物联网连接方式详解：蜂窝通信、LPWA技术与局域物联网的全面解析

从网络角度来看，物联网主要分为三类连接方式：

(1)蜂窝通信技术，即2/3/4/5G技术；

（2）LPWA技术（Low Power Wide Area，低功耗广域通信技术，也属于广义的蜂窝通信技术，特地分开以简化描述，下同），包括NB-IOT（Cat-IOT） NB1)、LTE-M（eMTC、Cat-M1）、LoRa、Sigfox；

（3）本地物联网（短程IOT），通常定义为100米以内，包括Wi-Fi、蓝牙、ZigBee等。此外，广义的物联网还包括工业总线、PLC（电力线载波）等各种连接场景。

人与人之间的联系基本上已经停止增长，而物联网正在扩大其边界。目前，全球大部分地区手机终端渗透率基本饱和。截至2017年10月末，联网手机终端数量达75亿台，进入放缓增长阶段，复合年增长率约为3%。另一方面，物联网发展迅速，局域连接保持着18%的年复合增长率，而广域（包括蜂窝和LPWA）产业链的成熟带动了连接的爆发，年复合增长率为26%。可以预见，未来五年，物联网将构建近三倍于手机的终端网络，带来连接、应用、数据的多重价值。

连接终端数量预测

预计2022年全球将拥有：16.1亿个蜂窝连接、22.5亿个LPWA、155亿个局域网。参考爱立信、BergInsight等机构的预测逻辑和数据，结合产业链调查反馈，我们预测2022年全球物联网连接数将接近200亿。 （1）2016年预估：全球物联网连接总数为58.9亿个，其中蜂窝物联网4.1亿个、LPWA 8000万个、本地物联网54亿个。

（2）2022年预测：全球物联网终端总数将达到193.1亿个，其中蜂窝物联网16.1亿个（CAGR 25%）、LPWA 22.5亿个（CAGR 76%）、本地物联网155亿个（CAGR 19） %）。

全球物联网连接数预测（亿，不含手机）

预计2022年中国将成为全球最大的物联网连接市场，我国运营商的公网较为完善，有利于广域物联网应用的拓展。我们认为未来五年国内广域连接的比例将高于全球水平。 GSMA和中国信息通信研究院的报告显示，2016年中国蜂窝连接数约为1亿。根据工信部要求，中国LPWA连接数将达到2020年将达到6亿台。我们预计2022年中国物联网终端总数将达到44.8亿台，其中蜂窝物联网设备3亿台，11.3亿台LPWA设备和30.5亿本地物联网设备。

中国物联网连接数预测（亿，不含手机）

物联网产业链包括四个环节：

（1）芯片/终端，最有价值的是基带芯片，带动了很多模组和终端厂商。

（2）网络，广域网（蜂窝/NB-IOT/eMTC）部署在运营商主导的授权频段。 Lora部署在免授权频段，可以部署在相对独立的区域。 WLAN/蓝牙/Zigbee等本地连接主要用于家庭/商业场景。

（3）平台赋能，实现设备管理、连接管理、安全管理、应用赋能、业务分析等功能。

（4）集成/应用和数据运营，具体到具体行业和应用场景，完成物联网软硬件的配置和持续运营。物联网产业价值超万亿美元，中国企业正在加速成长。 IDC预测，全球物联网市场规模将从2014年的6558亿美元增长到2020年的1.7万亿美元（CARG 17%）。我国物联网产业规模已从2009年的1700亿元跃升至2016年的9300亿元，预计2020年将突破1.5万亿元。我们认为，在物联网成熟阶段，价值物联网产业链四个环节的占比分别为30%、10%、20%、40%。

物联网产业链全景

芯片/终端：芯片/终端处于产业链上游，是物联网产业发展的底层需求，约占产业链价值的30%。其中，芯片开发占产业链价值的10%；模组生产、面向各垂直行业和最终消费者的定制终端和通用终端设计、操作系统开发等占据了产业链价值的20%。网络连接：网络连接约占价值链整体价值的10%，包括运营商公共连接和Lora等私有连接。物联网应用场景的多样性导致连接技术的选择存在差异。广义上讲，物联网包括有线和无线两种网络连接方式。在无线接入方面，现有的蜂窝技术正在向高速移动宽带演进。但低速、低频的长尾连接需求，需要更经济的技术方案，如低功耗广域通信技术。

物联网连接方式技术参数对比

平台使能：提供设备管理、连接管理、应用使能、安全服务等关键功能，约占产业链价值的20%。物联网发展初期，建立大规模连接，连接和设备管理是核心。随着大量连接到网络的设备的状态被感知，应用使能和安全服务的重要性逐渐凸显。因此，平台服务作为海量连接的生态汇聚点，成为各方竞争的焦点。

物联网平台分类

集成/应用与数据运营：物联网定制化最明显、深度运营价值弹性最高的领域。成熟阶段约占产业链价值的40%。这个环节需要与行业深度结合进行应用开发、系统集成和业务运营。更大的价值在于物联网数据的智能分析以及行业应用的增值服务。

芯片国内外平分秋色。高通主推双模，华为力争NB-IOT领先。目前，高通等国际半导体巨头已研发出NB-IOT/eMTC芯片并实现量产；国内物联网芯片有：华为、中兴微电子、锐迪科（锐泰）、MTK（联发科）等，模块基本同步，国内厂商具备定制化和性价比的双重优势。近年来蜂窝物联网模组产业格局基本稳定，高端产品仍以海外厂商为主。 NB-IOT模块基本同步。

全球主要运营商都在积极推动物联网网络建设。全球已部署8个NB-IOT商用网络和3个eMTC商用网络。其中，沃达丰、中国和韩国运营商是NB-IOT技术的主要推动者，美国运营商是eMTC技术的坚定支持者，而澳大利亚和日本市场的运营商则致力于NB-IOT和eMTC的联合部署。预计到2017年底，21个NB-IOT网络和4个eMTC网络将建成商用。

全球主要运营商物联网建设进展

海外AT&T、沃达丰、Verizon在连接数上明显领先。截至2017年6月底，AT&T的物联网连接数达到3600万，占其总连接数的25%以上，超过了3G连接数。 Verizon的IoT连接占比超过13%，增长相对稳定。沃达丰（英国）物联网连接数约占22%。它于 2014 年初开始提速，目前已超过 3G 连接数。与国内三大运营商相比，连接数明显落后。

国内外主要运营商物联网连接比例

CMP平台由海外三大巨头主导：思科Jasper、爱立信DCP、沃达丰GDSP。其中，Jasper作为全球最大的CMP平台，已与AT&T、Telefonica、NTT Docomo等50多家移动运营商集团合作，覆盖全球大部分国家和地区。 Jasper通过易通世纪与中国联通签署独家战略合作协议。爱立信与中国电信签署合作谅解备忘录，共同为企业客户提供一站式全球物联网连接服务。 AEP平台具有一定的行业属性。截至2017年6月，全球知名AEP平台近450个。

国内三大运营商物联网CMP/AEP平台合作

应用逐渐涌现。从综合价值来看，广域物联网在个人可穿戴、车联网、工业领域的营收规模位居前列。 2020年：从收入规模来看，收入排名前三的类别为个人可穿戴、车联网、行业应用；从增长趋势来看，车联网（92.5%）、医疗健康（77.5%）、智慧城市（32.2%）排名靠前。 AT&T、Verizon等海外运营商深度涉足车联网，并与整车厂商在前装市场展开合作。国内物联网大量连接的领域包括智能家居、共享单车、远程抄表、动物互联网等。

垂直行业广域物联网收入预测（十亿美元）

2017年6月15日，工业和信息化部正式发布《关于全面推进移动物联网（NB-IOT）建设发展的通知》，要求加快NB-IOT网络部署，实现NB-IOT 2017年底，网络覆盖直辖市及省会城市及其他主要城市，基站数量将达到40万个；到2020年，NB-IOT网络实现全国普遍覆盖，并实现室内、交通网、地下管网等应用场景的深度覆盖，基站规模达到150万个。同时，工信部要求在细分领域推广NB-IOT应用，逐步形成规模化应用体系。 2020年，NB-IOT连接总数将超过6亿。

国家积极出台政策促进物联网产业发展

在国内，我们力争“5G引领”，支持万物互联扩容升级。 5G标准制定正在按计划推进。 R15标准预计2018年6月完成，将支持eMBB（超大带宽）； R16标准预计将于2019年底完成，增加对URLLC（超低延迟）和mMTC（超大容量）的支持。在5G产业化之前，工信部等部委持续推动智能网联汽车（V2X）和低功耗物联网（NB-IOT）的研究和落地，培育壮大我国产业链实力，在转5G的过程中掌握更多。倡议。

5G支持物联网扩展升级

为什么要这样做？物联网已成为运营商拓展业务的重要方向。目前，我国手机用户已接近饱和，三大运营商已进入存量竞争阶段；中国移动大力投入固网宽带市场，行业整体ARPU面临下行压力。为什么是中国？运营商拥有广域覆盖的网络能力。我国幅员辽阔。从4G基站数量来看，国内覆盖范围远好于北美市场。拥有完善的全国网络，支持跨域应用部署。为什么是2018年？中国移动的进入，为行业注入强劲动力。物联网产业链较长，涉及网络终端、成本规模等多组相互依赖的因素，参与方众多，难以形成统一节奏；中国移动明确加快物联网网络建设，并相应提供终端补贴，促进快速连接规模。从体量来看，我们判断将显着加速国内物联网产业链的迭代和进步。