2018中国NB—IoT产业演进及最具成长性芯片企业白皮书

近年来，伴随大规模物联网需求的产生及移动通信技术的不断发展，通信领域的连接需求正在从人扩展到物，物与物之间的协同连接成为了主要特点。由于物联网可以应用到各个领域，因此，物联网对速率也存在各种需求。2018年，是NB-IoT产业的商用元年。在国家政策和运营商的支持下，芯片厂商将成为NB-IoT全产业链的最新引擎，引导NB-IoT进入规模化市场阶段和产业发展的快车道。

NB-IoT概念界定及发展演进

概念界定

NB-IoT是一种基于蜂窝网络的窄带物联网技术，聚焦了低功耗广域网（LPWAN），支持物联网设备在广域网的蜂窝数据连接，可直接部署于LTE网络，可降低部署成本和平滑升级，是一种可在全球范围内广泛应用的新兴技术，具有低功耗、低成本、强连接、广覆盖、高安全性等特点。

产业演进

NB-IoT产业分为4个演进阶段，分别是：技术储备阶段、实践部署阶段、规模应用阶段和成熟发展阶段。

1.技术储备阶段（2013—2016年）。2013年初，华为与相关厂商、运营商展开NB-IoT发展，起名为LTE-M。在LTE-M的技术方案选择上，主要有两种思路：一种是基于现有GSM演进思路；另一种是华为提出的新空口思路，当时名称为NB-M2M。

2014年5月，由沃达丰、中国移动、Orange、Telecom Italy、华为、诺基亚等公司支持的SI在3GPP GERAN工作组立项，LTE-M的名字演变为Cellular IoT，简称CIoT。

2015年5月，华为和高通共同宣布了一种融合的解决方案，即上行采用FDMA多址方式，下行采用 OFDM 多址方式，融合之后的方案名字叫做NB-CIoT。2015年8月10日，爱立信联合几家公司提出了NB-LTE的概念。

2015年9月，NB-CIoT和NB-LTE两个技术方案进行融合形成了NB-IoT。

2016年6月，NB-IoT核心協议获得了3GPP无线接入网技术规范组会议通过，该技术协议从立项到协议冻结仅仅用时不到8个月，成为史上建立最快的3GPP标准之一。

2.实践部署阶段（2016—2018年）。在此阶段，一方面是以华为和中兴为龙头的企业，积极开展NB-IoT产业链上游芯片/模组的研发。华为推出了第一款正式商用的NB-IoT芯片，并提供从芯片、接入网络设备到物联网云平台端到端的解决方案。中兴研发的NB-IoT终端原型芯片和北京星河亮点的终端综测仪成功进行了互通演示，为后续终端的快速研发打下坚实基础。

另一方面是运营商大规模实施NB-IoT网络部署。根据全球移动运营商联盟统计，2017年全球已有20个运营商实现了NB-IoT网络上线，近30家运营商计划支持NB-IoT网络运营。我国三大电信运营商在 2016年已经启动了NB-IoT网络建设和业务推广，并计划逐步实现全国范围内覆盖。

3.规模应用阶段（2018—2020年）。依托无线连接、计算存储、芯片与传感器设计、网络安全等不断提升，物联网将迎来属于自己的产业爆发期。

随着芯片出货量不断增加，模组成本逐渐下降以及物联网技术的进一步发展，将进一步推动NB-IoT产业，这一阶段将从2018年持续到2020年。NB-IoT在多场景广泛应用下，将推动整个物联网产业持续升级和不断发展。预计到2020年，全球年复合增长率将达到26%左右，物联网产业市场规模将进一步扩大。伴随着各垂直应用领域的不断成熟，NB-IoT芯片/模组成本不断降低，将进一步降低其商用门槛。

4.成熟发展阶段（2020 年以后）。2020年以后，物联网底层产业步入成熟期，依托大数据、云计算等技术的物联网应用将进入成熟发展的阶段。届时，NB-IoT网络接入成本低廉，云计算和人工智能技术广泛融入物联网垂直应用场景。

NB-IoT产业链分析

NB-IoT产业链分为通信芯片、模组及设备、运营商和终端应用四个主要环节。

主要环节分析

通信芯片。通信芯片是NB-IoT产业链的基础与核心。从物联网芯片市场空间来看，预计到2022年，全球芯片市场将达到7.88亿美元。目前，主流芯片厂商都有较为明确的NB-IoT支持计划。

模组及设备。NB-IoT模组成本将快速下降，经济性需求开始出现。NB-IoT模组位于NB-IoT全产业链的上游，NB-IoT芯片的量产将大大降低NB-IoT模组的成本，达到1000万量级出货量后，模组成本将接近目前2G模组的价格。根据中国电信天翼终端公司预计：NB-IoT的模组在上市初期，量产价格预计在70～110元左右。NB-IoT模组出货量达到百亿级时，成本有望下降15～20元；当出货量达到500万级别，成本可下降到50元；当出货量进入千万级别，NB-IoT模组价格将进入30元以内的价格区间。

运营商。三大通信运营商积极布局NB-IoT商用市场。运营商是物联网的重要推动力量，其连接数爆发式增长中。从中国NB-IoT基站建设来看，预计2018年，三大运营商NB-IoT基站连接数达到110万个，基本建成了覆盖全国的NB-IoT基站及网络，其中，中国移动基站连接数率先突破40万个。预计在网络不断成熟的背景下，后续连接数将进一步快速增加。

1.中国电信。中国电信在NB-IoT商用进程中相对最快。电信主要布局在800MHz频段，该频段较低、覆盖效果好，适合NB-IoT网络建设。 2017年，中国电信宣布建成首个全球覆盖最广的商用NB-IoT网络，净增2500万物联网用户，2018年物联网用户将过亿。

2.中国移动。中国移动的商用部署较慢，垂直应用领域率先发力。由于NB-IoT只支持半双工FDD模式，而中国移动没有FDD LTE牌照，因此商用部署较慢。目前，中国移动重点在智慧交通、智慧能源、智慧照明等垂直领域开展业务测试与实验，与合作伙伴共同推动NB-IoT商用进程。

3.中国联通。中国联通聚焦重点城市与领域，2017年已经启动试商用。联通部署在900/1800MHz双频上，目前，已在10余个城市开通了NB-IoT试点，并建成800个站点的全球最大规模试商用网络，预计在2018年底，中国联通将在上海实现物联网全覆盖。

4.终端应用。在低速物联网领域，NB-IoT作为一个新制式，在成本、功耗、连接数和覆盖等技术方面做到了极致。在终端应用方面，该技术被广泛应用于智慧城市、智能交通、智能表计、智能水务、智能穿戴、智能制造、智能建筑、智能物流、智慧商圈、智能安防、智能家居和智慧农业等12大典型应用。

难点和突破点

难点一：国内芯片研发相对滞后，无法满足市场需求。从NB-IoT通信芯片产业环节来看，当前阶段美国高通在物联网芯片领域的领先地位依然难以撼动，华为等国产厂商正在加速追赶，但仍然无法满足大规模的物联网垂直应用领域的市场需求。

难点二：模组成本难以降低，无法大规模商用。从NB-IoT模组产业环节来看，NB-IoT模组成本将在芯片出货量达到1000万量级后才能大幅度降低。目前，NB-IoT模组的成本价格在70～110元左右，成本价格较高，无法使用海量链接的物联网市场需求。

难点三：应用领域碎片化，无法实现全网覆盖。物联网的垂直应用领域非常多样化，有些物联网终端产品种类非常多，导致物联网产业碎片化明显。目前，受限于NB-IoT上游芯片和模组研发和成本的难点，尚无法克服物联网技术碎片化、网络碎片化、产业碎片化和应用碎片化的难题。

突破点：政策与标准双重护航，助力NB-IoT开启物联网技术革命之门。在工业和信息化部于2017年6月16日正式下发《关于全面推进移动物联网（NB-IoT）建设发展的通知》，以及在2016年6月3GPP釜山会议上宣布NB-IoT标准冻结，NB-IoT迎来了“正规军”式发展和部署，从标准、设备、芯片、模组、测试、应用以及网络发展等方面部署了具体任务，在覆盖范围、基站规模、总体连接数等方面提出了定量要求，为NB-IoT产业的快速发展，提供了双重保障。

NB-IoT市场发展与区域布局

全球市场

1.市场规模，预计到2022年，全球NB-IoT市场规模将达到82.2亿美元。从全球市场规模来看，预计到2022年，全球NB-IoT市场规模将达到82.2亿美元，增长率为48.4%。根据赛迪顾问市场分析显示，预计到2020年，全球NB-IoT市场规模为35.3亿美元，增长率高达229.8%，届时，将迎来市场爆发期。

2.市场结构，预计到2022年，终端应用占据全球NB-IoT市场的半壁江山。从全球市场结构来看，预计到2022年，终端应用的市场规模为42.7亿美元，占比高达52%。另外，模组及设备市场规模为19.27亿美元，占比为23.4%；其次是运营商和通信芯片，占比分别为15%和9.6%。

3.区域布局，NB-IoT在全球范围大规模布局，广泛分布于欧亚和北美等地区。从全球区域布局来看，2017年，在全球超过30个国家范围内，部署超过30张NB-IoT网络，相当于覆盖全球50%的人口，NB-IoT主要分布在中国、美国、加拿大、澳大利亚、印度和欧洲等国家和地区，其中，欧洲等国家的部署速度最快，部署连网占全球的29.4%。

GSA数据显示，2017年，已有44家运营商部署或商用推出NB-IoT 网络，107家运营商正在积极投资NB-IoT技术，34家公司试用NB-IoT技术。另外，全球发布了50个模块支持Cat-NB1但不支持Cat-M1；26个模块支持Cat-NB1和Cat-M1。

中国市场

1.市场规模，预计到2022年，中国NB-IoT市场规模将突破20亿美元。中国物联网的快速发展为NB-IoT打开了巨大的市场发展空间。2017年是中国窄带物联网商业试用年，市场规模达到了1.08亿美元，增速高达45.1%，目前，由于中国窄带物联网技术仍不成熟。

2018年窄带物联网市场规模增速将有所放缓；随后，到2019年中国NB-IoT市场规模将进入持续增长阶段，增速高达55.5%。

预计到2020年，中国窄带物联网将迎来NB-IoT市场爆发期，市场规模将达到7.2亿美元，增长率高达238.1%。到2022年，中国窄带物联网的市场规模将超过20亿美元，占全球窄带物联网市场的25.5%。

2.市场结构，预计到2022年，终端应用市场占比超过55%，通信芯片占比最低。终端应用是窄带物联网产业链中市场的最大环节，此外，窄带物联网通信模组出货量达到亿级美元，单价将低于30元。根据赛迪顾问市场分析，预计到2022年，终端应用市场规模占比将达到55.2%，通信模组及设备为24.8%，通信芯片仅为7.2%。

3.区域布局，中国窄带物联网（NB-IoT）产业在区域分布上已经初步形成京津冀、长三角、珠三角、中西部地区等四大区域集聚发展的产业格局。具体特征如下：

（1）京津冀产业集群。京津冀地区汇聚了北京大学、清华大学等知名高校，科研实力强劲。在企业方面，主要以通信芯片的研发为主，包括：创新维度等企业是重要的研发基地。

（2）长三角产业集群。长三角地区是我国NB-IoT推广应用的先行区，率先开通了相关网络。另外，长三角地区凭借自身在电子信息领域深厚的基础，形成了围绕着杭州和无锡主要城市的物联网产业发展集聚区。

（3）珠三角产业集群。珠三角地区是国内NB-IoT芯片、通信模组、通信设备和软件及系统集成的重要产业基地，集聚了以华为、中兴微电子等龙头企业，是推动我国NB-IoT商用的前沿阵地。

（4）中西部产业集群。中西部地区主要是以重庆、湖北等地为核心，NB-IoT產业发展迅速，在芯片设计、网络通信、软件服务等领域具有良好的基础，正在大力推广NB-IoT的应用示范。

目前，我国NB-IoT仍然处于快速成长期，各区域分工协同格局尚未形成。在四大集聚区内，NB-IoT产业正在加紧推广与应用，均沿着产业链抢滩布局。

NB-IoT市场发展趋势及建议

驱动因素

1.政策驱动。政策助力NB-IoT在标准、技术、产业链、基础设施、试点示范、平台与应用等方面持续发展。

自NB-IoT技术协议获得3GPP无线接入网（RAM）技术规范组会议通过以来，我国出台了一系列政策推进NB-IoT网络部署和拓展应用，助力NB-IoT产业持续创新和有序发展。

2.技术驱动。NB-IoT在技术标准冻结的驱动下，开启了物联网技术革命之门。NB-IoT技术属于新一代移动物理网技术，较 WiFi、蓝牙、Zigbee等传统物联网技术在单点覆盖距离、网络容量、功耗等关键指标均有重大优势。NB-IoT技术标准最早在2014年5月被提出，2016年11月由华为、爱立信、沃达丰等公司推动在3GPP立项。最终在2016年6 月3GPP釜山会议上宣布NB-IoT标准冻结，成为国际统一标准的运营商级物联网标准。NB-IoT标准的统一，驱动了物联网万亿元级市场的迅速爆发。

3.应用驱动。物联网应用场景的爆发，成为NB-IoT技术的需求驱动力。物联网经过多年的发展，从智能交通、智能安防，到智慧城市的大规模建设，是一个动态演进过程。大规模的应用场景，多元化的技术需求是推进物联网产业发展的主要驱动力和制约条件。据研究机构Juniper预计，2022年全球物联网连接数将达到460亿，目前这一数字仅仅在50～100亿之间，面对海量的连接增长，作为物联网基石的通信技术必须能够支持低功耗、低成本、强链接、广覆盖的连接需求。面对物联网产业垂直应用领域的特殊需求，成为了NB-IoT技术快速发展的重要驱动力。

发展趋势

1.芯片厂商持续研发，成为全产业链快速发展新引擎。随着NB-IoT产业的不断发展，细分领域的日益扩大。未来几年，芯片厂商的持续研发将带动NB-IoT全产业链上的其他环节快速发展。芯片厂商是整个窄带物联网产业的核心，目前，涉足NB-IoT领域的芯片公司有三类：第一类是通信芯片公司，如高通、华为海思、中兴微电子等；第二类是计算芯片公司，如Intel等；第三类是无线芯片公司，如Nordic等。其中，华为海思的NB-IoT芯片的量产，将进一步加快其他公司在该领域的研发。

2.商用部署不断加速，规模化市场效应突破成本限制。目前，NB-IoT相关产品和服务成本较高是限制NB-IoT大规模推广应用的主要障碍，主要是NB-IoT产业链上游相关通信芯片和模组研发成本高，运营商搭建网络成本高、周期长。随着芯片厂商、通信模组与终端厂商、运营商等产业链各方的加速布局，规模化市场效应正在集聚。未来，随着商用部署不断加速，市场规模的大幅度提升，价格边际效应得以体现，NB-IoT获得低成本的优势将不断被突破。

3.应用场景日趋多元，产业生态参与者分工更加明确。当前，为了能够提升自身产品的竞争力，部分终端设备企业加入到窄带物联网的竞争中，扩大自身的技术和产品应用范围。未来，随着应用场景更趋于多元化，包括：智慧城市、智能交通、智能表计、智慧水务、智能可穿戴设备、智能制造、智能建筑、智慧物流、智慧商圈、智能安防、智能家居和智慧农业等，NB-IoT领域的参与者分工将更加明确，通信芯片和模组厂商也将集中在少数专业厂商手中，行业集中度，龙头企业将进一步凸显。

发展建议

物联网对无线通信的需求一直在变化，为满足不同物联网垂直应用领域的场景需求，逐步趋向于两极分化的演进方向。针对高速率、高宽带、实时性高的应用场景，是4G/5G以人为中心的主力发展方向；针对低速率、实时性低的应用场景，是NB-IoT技术的主要发展领域。

鉴于NB-IoT商用网络的逐步规模部署，作为一个新标准、新技术，按照市场规律，赛迪顾问对NB-IoT的商用化进程提出三点建议。

（一）建立 NB-IoT 应用示范工程。面对NB-IoT市场供給大于客户需求，要在需求强烈的重点城市进行规模化试点和商用化试验。重点针对NB-IoT协议、核心网络性能进行测试，同时验证商用通信芯片和终端模组的功能，打造应用服务的平台管理能力等，最终目标是助力实现电信运营商在NB-IoT初期阶段对产业链的整合

（二）扩展NB-IoT应用的范围。在市场供给和客户需求共同乏力的前提下，扩展NB-IoT应用的范围。全国重点城市和重点地区将示范工程的试点成功经验进一步推广，同时扩大垂直业务的应用领域，挖掘NB-IoT技术适合的业务类型。在大规模运营NB-IoT的基础上，着重考虑扩大平台层的功能，进行某些业务大数据分析，探讨研究多种服务模式，为转型打下基础。

（三）营造NB-IoT的生态系统。在以市场需求为主要推动力的同时，完成NB-IoT的全网覆盖，促进产业的成熟发展。基于统一的NB-IoT网络提供多种多样的个性化物联网垂直应用领域服务，在为客户提供优质网络的基础上提供附加值更高服务，大幅度提升运营收入，尤其是服务收入占比，真正实现运营商的成功转型，真正实现NB-IoT全产业链生态系统的建设。