物联网时代飞速发展下的需求，除了不断升级的4G/5G宽带网络，低功耗广域网络(LPWAN)无疑也是大家研究的重要方向。当前，LoRa技术与NB-IoT的发展前景也成为大家争论不休的焦点。

物联网是通过无线通信技术将人与物，物与物进行连接。在智能家居、工业数据采集等局域网通信，一般采用短距离通信技术，但对于广范围、复杂环境、远距离的连接则需要远距离通信技术。

因此，为满足物联网设备的连接需求，LPWAN(Low Power Wide Area Network，低功耗广域网)应运而生。 LPWAN 专为低带宽、低功耗、远距离、大量连接的物联网应用而设计。主要分为两类：一类是工作于未授权频谱的LoRa技术;另一类是工作于授权频谱下的NB-IoT。

图1 授权频段与非授权频段

(1)相比于NB-IoT ，LoRa基于Sub-GHz的频段使其更易以较低功耗远距离通信，可以使用电池供电或者其他能量收集的方式供电;

(2)较低的数据速率也延长了电池寿命和增加了网络的容量;

(3)LoRa信号的波长较长决定了它的穿透力与避障能力;

(4)LoRa专用网关可以根据现场和客户需求扩展出更多自定义功能，如广告推送，多种网络接入等。

这些技术特点更适合低成本大规模的物联网部署和企业特定专网里工作。LoRa的易于建设和部署，得到越来越多国内公司的关注和跟进。如ZLG致远电子成立了专门的项目组从事LoRa模块、网关和整体方案的开发。广泛应用在LoRa地磁，用于车位管理，车流量检测;LoRa局域专网，用于中小范围内的采集、监测、通信;点对点遥控等各类方案。下图为LoRa模块及网关在路边停车上的应用。

图2 LoRa在路边停车的应用

1.LoRa模块(ZM470SX-M)，是基于Semtech公司 SX1278 自主研发的一款工业级射频无线产品。相比传统的窄带调制技术，ZM433/470SX-M 模块采用了扩频调制技术在抑制同频干扰的性能方面也具有明显优势，解决了传统设计方案无法同时兼顾距离、抗扰和功耗的弊端。另外，芯片集成了+20dBm 的可调功率放大器，并可获得超过-148dBm 的接收灵敏度，链路预算达到了行业领先水平，针对应用于远距离传输且对可靠性要求极高的场合。

图3 ZM470SX-M LoRa模块

2. 网络控制器(IoT-3968L)，以 Freescale i.MX287处理器为核心，ARM9内核。采用双MiniPCIE接口设计，满足各种条件苛刻的工业应用，特别是在对通信有很高要求的领域，完成LoRa，2G/3G/4G，WiFi,Zigbee 搭配接入通讯，可自定义适应各类网关方案。

图4 IoT-3968L网关控制器

3.整体解决方案，传输速率、工作频段和网络拓扑结构是影响传感网络特性的三个主要参数。通过调整扩频因子(数值为6~12)、调制带宽及纠错率等变量，在通信速率及传输距离和抗干扰特性之间取得更好的平衡。在发射功率一定时，通常扩频因子被设置得越大，模块可获得的接收灵敏度就越高，通信距离将越远，但会同时导致通信速率降低。

LoRaWAN是由LoRa联盟推出的一个低功耗广域网规范。LoRaWAN瞄准了物联网中的一些核心需求--双向通讯。LoRaWAN网络架构是一个典型的星型拓扑结构，在这个网络架构中，LoRa网关是一个透明的中继，连接前端终端设备和后端服务器。然而众多实际应用场景，网络拓扑结构多以网状结构或多级中继组网结构。该规范协议往往无法很好的同时解决通信速率，传输距离，实时性，低功耗，多级组网之间的冲突。

未来，ZLG致远电子将推出网状-星型结构LoRaNet协议，网络由集中器，路由，终端组成。适用于数量众多的终端通讯，而又对功耗敏感且传输数据量小的应用场合，为用户提供更加完整可靠的链路层与网络层支持。届时LoRa可广泛应用于管道、地下井监测;电力计量、故障报警监测;畜牧养殖智能跟踪、喂养控制;智能路灯的控制等行业。

当然，LoRa技术不止可组建物联网IoT感测网络，还能通利用LoRa无线网络来提供IoT设备的定位追踪服务，如协助追踪车辆、物品、宠物位置等等应用。在这众多的碎片式物联网应用中，还存在大量未涉及领域，期待大家去发现和挖掘。

LoRa技术

物联网应用中的无线技术有多种，可组成局域网或广域网。组成局域网的无线技术主要有2.4GHz的WiFi，蓝牙、Zigbee等，组成广域网的无线技术主要有2G/3G/4G等。这些无线技术，优缺点非常明显，可如下图总结。在低功耗广域网(Low Power Wide Area Network, LPWAN)产生之前，似乎远距离和低功耗两者之间只能二选一。当采用LPWAN技术之后，设计人员可做到两者都兼顾，最大程度地实现更长距离通信与更低功耗，同时还可节省额外的中继器成本。

LoRa 是LPWAN通信技术中的一种，是美国Semtech公司采用和推广的一种基于扩频技术的超远距离无线传输方案。这一方案改变了以往关于传输距离与功耗的折衷考虑方式，为用户提供一种简单的能实现远距离、长电池寿命、大容量的系统，进而扩展传感网络。目前，LoRa 主要在全球免费频段运行，包括433、868、915 MHz等。

LoRa技术具有远距离、低功耗(电池寿命长)、多节点、低成本的特性。

下图以USA情况为例，从灵敏度、链路预算、覆盖范围、传输速率、发送电流、待机电流、接收电流、2000mAh电池使用寿命、定位、抗干扰性、拓扑结构、最大终端连接数等参数上比较了Sigfox、LTE-M、ZigBee、WLAN、802.11ah和 LoRa的区别。后续的LoRa技术小型科普文(下)将具体解释以上的部分参数。

LoRa网络构成

LoRa网络主要由终端(可内置LoRa模块)、网关(或称基站)、Server和云四部分组成。应用数据可双向传输。

LoRa联盟

LoRa联盟是2015年3月Semtech牵头成立的一个开放的、非盈利的组织，发起成员还有法国Actility，中国AUGTEK和荷兰皇家电信kpn等企业。不到一年时间，联盟已经发展成员公司150余家，其中不乏IBM、思科、法国Orange等重量级产商。产业链(终端硬件产商、芯片产商、模块网关产商、软件厂商、系统集成商、网络运营商)中的每一环均有大量的企业，这种技术的开放性，竞争与合作的充分性都促使了LoRa的快速发展与生态繁盛。

网络部署

目前LoRa网络已经在世界多地进行试点或部署。据LoRa Alliance 早先公布的数据，已经有9个国家开始建网，56个国家开始进行试点。中国AUGTEK在京杭大运河完成284个基站的建设，覆盖1300Km流域;美国网络运营商Senet于2015年中在北美完成了50个基站的建设、覆盖15,000 平方英里(约38850平方千米)，预计在第一阶段完成超过200个基站架设;法国电信Orange宣布在2016年初在法国建网;荷兰皇家电信kpn宣布将在新西兰建网，在2016年前达到50%覆盖率;印度Tata宣布将在Mumbai和 Delhi建网;Telstra宣布将在墨尔本试点……(后续的文章将详细介绍部分公司利用LoRa技术做出的应用)

LoRaWAN协议

LoRaWAN是 LoRa联盟推出的一个基于开源的MAC层协议的低功耗广域网(Low Power Wide Area Network, LPWAN)标准。这一技术可以为电池供电的无线设备提供局域、全国或全球的网络。LoRaWAN瞄准的是物联网中的一些核心需求，如安全双向通讯、移动通讯和静态位置识别等服务。该技术无需本地复杂配置，就可以让智能设备间实现无缝对接互操作，给物联网领域的用户、开发者和企业自由操作权限。

LoRaWAN网络架构是一个典型的星形拓扑结构，在这个网络架构中，LoRa网关是一个透明传输的中继，连接终端设备和后端中央服务器。网关与服务器间通过标准IP连接，终端设备采用单跳与一个或多个网关通信。所有的节点与网关间均是双向通信，同时也支持云端升级等操作以减少云端通讯时间。

终端与网关之间的通信是在不同频率和数据传输速率基础上完成的，数据速率的选择需要在传输距离和消息时延之间权衡。由于采用了扩频技术，不同传输速率的通信不会互相干扰，且还会创建一组“虚拟化”的频段来增加网关容量。LoRaWAN的数据传输速率范围为0.3 kbps至37.5 kbps，为了最大化终端设备电池的寿命和整个网络容量，LoRaWAN网络服务器通过一种速率自适应(Adaptive Data Rate , ADR)方案来控制数据传输速率和每一终端设备的射频输出功率。

全国性覆盖的广域网络瞄准的是诸如关键性基础设施建设、机密的个人数据传输或社会公共服务等物联网应用。

关于安全通信，LoRaWAN一般采用多层加密的方式来解决：

一、独特的网络密钥(EU164)，保证网络层安全;

二、独特的应用密钥(EU164)，保证应用层终端到终端之间的安全;

三、属于设备的特别密钥(EUI128)。

LoRaWAN网络根据实际应用的不同，把终端设备划分成A/B/C三类：

Class A：双向通信终端设备。这一类的终端设备允许双向通信，每一个终端设备上行传输会伴随着两个下行接收窗口。终端设备的传输槽是基于其自身通信需求，其微调是基于一个随机的时间基准(ALOHA协议)。Class A所属的终端设备在应用时功耗最低，终端发送一个上行传输信号后，服务器能很迅速地进行下行通信，任何时候，服务器的下行通信都只能在上行通信之后。

Class B：具有预设接收槽的双向通信终端设备。这一类的终端设备会在预设时间中开放多余的接收窗口，为了达到这一目的，终端设备会同步从网关接收一个Beacon，通过Beacon将基站与模块的时间进行同步。这种方式能使服务器知晓终端设备正在接收数据。

Class C：具有最大接收槽的双向通信终端设备。这一类的终端设备持续开放接收窗口，只在传输时关闭。

LoRa技术要点

一般说来，传输速率、工作频段和网络拓扑结构是影响传感网络特性的三个主要参数。传输速率的选择将影响系统的传输距离和电池寿命;工作频段的选择要折中考虑频段和系统的设计目标;而在FSK系统中，网络拓扑结构的选择是由传输距离要求和系统需要的节点数目来决定的。

LoRa融合了数字扩频、数字信号处理和前向纠错编码技术，拥有前所未有的性能。此前，只有那些高等级的工业无线电通信会融合这些技术，而随着LoRa的引入，嵌入式无线通信领域的局面发生了彻底的改变。

前向纠错编码技术是给待传输数据序列中增加了一些冗余信息，这样，数据传输进程中注入的错误码元在接收端就会被及时纠正。这一技术减少了以往创建“自修复”数据包来重发的需求，且在解决由多径衰落引发的突发性误码中表现良好。一旦数据包分组建立起来且注入前向纠错编码以保障可靠性，这些数据包将被送到数字扩频调制器中。这一调制器将分组数据包中每一比特馈入一个“展扩器”中，将每一比特时间划分为众多码片。

即使噪声很大，LoRa也能从容应对

LoRa调制解调器经配置后，可划分的范围为64-4096码片/比特，最高可使用4096码片/比特中的最高扩频因子(12)。相对而言，ZigBee仅能划分的范围为10-12码片/比特。

通过使用高扩频因子，LoRa技术可将小容量数据通过大范围的无线电频谱传输出去。实际上，当你通过频谱分析仪测量时，这些数据看上去像噪音，但区别在于噪音是不相关的，而数据具有相关性，基于此，数据实际上可以从噪音中被提取出来。扩频因子越高，越多数据可从噪音中提取出来。在一个运转良好的GFSK接收端，8dB的最小信噪比(SNR)需要可靠地解调信号，采用配置AngelBlocks的方式，LoRa可解调一个信号，其信噪比为-20dB，GFSK方式与这一结果差距为28dB，这相当于范围和距离扩大了很多。在户外环境下，6dB的差距就可以实现2倍于原来的传输距离。

超强的链路预算，让信号飞的更远

为了有效地对比不同技术之间传输范围的表现，我们使用一个叫做“链路预算”的定量指标。链路预算包括影响接收端信号强度的每一变量，在其简化体系中包括发射功率加上接收端灵敏度。AngelBlocks的发射功率为100mW (20dBm)，接收端灵敏度为-129dBm，总的链路预算为149dB。比较而言，拥有灵敏度-110dBm(这已是其极好的数据)的GFSK无线技术，需要5W的功率(37dBm)才能达到相同的链路预算值。在实践中，大多GFSK无线技术接收端灵敏度可达到-103dBm，在此状况下，发射端发射频率必须为46dBm或者大约36W，才能达到与LoRa类似的链路预算值。

因此，使用LoRa技术我们能够以低发射功率获得更广的传输范围和距离，这种低功耗广域技术正是我们所需的。

关于LPWAN

低功耗广域网络(Low Power Wide Area Network, LPWAN)是物联网中不可或缺的一部分，具有功耗低、覆盖范围广、穿透性强的特点，适用于每隔几分钟发送和接收少量数据的应用情况，如水运定位、路灯监测、停车位监测等等。LPWAN相关组织LoRa联盟目前在全球已有145位成员，其繁茂的生态系统让遵循LoRaWAN协议的设备具有很强的互操作性。一个完全符合LoRaWAN标准的通讯网关可以接入5到10公里内上万个无线传感器节点，其效率远远高于传统的点对点轮询的通讯模式，也能大幅度降低节点通讯功耗。

NB-IoT技术

基于蜂窝的窄带物联网(Narrow Band Internet of Things, NB-IoT)成为万物互联网络的一个重要分支。NB-IoT构建于蜂窝网络，只消耗大约180KHz的带宽，可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，以降低部署成本、实现平滑升级。

NB-IoT是IoT领域一个新兴的技术，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，也被叫作低功耗广域网(LPWAN)。NB-IoT支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接。据说NB-IoT设备电池寿命可以提高至至少10年，同时还能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖。

NB-IOT的概述

对于物联网标准的发展，华为的推进最早。2014年5月，华为提出了窄带技术NB M2M;2015年5月融合NB OFDMA形成了NB-CIOT;7月份，NB-LTE跟NB-CIOT进一步融合形成NB-IOT;预计NB-IOT标准会在3GPP R13出现，并于2016年6月份冻结。

此前，相对于爱立信、诺基亚和英特尔推动的NB-LTE，华为更注重构建NB-CIOT的生态系统，包括高通、沃达丰、德国电信、中国移动、中国联通、Bell等主流运营商、芯片商及设备系统产业链上下游均加入了该阵营。

基于蜂窝的窄带物联网(Narrow Band Internet of Things, NB-IoT)成为万物互联网络的一个重要分支。NB-IoT构建于蜂窝网络，只消耗大约180KHz的带宽，可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，以降低部署成本、实现平滑升级。

NB-IOT聚焦于低功耗广覆盖(LPWA)物联网(IoT)市场，是一种可在全球范围内广泛应用的新兴技术。具有覆盖广、连接多、速率低、成本低、功耗低、架构优等特点。 NB-IOT使用License频段，可采取带内、保护带或独立载波等三种部署方式，与现有网络共存。

NB-IOT的前景与优势

移动通信正在从人和人的连接，向人与物以及物与物的连接迈进，万物互联是必然趋势。然而当前的4G网络在物与物连接上能力不足。事实上，相比蓝牙、ZigBee等短距离通信技术，移动蜂窝网络具备广覆盖、可移动以及大连接数等特性，能够带来更加丰富的应用场景，理应成为物联网的主要连接技术。作为LTE的演进型技术，4.5G除了具有高达1Gbps的峰值速率，还意味着基于蜂窝物联网的更多连接数，支持海量M2M连接以及更低时延，将助推高清视频、VoLTE以及物联网等应用快速普及。蜂窝物联网正在开启一个前所未有的广阔市场。

对于电信运营商而言，车联网、智慧医疗、智能家居等物联网应用将产生海量连接，远远超过人与人之间的通信需求。

NB-IoT具备四大特点：一是广覆盖，将提供改进的室内覆盖，在同样的频段下，NB-IoT比现有的网络增益20dB，相当于提升了100倍覆盖区域的能力;二是具备支撑海量连接的能力，NB-IoT一个扇区能够支持10万个连接，支持低延时敏感度、超低的设备成本、低设备功耗和优化的网络架构;三是更低功耗，NB-IoT终端模块的待机时间可长达10年;四是更低的模块成本，企业预期的单个接连模块不超过5美元。

NB-IOT聚焦于低功耗广覆盖(LPWA)物联网(IOT)市场，是一种可在全球范围内广泛应用的新兴技术。其具有覆盖广、连接多、速率低、成本低、功耗低、架构优等特点。NB-IOT使用License频段，可采取带内、保护带或独立载波三种部署方式，与现有网络共存。

因为NB-IoT自身具备的低功耗、广覆盖、低成本、大容量等优势，使其可以广泛应用于多种垂直行业，如远程抄表、资产跟踪、智能停车、智慧农业等。3GPP标准的首个版本预计在今年6月发布，到时候将有一批测试网络和小规模商用网络出现。

目前包括我国运营商在内诸多运营商在开展NB-IoT和研究。就NB-IoT的发展现状，余泉详细阐述了三个精彩观点：一是NB-IoT是蜂窝产业应对万物互联的一个重要机会。二是NB-IoT要成功必须要建立开放产业平台。三是2016年是NB-IoT产业非常关键的一年，标准、芯片、网络以及商用应用场景都会走向成熟。

NB-IOT的需求与发展编辑

随着智能城市、大数据时代的来临，无线通信将实现万物连接。很多企业预计未来全球物联网连接数将是千亿级的时代。目前已经出现了大量物与物的联接， 然而这些联接大多通过蓝牙、Wi-Fi等短距通信技术承载，但非运营商移动网络。为了满足不同物联网业务需求，根据物联网业务特征和移动通信网络特点，3GPP根据窄带业务应用场景开展了增强移动通信网络功能的技术研究以适应蓬勃发展的物联网业务需求。

我们正进入万物互联(IoT)的时代，这对于整个移动通信产业来说是一个巨大的机会。这一点在MWC2016上展露无疑。无论是运营商大咖，还是设备商巨头，纷纷展示了完整的物联网解决方案和在不同垂直行业的应用。

当然，实现这一切的基础，是要有无处不在的网络联接。运营商的网络是全球覆盖最为广泛的网络，因此在接入能力上有独特的优势。然而，一个不容忽视的现实情况是，真正承载到移动网络上的物与物联接只占到联接总数的10%，大部分的物与物联接通过蓝牙、WiFi等技术来承载。

为此，产业链从几年前就开始研究利用窄带LTE技术来承载IoT联接。历经几次更名和技术演进，2015年9月，3GPP正式将这一技术命名为NB-IoT。MWC2016上，NB-IoT首次亮相，受到瞩目，运营商和设备商纷纷为其站台和背书。

华为无线网络产品线首席战略官余泉在接受《通信产业报》(网)采访时表示：“NB-IoT是蜂窝网络产业应对万物互联的一个重要机会。我们非常看好NB-IoT的商用前景，推荐将其作为物联网联接技术的首要选择。”

他向记者阐释了NB-IoT的商业和技术优势。从商业层面上来讲，截至目前，蜂窝网络覆盖了全球超过50%的地理面积，90%的人口，是一张覆盖最为完整的网络。　从技术层面上来讲，NB-IoT有4大技术优势。首先是覆盖广，相比传统GSM，一个基站可以提供10倍的面积覆盖;其次是海量连接，200KHz的带宽可以提供10万个联接;第三是低功耗，使用AA电池便可以工作十年，无需充电;第四是低成本，模组成本小于5美金。

此前，华为曾向记者算了一笔账，假设全球有500万左右物理站点，全部部署NB-IoT，每个站3个扇区、每个扇区部署200kHz、每小时每个传感器发送100个字节，那么全球站点能够联接的传感器数量高达4500亿。

据了解，NB-IoT可以广泛应用于多种垂直行业，如远程抄表、资产跟踪、智能停车、智慧农业等。随着3GPP标准的首个版本在6月份发布，将有一批测试网络和小规模商用网络出现。NB-IoT将在多个低功耗广域网技术中脱颖而出。

“NB-IoT在欧洲和乃至全球都呈现出巨大的发展机遇。到2020年IoT全部产业链价值有望达到3万亿欧元，包括全产业链上下游，如网络连接、数据处理、平台应用、商业合作等。”余泉表示，华为已经做好在2016年完成NB-IoT商用的准备。

华为轮值CEO胡厚昆在2015全球移动宽带论坛上发表主题演讲时指出，移动运营商需要立即采取行动，抢占快速增长的物联网市场份额。目前，运营商虽然在可接入性方面拥有独特优势，但是许多其它技术，如ZigBee、蓝牙和内置WiFi也在迅速发展，运营商必须与垂直行业展开激烈竞争。胡厚昆强调，必须迅速制定统一的物联网标准，以推动跨行业发展。

沃达丰集团研发主管Luke Ibbetson对此表示赞同。他指出，目前80%-90%的物联网设备由低功耗的室内系统连接，余下的设备则由蜂窝网络连接。很多人认为，新出现的LPWA(低功耗广域)技术成本低，覆盖又广，将为移动运营商发展物联网带来良机。不过，Ibbetson指出：“我们目前还没有为客户开发出合适的解决方案，因此仍然面临巨大压力。”

转向窄带物联网

对于LPWA网络所用到的窄带物联网(NB-IoT)，运营商业已达成共识，应使用授权频谱，采用带内、防护频带独立部署。这一新兴技术可以提供广域网络覆盖，旨在为吞吐量、成本、能耗都很低的海量物联网设备提供支撑。

2015年11月，数家全球主流运营商联合设备商、芯片厂商和相关国际组织，在香港举办NB-IoT论坛筹备会，旨在加速窄带物联网生态系统的发展，成员包括中国移动、中国联通、Etisalat、LG Uplus、意大利电信、Telefonica、沃达丰、GSMA、GTI、华为、爱立信、诺基亚、高通和英特尔。六家运营商成员还宣布，将在全球成立六个窄带物联网开放实验室，聚焦窄带物联网业务创新、行业发展、互操作性测试和产品兼容验证。

目前，运营商已经在客户中展开预标准NB-IoT技术试点工作。例如，德国电信和沃达丰已经采取行动，利用现有基站进行预部署试点，预计试商用部署在2016年下半年进行，正式商用将从2017年初开始。

沃达丰的Ibbetson表示，对3GPP标准的整合充满信心，但他也指出这一过程缓慢而艰难。“希望窄带物联网能在2016年3月份前成为独立标准，同时我们需要尽快决定使用哪个频段。”

华为也希望相关标准能尽快得到确认，这样行业才能启动大规模的物联网部署。胡厚昆指出：“华为在技术方面已经准备就绪，希望能尽快抓住窄带物联网的机遇。”

窄带物联网具有四大优势：电池寿命长(超过十年)、成本低(每个模块不足5美元)、容量大(单个小区能支持10万连接)、覆盖广(能覆盖到地下)。

Ibbetson认为：“如果产业链不能将单模块成本降到两三美元以下，实现大规模应用，NB-IoT市场就做不起来。我们需要从全局角度出发，以极低的成本将物联网模块嵌入设备中。”

胡厚昆也认为，要想刺激NB-IoT大规模发展，通信模块成本必须低于5美元。如果成本降到1美元以内，则会带来爆发式增长。

即将步入爆发期

随着网络连接、云服务、大数据分析和低成本传感器等所有核心技术的就绪，物联网已经从萌芽期步入迅速发展的阶段，大多数分析师对此都表示认可。

埃森哲亚太区高科技和电子产业主管David Sovie指出，每个CIO都应尽快制定物联网发展策略，否则将会在竞争中落败。IBM研究院物联网全球战略计划主管Wei Sun表示，IBM各行各业的大客户都在探索物联网产品和服务。

越来越多的行业已经在使用物联网技术提高效率，提升客户满意度并降低运营成本。例如，汽车零部件、家用电器及安全系统制造商博世已经将很多产品线连接起来，并从移动互联技术，尤其是车联网领域的崛起中直接获益。

在医疗领域，飞利浦已经开发了多款电子医疗应用，包括一款供慢性病患者使用的贴片。该贴片使用传感器实时收集患者健康数据，并传输到云平台，医护人员可以对数据进行监控，并适时采取医疗干预措施。

飞利浦数字加速器项目主管Alberto Prado指出，设备和系统的互操作性是数字医疗行业崛起的关键。随着协作护理模式日益盛行，未来的医疗必然将整合所有资源，并以主动预防为主。

为了迎接物联网领域的巨大机遇，整个产业不仅需要推动技术创新，还需要推动商业模式创新和跨行业协作。由于用例、应用和商业模式纷繁多样，物联网市场将比移动市场更加碎片化。

胡厚昆表示：“这将有赖于产业链上不同的利益相关者精诚合作。在物联网时代，运营商需要将关注的重点由管理技术扩展至管理整个生态系统。整个行业正处在紧要关头，运营商需要立即行动起来，抓住这一新的蓝海机遇。”

NB-IoT亟需开放的平台

“NB-IoT产业生态系统正在快速成长，它更需要运营商与IoT相关产业参与者精诚合作，携手共进。”谈及NB-IoT落地的挑战，余泉介绍。

就在MWC2016举办前一天，GSMA联合企业各方举办全球首届NB-IoT峰会，并在会上成立NB-IoT forum。该联盟成员包括全球主流运营商、网络设备厂家以及主要芯片模组厂家等诸多产业链企业。

余泉强调，有超过20家垂直行业企业参加了此次峰会，这是非常可喜的开端。“当然垂直行业供应商可能不是几十家，而是几千家，业界还有很多的工作要做。”余泉以智能抄表行业为例表示，目前家庭拥有水表、电表、煤气表以及暖气表等很多表，这些背后的企业很多。

如此多的参与方，会出现大量协同方面的问题，业界需要一个开放的平台加速产业的前进步伐。而且，新标准制定需要开放平台去推动。

对此，诸多运营商联合包括华为在内的电信设备商一起搭建了Open Lab。据悉，借助Open Lab，垂直行业厂家就能很轻松地在实际现网上验证自身的物联网应用、网络以及商业模式。

2016年是NB-IoT产业关键年

“NB-IoT标准预计在今年6月完成。”余泉表示，这体现NB-IoT进入了发展的关键一年。

据悉，随着3GPP标准在6月份冻结，经过市场的洗礼后，NB-IoT会在LPWA市场的多个技术竞争中脱颖而出，成为领先运营商的最佳选择。同时2016年也将成为NB-IoT的商用元年。

今年将有很多芯片厂家和模组厂家支持NB-IoT发展。在网络方面，华为计划在今年下半年推出支持NB-IoT的系统。而许多其他网络设备供应商也计划在今年实现对NB-IoT的支持。

运营商在发展NB-IoT方面表现的十分迫切。“即使产业已经尽力最大努力，促进NB-IoT快速发展，但运营商还是认为发展进度不够快，给了供应商很大压力。”余泉透露。

垂直行业也提出了他们对技术的要求：终端电池寿命要达到10年以上，安全性必须完全满足，且今年要能够商用。

用户案例是NB-IoT或者说蜂窝物联网要成功非常关键的一点。现在借助Open Lab，业界已经讨论如何去使能更多的用户案例。目前智能停车、智能水表、智能追踪等用户案例已经完成实验室验证。“预计今年下半年就会有NB-IoT商用的网络，明年将会规模部署，这是我们整个产业的大概期望。”余泉表示。

对于NB-IoT发展的挑战，余泉表示万事开头难，但蜂窝产业发展几十年，拥有开放合作的传统，才能达到今天的成就。“我相信NB-IoT产业也会重复这样的开放合作，为运营商、垂直客户带来新的商业成功，同时对整个社会，对整个的经济起到非常好的促进作用。”余泉介绍。

助运营商开启百亿联接市场

据悉，当前只有10%的IoT应用是基于蜂窝网络的，蜂窝网络具备覆盖优势和成本优势，华为已经做好了在2016年内完成商用的准备。华为方面表示，华为在IoT市场最关键的一步就是“帮助运营商开启一个百亿联接市场”。

同时，在GSMA NB-IoT Forum的倡导之下，华为与运营商共同建立开发实验室，加强企业间合作。目前，华为已与中国移动、阿联酋电信、LG Uplus、上海联通、意大利电信和沃达丰在全球成立六个NB-IoT开放实验室，专注于NB-IoT的联合创新、产业发展、集成验证，探索全新的商用案例与商业模式，并将成果整个行业。

据了解，华为与移动运营商沃达丰将联手建立NB-IoT开放实验室，以推动NB-IoT技术的发展和推广。使用预标准NB-IoT技术的NB-IoT开放实验室将研究网络解决方案验证、新应用创新、设备集成、业务模式研究以及产品合格验证等。

NB-IoT规模化商用在即

2016年6月16日,在韩国釜山召开的3GPPRAN全会第七十二次会议上，NB-IoT作为大会的一项重要议题,其对应的3GPP协议相关内容获得了RAN全会批准,标志着受无线产业广泛支持的NB-IoT标准核心协议的相关研究全部完成。标准化工作的成功完成也标志着NB-IoT即将进入规模商用阶段，物联网产业发展蓄势待发。

随着标准的冻结，将有更多的产业链企业加入NB-IoT阵营，这将促使NB-IoT迅速规模化商用。NB-IoT的商用也将构建全球最大的蜂窝物联网生态系统。如此一来，2016年下半年将涌现出更多的商业应用已是铁板钉钉。窄带物联网巨大的“蓝海”市场已经开启，并将在未来出现爆炸式增长。据GSMA预测，到2020年全球互联设备将会到达270亿，其中100亿为移动连接设备。[7]

上海联通打造全球首个NB-IOT样板编辑

2010年起，上海联通率先开展了以用户感知为导向的“全业务服务体系”建设，实现企业发展的“双轮驱动模式”，以“发展”为前轮，快速扩展市场;以“服务”为后轮，纠偏平衡确保企业发展。五年时间，上海联通取得了收入翻番、利润翻番、用户规模翻番、网络规模翻番、客户满意度逐年提升的优秀成绩。[8]

然而，转型压力仍然巨大。上海市的移动通信市场已经是一个完全饱和的市场，人口红利已近消失。更多是深挖存量市场、维护现有用户，在优质的移动宽带网络下为用户提供更加丰富多彩的优质内容，培养流量使用习惯。

在集团层面，网络创新转型一直以来也是极为重要的课题，曾明确提出“网络创新转型不能再是单独的就网络说网络，必须要能支撑市场业务或者支撑模式创新”。

今年2月，上海联通运维部与集客部在对于网络创新转型进行了一系列的探讨，将方向定在了万物互联上。万物互联大幅增长对网络的压力是什么?上海联通相关负责人告诉C114，当时主要考虑的是连接数。物的连接增长没有历史数据、范围又广，无法预估，如遇突发情况，信令连接会“爆掉”。

出于这一考虑，上海联通与众多合作伙伴进行了深入的交流，当时NB-IOT的前身LTE-M(C114注：今年9月由国际电联正式命名为NB-IOT)进入其视线。LTE-M可以有效解决物联网方面的问题，且后续有着良好发展前景，上海联通最终以此为基础，携手合作伙伴在位于金桥的宁桥路机房进行部署。

然而，4.5G有什么业务可作切入?在对众多行业进行考量后，双方于4月确定先从两个业务入手，分别是智能停车和智能水表。这两个业务从芯片成熟度一直到下游合作厂商整个产业链相对比较成熟，具有良好的持续性。业务确定后就进入了马不停蹄的快速建设中，5月、6月，赶在7月亚洲移动大会·上海站之前正式上线，并在大会上隆重展示。

上海联通在宁桥路的两个停车场，共计20多个停车位，全部安装了带有4.5G NB-IOT芯片和一个地磁感应芯片的监测器，数据先传输到5楼的基站、再传到1楼的创新孵化基地，通过机房的集中管理平台实现更加智能的停车功能。与传统的停车方案相比，智能停车业务改变了需通过中继网关收集信息再反馈给基站所存在的复杂网络部署、多网络组网、高成本、大容量电池等诸多问题，可以实现整个城市一张网，便于维护和管理，与物业分离更易寻址安装等优势。

当前抄表方案存在着深度覆盖差、功耗大、成本高的挑战。而智能水表业务通过在水箱里面集成一块带有特殊芯片的电路板，不但可以实现更为精准的抄表数据传输，更可以智能监测控制水箱开关，凸显了NB-IOT技术在覆盖增强方面的优势。

拥抱万物互联 构建共赢生态

中国联通将智慧城市的试验基地扎根在上海，上海成为其探索智慧交通生活的前沿阵地。而上海联通早在2011年就开始发展物联网业务，其中最为突出的便是车联网应用。

上海联通打造了多项智慧“沃”交通的整体解决方案，从数据通信传输能力的提供者到车联网(Telematics)及相关服务的提供者，从传统业务平台的提供者到资讯平台，乃至商务平台的系统整合者，各个领域均有不少成功案例。无论是宝马的“互联驾驶”、巴士公司的“智能出租”，还是116114的“一键导航”，上海联通皆交出了一份出色答卷。

作为宝马“互联驾驶”的一级供应商，中国联通一方面为宝马公司提供基础的3G移动通信服务(MNO);另一方面，整合自身信息服务能力和宝马的其他供应商的专业能力，共同提供Telematisc服务平台系统集成(TSSP)、呼叫中心(CallCenter)和信息内容服务(Content)等整合的汽车信息化服务。这是中国运营商第一次以整体服务提供商的角色参与车厂前装车载信息服务(Telematics)项目。

据前述负责人介绍，到今年为止，上海联通物联网用户已经突破了100万(卡)，其中4成是3G，主要是车载物联网;6成是2G，包括POS机、小区储物柜等。未来3-5年间，其物联网连接数量预计将有百倍规模增长。上海联通希望“网络创新可以更好地适应万物互联时代到来”，前台部门、网络建设维护部门都将参与到这个领域中来。