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1、物联网通信设备产业发展指南支持基础电信企业建设移动物联网连接管理平台，加强网络能力开放，支持物联感知设备快速接入，支撑海量并发应用场景；引导行业应用企业搭建设备整合智能化、设备及数据管理智能化、系统运维智能化的垂直行业应用平台，逐步形成移动物联网平台体系，进一步降低移动物联网设备的开发成本和连接复杂度，满足复杂场景应用需求。鼓励有能力的企业建设开放实验室，为中小企业提供测试、验证及开发支持等服务。到2020年底，NB-IoT网络实现县级以上城市主城区普遍覆盖，重点区域深度覆盖；移动物联网连接数达到12亿；推动NB-IoT模组价格与2G模组趋同，引导新增物联网终端向NB-IoT和Cat1迁移；打
2、造一批NB-IoT应用标杆工程和NB-IoT百万级连接规模应用场景。一、 物联网产业概述物联网的概念最早于1991年由美国麻省理工学院KevinAshton教授提出。随着计算机技术以及通讯技术的日渐成熟，物联网迎来了发展机遇，美国、日本、欧盟以及中国等多个国家和地区相继提出物联网发展战略，将其作为未来经济发展的主要推动力。工信部2011年发布的物联网白皮书中将物联网定义为：物联网是通信网和互联网的拓展应用和网络延伸，它利用感知技术与智能装置对物理世界进行感知识别，通过网络传输互联，进行计算、处理和知识挖掘，实现人与物、物与物信息交互和连接，达到对物理世界实时控制、精确管理和科学决策目的。物联网
3、的层级架构可分为感知层、传输层、平台层和应用层。行业智能传感硬件业务处于感知层，网络通信硬件业务处于传输层，边缘计算硬件可在感知层、传输层、平台层进行应用。感知层用于识别物体或环境状态，并采集、捕获信息。由RFID标签、传感器、摄像头、二维码标签、读写器、识读器、GPS等传感元器件以及传感网络构成，通过传感器等设备获取物理世界信息，并通过传输技术传递数据。传输层负责传递和处理感知层获取的信息。具体而言，感知层的信息经由网关转化为网络能够识别的信息后传达到传输层，传输层再通过互联网、移动互联网各类通信协议与技术实现物理世界与数字世界的对接。数据传输网络主要由2/3/4/5G、NB-IoT等蜂窝通
4、信网络，和WiFi、蓝牙、ZigBee、LoRa等非蜂窝通信网络组成。平台层是物联网数据处理和信息交互计算的平台，主要以PaaS平台为主，以软件为核心，为应用服务提供开发、运行和管理环境。平台层向下通过传输层和感知层，对终端收集到的信息进行处理、分析和优化等，向上服务于应用层，为应用服务商提供应用开发的基础平台，是实现应用的桥梁。应用层提供基于物联网技术的丰富应用。应用层将物联网信息技术与行业信息化需求进行深度结合，完成物理信息的协同、共享、分析、决策等功能，形成广泛智能化应用的解决方案，从而实现物联网在众多不同领域的运用。二、 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
5、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、
6、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
7、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2032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
8、）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、Sigfox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
9、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
10、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
11、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199
12、7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
13、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-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
14、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（TheHeliu
15、mNetwork）。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
16、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，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
