技術會用于LPWAN或蜂窩網(wǎng)絡的替代性方案（比如公用事業(yè)的場域網(wǎng)絡），而在一些場景中，這一技術又是LPWAN或蜂窩網(wǎng)絡的補充，如針對室內抄表的深度覆蓋補盲。正如前文中所列出的LPWAN相關技術家族中，也有部分屬于WNAN。

其他

其他物聯(lián)網(wǎng)通信技術，包括衛(wèi)星通信和一些不方便專門未歸類的網(wǎng)絡技術，雖然數(shù)量非常少，但也會在將來物聯(lián)網(wǎng)領域發(fā)揮不可替代作用。

物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模

對于物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模的研究，IoT Analytics以最終用戶在物聯(lián)網(wǎng)解決方案的支出作為市場規(guī)模的指標。已經過去的2017年，全球物聯(lián)網(wǎng)的市場規(guī)模約為1100億美元，2018年約為1510億美元，到2025年預計達到1.56萬億美元，年復合增長率約為39%。而2023年LPWAN連接方面的支出僅為47億美元，相比物聯(lián)網(wǎng)整個市場規(guī)模，僅占不足1%的份額，再一次說明了LPWAN連接費用的天花板。

以最終用戶在物聯(lián)網(wǎng)解決方案的支出作為市場規(guī)模，可以看作是以支出法來計算的，以此來看，物聯(lián)網(wǎng)的產值距離萬億級美元的市場規(guī)模還有6年的時間。中國作為物聯(lián)網(wǎng)產業(yè)發(fā)展中的主要力量，未來在全球物聯(lián)網(wǎng)產值中占據(jù)最高比例，假設這一比例為25%，則根據(jù)IoT Analytics市場規(guī)模的預測，預計要到2022年之后，中國的物聯(lián)網(wǎng)產業(yè)規(guī)模才能突破1萬億人民幣。