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1、物联网行业低功耗广域网发展概况分析移动物联网企业应将物联网业务纳入骚扰电话和垃圾短信管控体系，健全物联网骚扰电话和垃圾短信的监测、发现和处置机制，依据物联网卡功能限制要求，严格规范短信、语音等功能使用，按照最小必要原则为用户开通物联网功能；强化移动物联网产品进网监管，引导企业依法依规推出各类移动物联网终端产品；加强事中事后监管，对各类违法违规行为加强惩治，打造公平良好市场环境。一、 物联网行业低功耗广域网发展概况（一）广域网与低功耗广域网简介根据物联网传输距离的不同，物联网可分为局域网与广域网。局域网通信距离相对较短，一般在200米范围内，适用于室内、低移动性场景，如智慧家居、智能仓库等；广域
2、网通信范围大，可达15公里以上，适用于大范围、移动性场景，如智能制造、智慧农业、智慧能源、智慧城市等。广域物联网包括基于免授权频谱的LoRa、Sigfox等技术以及基于授权频谱下的2/3/4/5G蜂窝通信、NB-IoT等技术构筑的物联网。其中，低功耗广域网（简称LPWAN）是一种以低速率进行远距离通信的无线通信技术，具备低带宽、低功耗、远距离等特性，可以满足物联网通信中对于覆盖和续航的不同技术要求。在广域物联网场景中，低功耗广域网可以满足长距离、低功耗的需求，传输距离在复杂的城市环境中可以超过传统蜂窝网络，空旷地域甚至高达15公里以上，且穿透性较强，适用于恶劣环境，支持窄带数据传输，网络通信成
3、本极低。由于该网络通常采用低数据传输速率，加上网络设计中引入多种节电技术，基于低功耗广域网的设备功耗极低，电池供电可以支撑数年甚至十年以上。不同的无线通信技术在传输速度、功耗、安全性、组网能力等方面存在着较大差异。行业业务产品主要服务于广域物联网场景，其中智能传感设备、物联网通信设备主要服务于低功耗广域网场景。（二）低功耗广域网市场规模根据GSMA预测，2022年低功耗广域网连接数将超越传统的2G、3G及4G网络，成为物联网连接中的主导技术。根据GlobalMarketInsight统计，全球LPWAN市场规模2022年超过50亿美元，预计2023-2032年将以约50%的复合增长率增长，至2
4、032年将超过3，500亿美元。随着大量的低功耗广域网技术涌现以及应用案例的推广，经过近几年的发展，目前国内外已经形成了以LoRa、Sigfox和NB-IoT/eMTC为主导的技术路线。根据物联网行业调研机构IoTAnalytics的监测数据，2021年采用以上技术的物联网节点数占所有低功耗广域网节点的份额超过96%。其中NB-IoT与LoRa分别以47%和36%的全球市场份额占据前两名，两者合计占比83%，是低功耗广域网通信领域的主导技术。（三）低功耗广域网竞争格局目前，全球低功耗广域网的部署虽然以LoRa、Sigfox和NB-IoT/eMTC为主导，但是基于非授权频谱的LoRa、Sigfo
5、x技术和应用相对成熟，并且得到了产业界和金融界的大力支持，加入LoRa、Sigfox通信网络生态的企业日益增加。而传统运营商主导的NB-IoT/eMTC网络也在快速推进，NB-IoT/eMTC可以基于现有网络设施的升级快速切入，但是由于低功耗广域网的应用对终端的生命周期要求较长（通常为5-10年），因此早期的LoRa、Sigfox占据了时间窗口先机。在发展时间方面，LoRa网络的部署和应用时间较早。2013年，Semtech发布了第一代LoRa芯片，并于2014年推出第一个试验移动网络。2017年，NBIoT芯片、模组陆续推出。相较NB-IoT/eMTC，LoRa因其商业应用的时间较早，已积累
6、相当数量的用户基础。虽然LoRa芯片专利技术主要由Semtech掌握，但得益于LoRa是一个开放的全球化标准架构，产业链中的各环节均有大量企业参与，这种技术的开放性、竞争与合作的充分性促使LoRa快速发展，带来生态繁荣。在市场参与度方面，LoRa网络的参与者类型更加多元化，除传统的电信运营商参与建设外，其他企业也可参与LoRa网络的建设。在技术特征方面，LoRa与NB-IoT的技术参数相近，其广覆盖、低功耗、大连接、低成本的特点均契合低功耗广域网的要求，但二者布网方式的差异性弱化了二者的竞争关系。NB-IoT主要依赖于传统运营商网络，在发达地区通信稳定性高，但在偏远地区信号覆盖欠佳。LoRa布
7、网灵活，部署运营成本低，适用于搭建户外环境、工业园区等需要长周期低功耗数据监测的网络覆盖场景。这种布网差异使得LoRa与NB-IoT形成一定程度的互补关系。对于下游应用企业，定制化项目出于成本与数据安全性考虑往往优先选择采用LoRa技术搭建私有网络。随着广域物联网需求端的挖掘，应用导向型的生态模式使平台层与应用层的价值日益凸显，适合自建网络的LoRa技术在数据管理服务及资产运营上拥有相对优势。综上，在未来较长时间内，NB-IoT与LoRa两种通信技术在全球广域物联网领域将会长期互补共存。目前，NB-IoT在国内低功耗广域网领域仍占据主流地位，市场参与者以传统通信运营商为主。2021年，LoRa
8、被国际电信联盟（ITU）正式批准成为低功耗广域网的通信标准，随着LoRa技术的快速发展，未来全球各地LoRa网络设备及终端设备的部署数量将快速增长，进一步推动广域物联网生态系统的完善和行业市场竞争格局发展。（四）低功耗广域网主要运营商中国电信成立于2002年，是国内三大通信运营商之一。中国电信于2017年启动NB-IoT布局与建设，截至2020年8月，中国电信已部署超过41万NBIoT基站，全国NB-IoT整体覆盖率超过97。中国移动成立于1997年，是国内三大通信运营商之一。中国移动于2017年开始发展NB-IoT业务，截至2018年6月，中国移动已经实现全国346个主要城市城区NB-IoT
9、连续覆盖。截至2019年底，中国移动NB-IoT基站保有量达232万。中国联通成立于2001年，是国内三大通信运营商之一。中国联通于2017年开始NB-IoT的规模商用部署，于2018年5月完成30万个NB-IoT基站升级，全国范围均有覆盖。德国电信成立于1995年，是欧洲最大的电信运营商之一，旗下品牌TMobile为美国四大电信运营商之一。德国电信于2017年在德国启用NB-IoT商用，截至2022年12月，德国电信通过与其他运营商漫游协作的方式在全球超30个国家及地区提供NB-IoT通信服务。威瑞森电信设立于2000年，是美国最大的移动运营商之一。于2019年推出NB-IoT计划，其NB-
10、IoT网络同年已覆盖全美92%以上人口。FOrangeOrange前身为法国电信，成立于1988年，是法国最大的电信运营商之一，同时也是非洲的主要运营商之一。Orange2017年已初步完成法国全国范围的LoRa网络部署，目前已覆盖超3万座城市、超95%的法国人口。SK电讯前身为韩国行动电信，成立于1984年，是韩国最大的电信运营商之一。SK电讯于2016年即完成基于LoRa的全韩国网络部署，已覆盖99%的韩国人口。氦元素平台为NovaLabs于2019年开始运营的基于LoRa的共享网络社区。其利用LoRa网关覆盖广、安装便捷、网关铺设成本低等特性发动由普通民众共建、共享的全球化LoRa网络部
11、署。目前平台已基本完成欧洲、北美主要城市的网络覆盖。（五）低功耗广域网的共享网络模式1、共享网络模式简介传统运营商市场主要由政府主导，由网络运营商向政府购买授权频段，建立通信基站，实现网络覆盖并将通信服务销售给用户。LoRa产业生态的扩展，加上开源软硬件的发展，一些组织开始探索共享商业模式，将自发性、分散化的应用逐渐化零为整，扩大网络覆盖规模。其中典型的案例为荷兰的TTN（TheThingsNetwork）组织与美国的氦元素平台（TheHeliumNetwork）。在基于LoRa技术的共享网络模式下，网络提供商可使用ISM频段，通过购买网关设备并安装于自有物业的楼顶、园区等即可实现网络覆盖，并
12、将网络流量销售至终端用户。氦元素平台通过引入基于区块链激励机制，将数字资产作为奖励形式发放给参与共享网络建设和维护的网关铺设者，同时网络使用者通过购买并消耗以上数字资产获得网络流量以开展物联网业务。通过数字资产奖励及消耗机制，氦元素平台在2021年迎来了爆发，网关数从2020年末的14万快速增长到45万。截至2022年底，超过180个国家及地区开始部署氦元素平台的网关，平台累计部署的网关数量超98万台。氦元素平台区块链为构建无线基础设施创建了一个去中心化的模型，为形成大规模的基于LoRa网络的低功耗物联网覆盖提供了一种安全且经济高效的方式。2、共享网络模式具备成本优势与灵活延展的特点传统通信运
13、营商通常需要巨额资金投入以支持基站建设、初期用户的引入以及后续的基站维护。对于网络提供商，相较于建设大型基站的网络部署模式，基于网关的共享网络无需负担高昂的固定成本，网关设备运行功耗极低，具备天然的运营成本优势；对于网络使用者，在流量资费方面，共享网络资费较传统通信运营商明显下降，具备较强的价格竞争力。氦元素平台物联网资费以美元计价，每十万个数据包费用折合1美元。共享网络运营商还可通过网络漫游方式提供网络延展性，更好地满足下游客户的通信需求。以氦元素平台为例，其通过与Actility、Senet、X-TELIA等北美物联网运营商建立了漫游合作关系，提升LoRa网络在北美地区的通信质量及覆盖范围
14、，并通过与物联网软硬件企业的合作提升了共享网络的增值服务能力。共享网络模式的成本优势及灵活性更符合物联网碎片化应用的现实需求，有助于挖掘物联网下沉市场潜力。3、共享网络支持物联网连接应用，未来市场空间广阔共享网络基于LoRa通信技术，主要载体为LoRa网关，支持下游LoRa物联网节点的通信需求。据Semtech披露，截至2022年9月，全球LoRa网关部署超过500万台，全球LoRa终端节点超过27亿个。据IoTAnalytics测算，2020年全球低功耗广域网（LPWAN）节点数约45亿台，2021年约66亿台，预计2026年将达到2716亿台，2021-2026年复合增长率327%。截至2
15、022年12月末，氦元素平台接入网关数超98万台，较2021年底的45万台增长超100%。共享网络商业模式有力推动了LoRa网络覆盖，为物联网应用提供基础建设。未来随着终端节点铺设量的增加，物联网终端市场空间不断增长。二、 制定移动物联网与垂直行业融合标准推动NB-IoT标准纳入ITUIMT-20205G标准；面向智能家居、智慧农业、工业制造、能源表计、消防烟感、物流跟踪、金融支付等重点领域，推进移动物联网终端、平台等技术标准及互联互通标准的制定与实施，提升行业应用标准化水平。三、 开展移动物联网关键技术研究面向不同垂直行业应用环境和业务需求，重点加强网络切片、边缘计算、高精度定位、智能传感、
16、安全芯片、小型化低功耗智能仪表、跨域协同等新兴关键技术研究，并开展相关试验。四、 健全移动物联网产业链鼓励各地设立专项扶持和创新资金，支持NB-IoT和Cat1专用芯片、模组、设备等产品研发工作，提高芯片研发和生产制造能力，满足规模出货需求；打造NB-IoT完整产业链，提供满足市场需求的多样化产品和应用系统；进一步降低NB-IoT模组成本，2020年降至与2G模组同等水平；加大Cat1芯片和模组研发工作，推动模组成本降低，促进规模应用。五、 营造有序市场环境移动物联网企业应将物联网业务纳入骚扰电话和垃圾短信管控体系，健全物联网骚扰电话和垃圾短信的监测、发现和处置机制，依据物联网卡功能限制要求，严格规范短信、语音等功能使用，按照最小必要原则为用户开通物联网功能；强化移动物联网产品进网监管，引导企业依法依规推出各类移动物联网终端产品；加强事中事后监管，对各类违法违规行为加强惩治，打造公平良好市场环境。
