高通聯手摩拜單車搞事情，多模的物聯網「全網通」才是趨勢？

自去年以來，共享單車在國內各大城市全面開花，在為國人出行帶來便利的同時，也在無形中推動了國內物聯網市場的發展。

今年2月下旬，ofo宣布與中國電信、華為達成全面合作，將共同研發基於新一代物聯網NB-loT技術的共享單車智能解決方案，打造全球首款物聯網共享單車。

5月23日，高通也宣布計劃與中國移動研究院及中國智能共享單車領先企業摩拜單車展開合作，啟動中國首個eMTC/NB-IoT/GSM（LTE Cat M1/NB1和E-GPRS）多模外場測試。

為何摩拜、ofo這兩家國內最大的共享單車廠商都如此積極的採用新一代的物聯網技術呢？eMTC/NB-IoT到底有何優勢？

據市場研究公司IDC預測，2020年全球物聯網連接數量將接近300億左右。

物聯網市場規模預期在2020年前將以每年16.9%的速度增長，全球物聯網市場到2020年將增長至1.7萬億美元。

而其他業界廠商則預計，到2025年物聯網連接數量將在500億至1000億之間。

顯然物聯網將是一個非常巨大的市場，同時也成為了眾多廠商的必爭之地。

對於通信設備廠商和電信運營商來說，相比基於Wi-Fi、藍牙、ZigBee等技術陣營的物聯網設備，基於蜂窩技術的物聯網連接設備更具價值。

根據市場研究機構Strategy Analytics的數據顯示，預計到2025年蜂窩物聯網連接數量將增至24億。

根據Machina Research的預測，到2025年，所有物聯網連接中的72%將使用Wi-Fi、藍牙、Zigbee這樣的短距離傳輸技術。

蜂窩物聯網連接到2025年將達到220億個（2015年底這一數字為3.34億），雖然屆時5G可能已經大規模商用，但是其中大部分仍將基於LTE技術。

不同於智慧型手機等移動終端設備，物聯網市場對於移動性、數據傳輸速度的要求都相對較低，所以之前應用在物聯網市場的主要還是2G/3G網絡。

不過很快，兩種窄帶LTE技術標準eMTC以及NB-IoT將成為物聯網應用新的主流技術標準。

特別是NB-IoT，早在2015年9月的RAN全會上，就已經被3GPP確定為窄帶蜂窩物聯網的標準。

2016年6月16日，NB-IoT技術協議獲得了3GPP 無線接入網（RAN）技術規範組會議通過。

從立項到協議凍結僅用時不到8個月，成為史上建立最快的3GPP標準之一。

在9月完成性能標準制定和12月完成一致性測試後，NB-IoT即可進入商用階段。

去年3月，3GPP也正式宣布eMTC相關標準，並已經在R13版本發布。

同時，作為未來窄帶5G物聯網的基礎，eMTC和NB-IoT會根據今後的技術、應用場景等的發展隨著LTE協議共同演進。

NB-IoT和eMTC作為物聯網領域最具潛力的兩項技術，可適用於智能家居、共享單車、物流追蹤、智能抄表、智慧樓宇、智能穿戴、廣域物聯、工業物聯等典型應用場景。

NB-IoT和eMTC

前面說到，NB-IoT和eMTC都屬於窄帶LTE技術，這也意味著它們可以利用現有基礎設施和頻譜，不過相比現有的LTE網絡來說，NB-IoT和eMTC在傳輸速率上都進行了大大的降低。

NB-IoT使用的帶寬大約為200KHz，支持100Kbps以下速率傳輸低流量數據；而eMTC技術則使用的是1.4MHz帶寬，最高數據傳輸速率達1Mbps。

而這也使得終端和核心網絡的複雜性進一步降低，可實現更低功耗延長續航時間，通過冗餘傳輸實現更深覆蓋。

完全符合目前物聯網設備對於傳輸速率要求不高，低功耗、低成本的需求。

NB-IoT技術具有以下優勢：（1）強連接：穿牆能力上比Cat.4 LTE提升20dB增益，在同一基站的情況下，NB-IoT可以比現有無線技術提供50-100倍的接入數。

一個扇區能夠支持10萬個連接，支持低延時敏感度、超低的設備成本、低設備功耗和優化的網絡架構；（2）超低功耗：由於NB-IoT聚焦小數據量、低速率應用，因此NB-IoT設備功耗可以做到非常小，設備續航時間可以從過去的幾個月大幅提升到幾年甚至十年以上；（3）深度覆蓋：能實現比GSM高20db的覆蓋增益，相當於提升了100倍覆蓋區域能力；（4）低成本：NB-IoT構建於蜂窩網絡，可直接部署於GSM網絡、UMTS網絡或LTE網絡，以降低部署成本、實現平滑升級；同時低速率、低功耗、低帶寬同樣給NB-IoT晶片以及模塊帶來低成本優勢。

（5）安全性：繼承4G網絡安全能力，支持雙向鑒權以及空口嚴格加密，確保用戶數據的安全性；（6）穩定可靠：能提供電信級的可靠性接入，有效支撐IoT應用和智慧城市解決方案。

與NB-IoT技術相比，eMTC同樣具有以上諸多特點，不過在信號覆蓋深度（穿牆能力比Cat.4 LTE提升15dB增益）、功耗、成本上則不同於NB-IoT。

不過eMTC優勢則在於傳輸速率更快，更低延時（100ms級，NB-IoT是秒級），支持移動性、FDD、定位、支持VoLTE語音通信等。

不過，當3GPP Release 14標準的NB -IoT 出來之後也能夠支持定位和一定的移動性等特性。

從上面的介紹，我們不難看出，eMTC和NB-IoT各具優勢，並在特性上有一定的覆蓋，同時很難有非常清晰的界限。

對於二者的關係，高通認為，兩項技術之間是互補的關係，並各自適用於不同的物聯網使用情境，同時，LTE窄帶技術和現有2G/GSM多模共存。

運營商加速布局

據GSA報告，全球有19家運營商在部署NB-IoT，預計2017年年底，NB-IoT商用網絡將達到25個。

北美市場重點聚焦在eMTC商用，其後才是NB-IoT。

歐洲和亞洲大部分會優先在2017年部署NB-IoT。

北美優先推動eMTC商用主要是因為其4G網絡部署在低頻上，商用eMTC相對更為容易。

而歐洲及中國三大運營商的4G網絡則建設在高頻上，這對於部署NB-IoT更適合網絡演進。

目前國內的三大運營商在積極部署NB-IoT的同時，也在力推eMTC。

不過從商用角度來看，在國內NB-IoT顯然是會更快。

根據中國聯通的規劃，其將採用900MHz+1800MHz頻段來部署NB-IoT，其中農村將以900M為主。

目前中國聯通的NB-IoT已經在十多個城市進行了部署試驗，提供了包括像對於智能抄表、智能路燈、智能停車等應用的支持。

中國聯通預計將會在8月實現在全國具備NB-IoT商用接入能力。

而在去年年底前，中國聯通在北京就已經實現了現網下的eMTC數據傳輸。

對於eMTC商用，中國聯通將進行4個城市的規模試點，2018年適時部署eMTC。

相對於中國聯通來說，中國電信的動作似乎更快。

據了解， 2016年12月中國電信的NB-IoT項目正式啟動，籌備測試資源、制定總體方案和測試規範；2017年1月完成了NB-IoT試驗網工程建設；2017年3月完成場外試驗。

根據中國電信的規劃，預計到2017年6月，中國電信將完成端到端業務運營級測試驗證，完成NB-IoT全網部署，正式啟動商用化工作。

與此同時，中國電信也在積極推動eMTC。

按照中國電信的目標，今年年底，將會展開eMTC試商用，2018年將會實現eMTC正式商用。

去年11月，中國移動就完成業界首個基於3GPP標準協議的NB-IoT端到端系統功能及性能驗證。

今年1月底，中國移動在鷹潭完成了覆蓋城市全域的NB-IoT網絡的建設及開通。

隨後，中國移動在相關省市也展開了NB-IoT的試點，同時也展開了eMTC試驗。

中國移動總裁李躍在MWC2017上就表示：「2017年中國移動將在杭州、上海、廣州、福州4個城市開展NB-IoT及eMTC的規模試驗，後續將在多個重點城市開展商用，2018年將實現全網規模商用。

」

從各個運營商部署的策略不難看出，不管是eMTC還是NB-IoT，運營商的都沒有忽視，並且貫徹著兩手都要抓並且兩手都硬的思想。

從eMTC和NB-IoT的各自的特點出發，NB-IoT採用FDD半雙工，沒有移動性，支持VoLTE，滿足成本高效、時延不敏感、低數據量、深度覆蓋用例的需求；而eMTC採用FDD/TDD半雙工，具有有限移動性到全移動性，能夠支持VoLTE，可以滿足高可靠性、關鍵業務型和低時延用例需求。

兩者有所覆蓋但更多是相互補充，結合兩種技術的優勢，將滿足更廣泛的場景需求。

運營商對兩者都不敢懈怠的原因還有另一個，就是NB-IoT和eMTC有望成為5G的一部分，3GPP針對5G mMTC場景，會首先評估NB-IoT/eMTC及其增強是否滿足5G指標，若滿足則將其作為5G標準方案。

晶片廠商爭奇鬥豔：多模才是未趨勢？

面對著巨大的物聯網市場，以及運營商對於NB-IoT和eMTC的力推，各大物聯網晶片廠商自然也不會錯過這場盛宴。

這些晶片廠商的在物聯網行業的舉動之一就是通過和運營商和合作夥伴一起推動LTE物聯網在中國的發展。

以高通為例，2016年11月，高通聯合中國移動和愛立信，啟動國內首個Cat-M1測試；2016年12月，高通與中移物聯網有限公司簽署諒解備忘錄；同一月，高通還聯合中國聯通和愛立信，完成基於Cat-M1標準的現網數據傳輸；今年3月，高通與華為合作，首次打通TDD Cat-M1標準空口 First Call。

除了攜手運營商和合作夥伴，各大晶片廠商面對物聯網的不同的使用場景和需求還推出了各自的物聯網晶片。

作為NB-IoT標準的參與制定者，華為海思目前正在不遺餘力的力推NB-IoT晶片。

據了解，華為的NB-IoT晶片Boudica 120晶片在6月底將大規模發貨，由ublox、移遠合作提供NB-IoT商用模組。

Boudica 150(支持1800M)今年二季度可以測試、第三季小批量商用、第四季大規模商用出貨。

此外，紫光展銳旗下的銳迪科推出的2G、NB-IoT雙模物聯網晶片RDA8909即將在6月量產。

中興微電子的NB-IoT的晶片Wisefone7100也預計在今年二季度上市。

同樣作為NB-IoT標準的參與制定者，高通的策略則與華為等廠商的策略不同。

在高通看來，物聯網多模是趨勢，NB-IoT與eMTC這兩項技術將相互補充。

如果採用全球NB-IoT+eMTC雙模的方式，將會充分發揮兩種技術的優勢，彌補雙方的不足。

早在去年年初，高通就曾推出了MDM9x07系列數據機，此前已經被60多個廠商所採用，100多款產品在設計和上市過程中。

去年，高通還推出了可以支持eMTC/NB-IoT/GSM的多模物聯網晶片MDM9206。

這款晶片憑藉單一硬體就能實現對於eMTC/NB-IoT/GSM的多模支持，用戶可以通過軟體進行動態連接選擇。

同時集成的射頻可以支持15個LTE頻段，基本可以覆蓋全球大部分區域。

其優勢就在於通過單個SKU解決了全球運營商及終端用戶的多樣的部署需求，具有高成本效益、快速商用、可通過OTA升級保障等優勢。

△中國移動採用愛立信RBS6000多模基站設備及高通MDM9206晶片平台，正在同步驗證eMTC的端

得益於高通在手機行業里有多年的積累，包括通信的連接能力、Bluetooth、Wi-Fi、NFC等等，同時在CPU、GPU、多媒體，也就是AP側，包括相機、顯示以及認知計算、增強現實等等領域也是有一定儲備的。

此前高通產品市場高級總監沈磊就表示：「高通有能力把不同的IP、不同的能力集中在新的標準IoT模塊里。

」

據介紹，高通MDM9X07和MDM9206的模塊，除了具有eMTC和NB-IoT的連接能力，同時在內部也集成了CPU，有豐富的接口，「數據機本身就是系統控制器」。

另外，高通還整合了A-GNSS解決方案，支持蜂窩和Wi-Fi定位，並且提供了很多軟體，擁有安全性方面的能力。

高通稱，目前MDM9206已經獲得大多數業界領先的OEM廠商和模塊廠商的終端設計，基於MDM9206的模塊也已經發布。

而全球採用高通晶片的物聯網終端出貨量已經超過15億，平均每天都有超過100萬顆物聯網晶片出貨。

足見高通所提供的物聯網解決方案在互操作性、連接性、計算和安全等方面都能滿足客戶需求。

今年4月底，在2017中國聯通終端產業鏈峰會上，聯想懂的通信推出中國首款全網通NB-IoT模組C1100，並宣布6月實現百萬級量產。

據介紹，懂的通信C1100模組是嚴格按照NB－IoT通信標準協議設計而成的，除了具備上述NB－IoT的特點外，還具備支持NB-IoT、eMTC和EGPRS的多模功能。

雖然懂的通信並且指出這款模塊採用的是那一款IoT晶片，但是從其的介紹資料當中不難猜測出，其可能是基於高通的MDM9206晶片。

因為目前全球已商用的似乎只有MDM9206這一款IoT晶片可以支持NB-IoT、eMTC和EGPRS的多模功能。

今年5月，摩拜單車和中國移動研究院也開始與高通達成合作，啟動中國首個 eMTC/NB-IoT/GSM（LTE Cat M1/NB1和E-GPRS）多模外場測試，並將高通MDM920全球多模LTE IoT數據機應用到摩拜單車的智能車鎖上，以便更加精準地的定位和識別可用單車、加快智能鎖開鎖速度，並對單車狀態持續監測、實時管理。

可實現對成本效益、低功耗、低帶寬、長達數年的續航時間和更廣覆蓋的支持。

此外，MDM9206全球多模LTE數據機和Qualcomm Technologies的低功耗藍牙解決方案還計劃被應用在摩拜單車的 「智能推薦停車點」（sMPL）中，可實現亞米級定位，幫助摩拜單車實時掌握各區域內單車數量、位置及不同區域間的流量信息，為單車投放、調度和運維提供智能指引。

雖然多模多頻的IoT晶片在成本上要相對較高（目前NB-IoT的成本也一直沒有降下來），但這對於模塊OEM廠商來說，可以很容易做到支持全球各種模式以及各種頻段要求的模塊，可以避免僅支持單一NB-IoT或eMTC所帶來的市場風險。

因為目前這兩項技術都還處於發展初期，未來發展還具有很大的不確定性。

所以，能夠同時支持NB-IoT和eMTC的多模多頻方案在目前看來是比較保險的，而且這也有點像目前手機市場的走向——「全網通」。

對於摩拜來說，只採用MDM9206一款晶片就可以實現各家運營商的eMTC和NB-IoT網絡的支持，這樣不僅可以極大的降低採購成本和部署成本，也可以降低設備維護上的複雜度。

另外，得益於MDM9206對於多模（比如在歐洲eMTC網絡更為成熟）以及全球多頻段的支持，也有利於摩拜後續進一步開拓海外市場。

高通與上游網絡運營商中國移動研究院以及摩拜這個共享單車市場的領頭羊的合作，則可以讓MDM9206在共享單車使用場景中發揮多模優勢，為廣大用戶提供便捷的物聯網服務的（目前摩拜單車平台上運營的智能單車已超過450萬量），更充分地發揮多模物聯網晶片的市場競爭力。

通過攜手上下游企業，高通能全面推動整個物聯網生態發展，推進全球多模物聯網技術發展與部署。

值得注意的是，除了高通之外，英特爾和RDA也在朝著「全網通」方向部署。

英特爾的XMM 7315也是一款支持NB-IoT和eMTC兩種標準的晶片，預計將會在今年下半年商用。

RDA另一款支持eMTC、NB-IoT和GPRS的三模產品RDA8910也在準備中，預計將於2018年二季度量產。

在各大通信巨頭紛紛將目光聚焦在物聯網多模晶片的時候，誰能更快的實現商用、更好地和市場結合、滿足用戶的需求，就有可能在初期的物聯網市場爭得一席之地，並為未來在物聯網行業的發展奠定基礎。

在這方面，高通已經走在了前面。

此次高通與中國移動、摩拜單車的合作，將是一個新的開始。

作者：芯智訊-浪客劍

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