作者：Nick Hunn（WiFore公司CTO）

編者注：今天推送一篇WiFore CTO的一篇文章，其中一些觀點(diǎn)堪稱犀利，不同意見可以留言討論。

正如一個古老格言所說：“當(dāng)貓離開的時候，老鼠統(tǒng)治世界”，這一格言運(yùn)用到物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域就是當(dāng)NB-IoT規(guī)范延誤時，其他LPWAN就占據(jù)了上風(fēng)，這正是今天物聯(lián)網(wǎng)市場中正在發(fā)生的情況。作為負(fù)責(zé)全球3G/4G/5G無線標(biāo)準(zhǔn)的組織，當(dāng)物聯(lián)網(wǎng)蓬勃發(fā)展的時候，3GPP在這方面犯了一些錯誤。那些笨重的頭顯設(shè)備吸引了我們的注意力，也占用著無線通信網(wǎng)絡(luò)的頻譜資源，3GPP工程師們卻為了滿足這些設(shè)備的需求，完全忘記了需要給當(dāng)前大量的機(jī)器對機(jī)器通信設(shè)備設(shè)計一些新的技術(shù)來替代GPRS這一老舊的2G網(wǎng)絡(luò)。他們將所有時間花在設(shè)計高功耗、高速率、各種昂貴版本的4G技術(shù)，來支持iPhone、Galaxys和Pixels王朝的發(fā)展，這些都是無法應(yīng)用到物聯(lián)網(wǎng)的。

意識到這一漏洞，很多企業(yè)著手開發(fā)擁有自主產(chǎn)權(quán)的、低成本、低速率、低功耗通信技術(shù)，也收獲了低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)市場的機(jī)會。雖然很多人認(rèn)為這是“皇帝的新衣”，但是面對著正在到來的物聯(lián)網(wǎng)時代，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商陷入困境，因為沒有相關(guān)產(chǎn)品可以提供，于是也開始推出LPWAN基礎(chǔ)設(shè)施。他們是相信LPWAN的故事呢，還是僅僅希望彌補(bǔ)這一漏洞，我們不得而知，但是沒有人會否認(rèn)LPWAN時代已經(jīng)到來，有Sigfox、LoRa、Ingenu和大量的其他技術(shù)。意識到這方面可能對其移動通信領(lǐng)導(dǎo)地位形成挑戰(zhàn)，并保持其在移動通信領(lǐng)域的地位，GSMA協(xié)會引導(dǎo)3GPP來定制一套符合其“皇家身份”的標(biāo)準(zhǔn)，稱作窄帶物聯(lián)網(wǎng)（NB-IoT）。

這就是NB-IoT為什么會“遲到”、為什么在短期會失敗、為什么在長期中會成功的故事，以及為什么企業(yè)在這方面很難賺到錢。

標(biāo)準(zhǔn)研發(fā)的始末1

在這個故事中，最讓人意外的是3GPP完成標(biāo)準(zhǔn)花費(fèi)的時間以及網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商何時發(fā)布?；仡?010年，愛立信公開預(yù)測到2020年將有500億物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，不過隨后他們調(diào)低了這一預(yù)測數(shù)據(jù)，但產(chǎn)業(yè)內(nèi)很少有人注意到這一變化，因為對于他們來說，一旦將“百億級”設(shè)備前景與其業(yè)務(wù)規(guī)劃聯(lián)系在一起，他們是很難拋棄這一預(yù)測的。不論數(shù)字是否有意義，它在董事會辦公室會上得到高度關(guān)注，似乎意味著他們自身的預(yù)測是非常正確。

正在發(fā)生的事情是，企業(yè)更加注重今天的收入，而不是明天的收入。當(dāng)用戶擁抱智能手機(jī)時，他們對于數(shù)據(jù)的需求爆發(fā)式增長。當(dāng)各家智能手機(jī)供應(yīng)商將手機(jī)屏幕做得越來越大，移動視頻暴增，對網(wǎng)絡(luò)容量帶來巨大壓力，所有人的注意力都集中在提升其網(wǎng)絡(luò)容量來保住用戶，運(yùn)營商集中精力在如何更有效利用現(xiàn)有的無線資源，而不是為M2M和物聯(lián)網(wǎng)尋求新的標(biāo)準(zhǔn)。對于這一問題，又一個簡單的答案：關(guān)閉2G網(wǎng)絡(luò)，將2G占用的資源用于4G，這將支持大概原有40倍的用戶群。正是他們這樣去實施了，他們可能會延遲支持物聯(lián)網(wǎng)。這這個時點(diǎn)上，其他LPWAN產(chǎn)業(yè)的雛形開始形成，GSMA協(xié)會開始感到驚慌，并引導(dǎo)3GPP著手NB-IoT的研究。

在這一階段，有兩點(diǎn)值得我們關(guān)注：一個是研發(fā)一個無線標(biāo)準(zhǔn)的常規(guī)時間表，另一個是500億物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的主要需求。

研發(fā)一個無線通信標(biāo)準(zhǔn)是一個漫長的過程?；仡?010年，我曾經(jīng)試圖估算過時間和成本，結(jié)論是這項工作會花費(fèi)大約10億美元，耗時大約8-10年，方能讓這一標(biāo)準(zhǔn)基本完善且對市場有吸引力，我們常見的一些局域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，如藍(lán)牙、WiFi、Zigbee就是如此。蜂窩網(wǎng)絡(luò)比起這些技術(shù)更為復(fù)雜，所以研發(fā)成本更高，花費(fèi)時間會更長。盡管如此，GSMA協(xié)會宣布新的NB-IoT標(biāo)準(zhǔn)會在6個月完成并發(fā)布，6個月之后，他們又宣布標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展非常順利，且在接下來6個月時間中會發(fā)布。在此之后的6個月，他們在媒體公開說標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范已完成。

對于第二個問題來說，一個無線物聯(lián)網(wǎng)連接標(biāo)準(zhǔn)是用來做什么的？大部分物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備都屬于“沉默寡言”型的，它們往往收集數(shù)據(jù)后，每天只傳輸少量幾次，它們是電池供電，因此無法用于不是大流量視頻或通話應(yīng)用中，如果一節(jié)小電池或一些能量采集方案可以讓它們運(yùn)行好幾年，它們每天所能發(fā)送的數(shù)據(jù)量就非常小。Sigfox公司深諳此道，并在其數(shù)據(jù)規(guī)劃中也是如此執(zhí)行的，它們不回去探討蜂窩網(wǎng)絡(luò)百兆的數(shù)據(jù)速率，而是探討每天不超過14次數(shù)據(jù)頻率，每次不超過12比特，這一數(shù)據(jù)量大約相當(dāng)于一個普通短信的數(shù)據(jù)。換句話說，大多數(shù)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用會讓短消息看起來也很“臃腫”。

NB-IoT將走向末路？2

不過，GSMA對此并沒有很深的理解。在此前舉行的移動寬帶論壇上，GSMA和其他運(yùn)營商仍在暗示物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備需要數(shù)十甚至數(shù)百Kbps的數(shù)據(jù)速率。對于運(yùn)營商來說，這當(dāng)然是其所希望的，但這并非物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備所必需的。當(dāng)物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備數(shù)量達(dá)到數(shù)十億的時候，連接費(fèi)用和芯片成本必須非常低廉，比GPRS要更加便宜、更加簡化。蜂窩網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)界并沒有充分考慮我們還未達(dá)到數(shù)十億物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備以及GPRS成本太高的問題。如果讓NB-IoT的復(fù)雜度還高于GPRS，這并不是開啟物聯(lián)網(wǎng)時代的節(jié)奏，我們需要的是一套技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，讓芯片的成本在大批量供貨是可以降到1美元左右。

這一路徑并非蜂窩芯片企業(yè)所走過的路，在2G網(wǎng)絡(luò)商用的初期，運(yùn)營商在兩個不同頻段上部署，射頻模塊相對簡單一些，這也意味著芯片相應(yīng)的比較簡單；隨著時間推移，用于大部分現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的GPRS模組價格降至7美元左右。然而，由于對更高帶寬需求的增加，3G和4G芯片變得越來越復(fù)雜，雖然摩爾定律的作用讓它們的價格沒有過快增長，但每一個新發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)都不得不支持不斷增長的頻段需求（從2個頻段增長到70個頻段），也要支持之前標(biāo)準(zhǔn)中所有不同的協(xié)議，對這些技術(shù)的研發(fā)成本是非常高的，結(jié)果，3G模塊的成本大約為20美元，4G模塊的成本大約為35美元。不斷增加的復(fù)雜度，相應(yīng)的芯片也需要大量復(fù)雜的協(xié)議棧，這樣只有少數(shù)幾家芯片廠商才能獲益，高通占有統(tǒng)治地位，聯(lián)發(fā)科占據(jù)大部分剩余的市場。兩家企業(yè)的商業(yè)模式都是向少數(shù)幾家大批量采購的制造商供應(yīng)數(shù)十億芯片，這些制造商擁有技術(shù)積累，可以將這些復(fù)雜的技術(shù)集成到他們的產(chǎn)品中。這樣的模式并不適合成千上萬的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品商對1美元芯片的需求。

你可以看看已發(fā)布的NB-IoT標(biāo)準(zhǔn)在這方面的困惑吧。NB-IoT本來有兩條不同的路徑，保守派以諾基亞和愛立信為代表，提議簡化4G標(biāo)準(zhǔn)的形式，這一路線的特點(diǎn)是可以在相同頻譜上和4G設(shè)備協(xié)同工作，所以更容易與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)融合。不過，這一標(biāo)準(zhǔn)需要在一定程度上保留4G的復(fù)雜度，最終產(chǎn)生兩個影響：一方面意味著芯片的復(fù)雜性，因此成本依然很高；另一方面，終端功耗也不會太低。

另一條路線是華為和沃達(dá)豐為代表，提出了全新空口技術(shù)。這一方案與4G網(wǎng)絡(luò)無縫融合有些困難，但要求運(yùn)營商為此留出少量的頻譜專門為物聯(lián)網(wǎng)流量所用，其芯片更簡單因此也成本更低。這一套新的路線規(guī)避了傳統(tǒng)路徑需要復(fù)雜的硬件來適應(yīng)所有頻段，而運(yùn)營商一般更傾向于復(fù)雜硬件的路線，因為這樣的話他們可以將全球互聯(lián)互通的主要難題推給芯片商和做協(xié)議棧的企業(yè)，運(yùn)營商不論擁有哪張網(wǎng)絡(luò)、擁有哪個頻段，他們都可以正常運(yùn)行，但帶來的影響是提高了硬件價格。

新的路徑源于Weightless標(biāo)準(zhǔn)，位于劍橋的創(chuàng)業(yè)公司Nuel開發(fā)Weightless，作為新的無線協(xié)議，使用電視白頻譜。當(dāng)該公司被華為收購后，其技術(shù)被重新規(guī)劃，運(yùn)行于授權(quán)頻譜上。由于沒有后向兼容的負(fù)擔(dān)，該技術(shù)給了芯片廠商機(jī)會可以將成本降至1美元量級。

這兩種路徑本來是不兼容的，3GPP是如何解決兩者之間的差異的？這是一個有趣的話題。在好奇心驅(qū)使下，當(dāng)規(guī)范發(fā)布后，我研究了規(guī)范文本。當(dāng)我們閱讀它的時候，我們可以看到他們是如何如此快速完成了該技術(shù)規(guī)范。文本中包含了華為/沃達(dá)豐和愛立信/諾基亞/英特爾的兩種選擇，而不是試圖去找到一個折衷的方法，因此完全是由芯片供應(yīng)商和運(yùn)營商來決定他們支持哪一方。這意味著一個用戶或制造商根本不知道自己開發(fā)的一款NB-IoT產(chǎn)品是否會在專門的NB-IoT網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行，就好像是“無人相信物聯(lián)網(wǎng)（Nobody Believes the Internet of Things）”的縮略詞一樣。

規(guī)范起草團(tuán)隊在截止日期提交一疊文稿給PR部門來發(fā)布，并以“后真相”的方式來推動技術(shù)，這似乎是不可取的。我們可以善良地認(rèn)為規(guī)范起草團(tuán)隊只是發(fā)布了一個初稿，并在后續(xù)致力于推動兩種提案的融合，但實際上他們似乎忽略了這些工作，而是聚焦于在規(guī)范中加入定位的功能。或許是因為LoRa提供這一功能，他們不想落后而已。

讓NB-IoT快速落地似乎更有說服力。當(dāng)今年沃達(dá)豐宣布首個NB-IoT商用網(wǎng)絡(luò)試驗時，Sonera也在芬蘭宣布完成首個NB-IoT商用試驗，這看起來好像非常困惑，實際上并不矛盾。沃達(dá)豐采用的是華為的NB-IoT標(biāo)準(zhǔn)，而Sonera采用的是諾基亞的NB-IoT標(biāo)準(zhǔn)，兩者并不相同。沒人知道哪種路徑將勝出，個人認(rèn)為最終是華為勝出，因為它擁有芯片供應(yīng)商海思，可以支持其提供1美元級別的芯片，如果他們也能夠說服中國政府來發(fā)展數(shù)億的設(shè)備連接，則其技術(shù)將成為事實標(biāo)準(zhǔn)。諾基亞、愛立信和英特爾并不想讓步，但其芯片的高成本，加上缺乏像中國市場那樣的規(guī)?；O(shè)備的支撐，因此很難勝出。

不幸的是，這樣的商業(yè)戰(zhàn)爭并不利于市場發(fā)展。若沒有全球兼容性的標(biāo)準(zhǔn)，制造商是不愿去應(yīng)用該技術(shù)的，因為他們不能確定其產(chǎn)品是否能在其他目標(biāo)市場上使用。這樣一來，整個量級不會上去，相應(yīng)的芯片成本也會居高不下。除此之外，其他重要的事情也會被推遲，比如開發(fā)新的測試、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化維護(hù)設(shè)備，這些對完善網(wǎng)絡(luò)性能非常重要。為了可持續(xù)發(fā)展，NB-IoT需要發(fā)展成單一的低成本、全球兼容的標(biāo)準(zhǔn)。若兩者斗爭還在繼續(xù)，則NB-IoT將會走向末路。

其他攪局者3

當(dāng)NB-IoT在推進(jìn)時，其他LPWAN供應(yīng)商已經(jīng)在攪局了。

Sigfox雄心勃勃，不斷推動其價格下降，包括模組和數(shù)據(jù)包，近期宣布在2017年其模組將降至3美元左右，且將推出低至每年1.5美元的數(shù)據(jù)包，當(dāng)然，Sigfox也需要獲取更多的連接數(shù)，因此有可能進(jìn)一步降低成本。截止目前，該公司已經(jīng)通過風(fēng)投市場募集超過3億美元的資金并計劃2018年啟動IPO，不過要達(dá)到合適的市值，他們認(rèn)為其連接的活躍設(shè)備數(shù)至少要達(dá)到1億以上。因此，Sigfox的投資人會對其施壓，要求其盡量獲得更多的連接數(shù)，并有可能將物聯(lián)網(wǎng)連接商品化，從其競爭對手手中購買。

LoRa是一個更加分散的群體，其生態(tài)系統(tǒng)中有大量的供應(yīng)商，但LoRa的最大特點(diǎn)是，任何人都可以購買LoRa網(wǎng)關(guān)來搭建自己的網(wǎng)絡(luò)，這一點(diǎn)非常重要。一個典型的眾籌型網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營平臺——TTN（The Thing Network）就在設(shè)計其模組和網(wǎng)關(guān)，并說服電子產(chǎn)品分銷商Farnell Element14來銷售這些設(shè)備，就像其銷售樹莓派開發(fā)板一樣。起初，TTN設(shè)計的產(chǎn)品只是在學(xué)校協(xié)助代碼開發(fā)，目前已經(jīng)被開源社區(qū)使用，成為很多項目和產(chǎn)品的基礎(chǔ)。

TTN/Farnell的目標(biāo)很明確，希望以250歐元價格銷售LoRa網(wǎng)關(guān)，換句話說，只需250歐元，則任何人都可以成為覆蓋半徑5公里的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商。TTN開發(fā)者社區(qū)試圖建立一個全球化的LoRa網(wǎng)絡(luò)，提供通用性、兼容性的平臺，能夠?qū)⒋罅烤W(wǎng)關(guān)連接在一起。雖然在成本上可能比Sigfox略高一些，但這對開源社區(qū)有吸引力，使得最新技術(shù)可以獲得創(chuàng)新紅利。規(guī)?；恢笔莻€問題。到2017年圣誕，在劍橋、阿姆斯特丹和柏林等地都有超過1000個LoRa網(wǎng)關(guān)，這將形成一次有趣的嘗試，或許也會給Ingenu一些參考和機(jī)會。

在這樣的模式下，對于網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商意味著什么呢？沃達(dá)豐已經(jīng)與NB-IoT深度綁定，但其他運(yùn)營商并不一定如此，它們可能在不同的LPWAN技術(shù)中搖擺。盡管如此，為了得到更多的物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)，運(yùn)營商的合約價格已非常低了，如SK電信降至每月0.3美元，Sigfox很有可能近期降至每年2美元以下，這與運(yùn)營商從傳統(tǒng)M2M業(yè)務(wù)中獲得的50-200美元的收入相差甚遠(yuǎn)。

每年2美元的價格，200億聯(lián)網(wǎng)設(shè)備貢獻(xiàn)的收入只有當(dāng)前全球移動用戶收入的4%左右，這也很有可能低于運(yùn)營商從現(xiàn)有GPRS用戶中獲得的收入，而未來GPRS將會被LPWAN所替代。換句話說，運(yùn)營商支持200億的物聯(lián)網(wǎng)連接，但獲得的收入反而下降了，即數(shù)百億的物聯(lián)網(wǎng)連接的機(jī)遇給運(yùn)營商帶來的是收入的下降，而不是上升。

有不少運(yùn)營商可能會認(rèn)為他們可以通過物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的其他環(huán)節(jié)來獲取收入，如云服務(wù)或大數(shù)據(jù)分析，但是目前來看很少有跡象顯示運(yùn)營商在這些環(huán)節(jié)中占據(jù)有利地位，亞馬遜、谷歌以及其他供應(yīng)商已經(jīng)在這方面占據(jù)優(yōu)勢地位。在接下來的時間中，大量的應(yīng)用很有可能采用Sigfox和LoRa這樣的標(biāo)準(zhǔn)，而選擇這些標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)者肯定會自然而然地使用亞馬遜或谷歌等成熟的服務(wù)。

NB-IoT會永生？4

雖然目前NB-IoT存在一些問題，但3GPP的研發(fā)者們也會向前看，他們最終會推出符合產(chǎn)業(yè)需求的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。不過，個人認(rèn)為要道2023年才能問世，因為這才符合無線通信標(biāo)準(zhǔn)的研發(fā)周期。這樣一來，其他LPWAN標(biāo)準(zhǔn)有了充足的時間來發(fā)展，而云計算和大數(shù)據(jù)服務(wù)供應(yīng)商也脫穎而出，取得一定市場和用戶份額。

但是，3GPP標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)勢也不容忽視，它更容易被推廣開來，在很多情況下，只需基站軟件的升級就可以實現(xiàn)，因此3GPP的標(biāo)準(zhǔn)從一個完結(jié)的版本到全球應(yīng)用所用的時間并不長。到那個時候，大部分物聯(lián)網(wǎng)供應(yīng)商可能會轉(zhuǎn)向這一陣營，或許其他LPWAN的時代就會終結(jié)。當(dāng)然，大部分LPWAN的玩家和投資者看到了這幾年的回報，并在這個時間窗口期獲得了回報，因此當(dāng)3GPP標(biāo)準(zhǔn)全面商用前它們可能就消失了（對于風(fēng)投來說，5年可能都是一個很長的時間）。

多年來，我們一直追求推出低功耗廣域連接方案，讓傳感器電池壽命達(dá)到十年及以上時間，然而，目前我們已經(jīng)有了數(shù)個不同的LPWAN網(wǎng)絡(luò)解決方案，它們能支持10年電池壽命，但其網(wǎng)絡(luò)不一定能運(yùn)行十年，也就是說，電池壽命超過網(wǎng)絡(luò)壽命。對于一個設(shè)備商來說，不論它今天選擇何種連接方案，在接下來的10年中將會消失，或者說，他們的產(chǎn)品周期取決于對網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商的選擇。

未來NB-IoT所失去的是一些預(yù)期的收入，在其他LPWAN技術(shù)競爭過程中，這方面的利潤已經(jīng)越來越少，使運(yùn)營商進(jìn)一步管道化，相反，卻讓產(chǎn)業(yè)鏈其他玩家獲得超額的收入。未來很長的時間里，NB-IoT將會振作起來并成為物聯(lián)網(wǎng)連接市場中的主導(dǎo)，不僅連接的量級會增加，運(yùn)營商所擁有的授權(quán)頻譜也會提供QoS服務(wù)，這是其他LPWAN技術(shù)所不能提供的。另外，NB-IoT也能讓很多用戶要求網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定地使用15-20年的需求成為可能。從這個意義上來說，長期中NB-IoT將永生。