物联网:NB-IoT定位很鸡肋,基本没有推广的意义

对于物联网来说,要想被广泛应用,需要在三点下功夫:低功耗、低成本、易用性(为何是这三点?原因暂时不展开讲了)。

人们在谈到现代信息技术的时候,物联网是被人们最寄予厚望的技术之一。围绕着万物互联的理念和理想,各种各样的标准相继推出。NB-IoT作为国内运营商和设备商主推的标准,是目前最火热的物联网标准之一,围绕着它的供应链也是最全的。判断一个技术的好坏,我的观点一向很简单,是要看其被市场认可的程度,因此,不能单纯从技术上看其是否先进。在推广之初,市场的供应侧对它非常热切,国内主流运营商和设备商都重点投入NB-IoT,因此我的感觉是即使NB-IoT的技术并不先进,但可能是可以媲美“小灵通”的。

曾经辉煌的小灵通

简单回顾一下小灵通,也就是中国电信推出的无线市话(Personal Handy-phone System,中文意为低功率移动电话系统),简称PHS。它也是属于蜂窝移动技术,但与当时的GSM和CDMA这两种标准相比,PHS的覆盖范围小,时延比较大,移动性差,因此,很快地被市场所抛弃。但中国电信没有移动电话运营资质和无线频谱资源,为了减缓固话业务的衰减,抢食移动语音业务的大蛋糕,把这项落后的技术捡拾起来,在国内投入巨资大量铺网。这也为电信获得了大量的移动用户资源。所以,从小灵通在国内的发展来看,小灵通技术上虽然不佳,但总体来说,还是一种能够满足当时国内部分需求的技术,有一定的积极意义的。

所以,我原来还是很看好NB-IoT的,即使是运营商为了争抢巨大的物联网蛋糕所推出的一种过渡的技术,也可以帮助他们争抢物联网用户。但近来深入分析NB-IoT,我惊讶地发现,运营商实际上并不需要NB-IoT来参与这个市场,推出这个标准,实际上是没有什么必要的。NB-IoT大概率连小灵通的使命都没有办法完成。为什么?我想把我的想法简单叙述出来。

对于物联网来说,要想被广泛应用,需要在三点下功夫:低功耗、低成本、易用性(为何是这三点?原因暂时不展开讲了)。如果物联网标准能够兼具这三方面的优势,势必会更容易受到市场的欢迎。我们来看看NB-IoT在这三方面的表现。

功耗

NB-IoT宣称一块电池可以用十年,让人非常兴奋。但且慢,真的功耗这么低么?仔细一看,有前提的,就是在终端平时处于深度睡眠状态(即不能工作),每天定期主动醒来一次,发送200Byte的报文,5000mAh的电池理论上可以使用12.8年。5000mAh什么概念?iPhone X的电池容量为2716mAh,5000mAh差不多是iPhone X电池的两倍容量,容量不可谓不大。但即使如此,NB-IoT也只能支持每天只发送一次信息,且数据量只有200B!如果醒来两次呢?那么时间电池只能用6.4年了。醒来次数越多,电池使用时间会直线下降。实际使用过程电池还会放电漏电,这只会降低使用时间了。所以,所谓一块电池可以使用10年以上,只是理论上在一天醒来一次且数据传输量极小的情况下的理论值,但符合这种场景的应用屈指可数,抄表可能算一个,但也只能算勉强完成基本的任务,如果抄表只需要每天或者更久传一次数据,那么NB-IoT可以说是合适的。更多的场景实际上需要终端和网络更加频繁的互动,NB-IoT的表现就非常不堪了。例如,用于智慧停车的NB-IoT模块,实际应用中差不多5个月左右就需要更换电池,而这个工作量是非常大的。

NB-IoT作为基于蜂窝网络的窄带无线技术,实际上和他的同门师兄——2G技术相差不大,传输数据时NB-IoT传输数据的功耗和2G(GSM)差不多;而NB-IoT与2G最大的不同的是其睡眠和唤醒机制,也正是这个机制让NB-IoT的功耗降低了下来,但2G有个简单粗暴的方式也可以做到这一点,就是关机:即2G在不传输数据时,终端处于关机状态;到设定的传输数据的时间时自动开机,传送完成后再自动关机。这样一来,在完成同样场景的任务的情况下,NB-IoT和2G的功耗实际上相差不大。那么单纯从功耗来看,NB-IoT实际上并没有优势。

成本

说完功耗,再说成本。NB-IoT并不能直接使用现有的2G、3G等蜂窝网络,需要部署新的NB-IoT基站,只不过这些基站可以跟原有的蜂窝网络基站共站址等基础设施而已,因此,NB-IoT除了终端成本外,实际上还有一大块基站成本,当然这部分成本是由运营商承担的,但羊毛出在羊身上,最终还是由用户来承担的。而他的同门师兄2G呢?网络覆盖已经非常完善,不需要重新布网,这就可以省却很多的成本。而NB-IoT的功耗也只有些许的改善(从上文分析看实际上改善很小),而且2G的终端模块成本比NB-IoT低,即使后者还有运营商补贴。整体来说,使用NB-IoT的成本实际上是不如使用2G网络的。

在很多场景,终端是使用电池供电的,由于NB-IoT的功耗在很多情况下并不低,需要频繁更换电池,因此电池成本和维护成本相当高。例如上文中提到的智慧停车应用中,几个月就需要更换电池,每更换电池就相当于重新施了一次工。这种状况怎么会让人放心大规模的使用呢?

NB-IoT的另一大成本就是其月租费用,每个终端都需要给运营商支付一定的费用才能使用,这当然是天经地义的,但这也意味着成本的升高。如果需要大规模使用,这种成本的提升是很可观的。

易用性

对于需要大规模使用的技术来说,易用性越好,越容易被用户接受,这可能算是一个常识。

对用户来说,只要NB-IoT网络覆盖到的地方,NB-IoT终端可以直接连接到公网,因此是易于使用的。当然,跟2G相比,NB-IoT的网络覆盖度远远不如2G,而2G也是能够直接连接到公网的,因此,NB-IoT在易用性上并不如2G网络。

在LoRa等标准面前,NB-IoT的易用性确实是更好的。因为LoRa等需要在终端和公网之间增加一个网关,这个网关的作用就是管理和连接终端,收集终端的数据,发送到公网上去。但技术上来说,LoRa其实并不比NB-IoT复杂,拓扑结构实际上是一样的。LoRa网关实际上也可以叫LoRa基站,NB-IoT基站实际上也可以叫做NB-IoT网关。他们看起来前者需要网关才能连接到公网而后者不需要,这只不过是从终端用户的视角来看的。一般来说,没有现成的LoRa网络,用户如果需要用它来部署物联网络的话,需要自己部署网关(基站),连接公网;而NB-IoT一般是运营商完成基站和网络的部署,用户只需要采购终端和采购运营商的服务就可以了。显然,NB-IoT对用户来说,易用性要优于需要自己部署网络的LoRa等物联网络的。但从成本的角度来考虑,这是通过提高使用成本来获得的方便性,且受限于运营商网络覆盖,实际应用中要具体情况具体分析。

现在大家可能知道我为何说运营商没有必要推NB-IoT了,因为与2G技术相比,NB-IoT并没有多少优势,仅有的功耗方面的优势也只能在数据传输量很少且传输频次很低的场景下才得以显现,但这种场景有更好的应用如LoRa等替代;其他如易用性、成本都不比2G有优势。

那么我要问一问:为何要设计出这种奇葩的技术标准?

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