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5G爆發后的物聯網,誰能成為幕后大贏家?

來源:電路板 編輯:PCB設計 日期:2019-06-15 瀏覽:
5G時代已經來臨,5G走向商用的步伐也在逐漸加快。5G對于物聯網的重要性,體現在兩個方面:一是比4G時代快到100倍的高網速;二是和4G網絡相比,低到毫秒級的響應速度。只有5G下的了高網速和低反應速度,人工智能助手的服務才可以通過感知萬物的“物聯網”神經。騰訊科技聯合優質科技CP推出“”專題,為你解讀5G在通訊、物聯網、車聯網、工業聯網、邊緣計算、云服務等各行業的應用,深度剖析5G技術將對行業競爭格局產生什么影響。
 
5G爆發后的物聯網,誰能成為幕后最大贏家?
今天這一篇是物聯網篇, 主要講述了為何物聯網將在5G時代爆發,以及物聯網爆發以后供應鏈背后的故事。,這是一個以通信、AI、物聯網和云服務為主要方向的產業觀察媒體,用全球通信產業的技術動態,書寫實時熱點的深度解讀。
“當你回到家之前,可以利用手機APP提前打開家里的空調和電視,并在工作的日常用手機進一步操控陽臺窗簾的開合,好讓家里的植物以更健康的方式生長”
這看似科幻的一幕,隨著各家科技巨頭對“智能家居”的場景搭建,已經成為今天的現實。甚至對于人類的調侃,一些搭載了人工語音助手的音箱也能隨著“應激反射”偶爾進行一些看似并不智障的討巧互動。
事實上,早在2015年,隨著Apple提供HomeKit SDK,允許用戶使用Apple產品控制鎖,燈,恒溫器攝像機和開關。以及2014年,谷歌花費32億美元收購了智能連接恒溫器制造商Nest,局域物聯網的技術已經成熟。
但為何在過去三年后,我們對物聯網(英文名: Internet of Things 縮寫IoT)的感知依然只是PPT上的演講?而智能家居的搭建依然只是身邊極少數人的玩具?
當4G時代已經臨近尾聲,物聯網的布局又將和5G產生怎樣的爆炸式反應?云計算和人工智能對物聯網的用是什么?
1、5G時代的物聯網,將是一場生態戰
在知乎上,一位網友寫道:物聯網對于人工智能好比人的神經系統對于大腦,沒有神經系統做支撐,大腦便無法感知萬物,而人工智能也將持續以“人工智障”的形式發展下去。
所以,諸如自動駕駛、云計算、工業4.0和智慧城市等場景的搭建,都無法離開物聯網的布局而單獨存在。而對于5G物聯網的布局而言,這也意味著將不只是芯片上的競爭,而是一場關乎云計算、人工智能和5G網路建設的生態戰。
甚至,在許多技術從業者看來:“5G網絡專為物聯網而生”。
5G對于物聯網的重要性,體現在兩個方面:一是比4G時代快到100倍的高網速;二是和4G網絡相比,低到毫秒級的響應速度。
因為只有5G下的了高網速和低反應速度,人工智能助手的服務才可以通過感知萬物的“物聯網”神經,從今天的人工智障中進行“靈魂”上的升級。
以一個場景為例,為何在人工智能助手已經爛大街的今天我們卻很少使用?歸其根本還是慢!
如果我的人工智能助手只能為我打開一下手機上的閃光燈,然后從喚醒人工智能助手到手機上閃光燈的打開,前后用掉了1分時間,而如果我親手操作,往往只需要不到5秒完成。
所以,我們為什么要使用如此“智障”的人工助手?
但假如現在的5G網絡和5G的物聯網設備已經普及,手機是萬物互聯的管理入口。
此時我需要手機上人工智能執行的命令將不再是打開閃光燈這樣的簡單命令,基于5G網絡的低延遲和云計算背后的數據庫指令集,我們對人工智能助手下達的命令將不再是機械式的結構型語言,而更多是在隨心交流中完成的。
比如,4G時代的你需要定外賣,對人工智能助手下達的命令只能是“幫我打開美團外賣”,然后進入APP后,還需要你本人再去進行一通頗為繁瑣而又簡單的操作。
而未來的某一天,當你需要預定買外時,因為5G網絡讓人工智能助手與云計算與所有的物聯網設備相連。
所以,你大概只需要告訴你的人工智能助手‘我想吃三鮮餡的慶豐包子",你的智能助手便已經根據最優價格和最優路線,幫你完成了所有今天需要在手機上一通亂點的操作。
當外賣機器人到達樓下時,你的人工智能助手又能通過云服務數據里的定位信息的實時跟蹤,及時幫它完成了電梯樓層的設定。
試問,如果5G時代的物聯網可以讓人工智能助手“貼心”至此,哪里還有人會去像現在這般,天天捧著手機去當“電子奴隸”。
除了與我們貼身的人工智能,5G的物聯網時代,智慧城市、虛擬現實、遠程醫療和自動駕駛都將因為萬物互聯而成為并不雞肋的現實。
其中自動駕駛的實現,則和5G以及萬物互聯有著更深的綁定。
以現在的自動駕駛為例,目前自動駕駛的體驗,主要源于汽車上的各種雷達。它們分布在汽車的各個方向,以感知汽車行駛中的真實路況。
但這種感知并不完美,比如它無法知曉身邊無法感知外的車輛狀態。一旦遇到突發的車輛進入雷達,交通事故依然無法避免。
而物聯網則可以讓汽車除了感知身邊的道路狀態,還能隨時知曉這一區域其他汽車的速度、目標和車況信息,從而在5G網絡毫秒級的響應速度下,實現蜂群式的高效率交通網絡的構建。
如果這些場景發生在4G時代,人工智能助手還依然只是依賴程序員喂入信息的“人工智障”,萬物互聯的自動駕駛將因為網絡延遲而出現實時信息中斷的嚴重安全bug。
而能夠實現這一目標的技術,就源于未來支持5G網絡的物聯網芯片的低價量產。
同時,隨著支持5G網絡芯片設備的大量普及,此時每個城市都會以5G網絡和搭載了5G物聯網設備的節點為依托,構成一個實時進行信息交互的智慧型網絡城市。
此時,云計算和人工智能將會在這個萬物互聯的過程中扮演一個從B端向C端的服務轉換角色。所以,對于5G物聯網的布局而言,這也意味著將不只是芯片上的競爭,而是一場關乎云計算、人工智能和5G網路建設的生態戰。
事實上,根據通信行業專家的觀點:物聯網、云計算與人工智能在5G時代需要共同攜手,三者的進程缺一不可。
2、為什么大規模的物聯網需要靠5G來解決?
說起物聯網,還要從物聯網當下最受關注的兩大主流技術(LoRa和NB-IoT)說起。
LoRa(LongRange)是美國Semtech公司采用和推廣的一種基于擴頻技術的超遠距離無線傳輸方案,它的通信傳輸類似WIFI,可以由多個設備在不遠的距離內組成一個局域網。
LoRa物聯網主要由終端(可內置LoRa模塊)、網關(或稱基站)、Server和云四部分組成。因為LoRa網絡屬于私人協議,所以LoRa網絡的組網需要單獨搭建,且前期投入較高。
而NB-IoT技術是國際電信運營商統一制定全球通用標準,所以NB-IoT設備的組網可以直接使用現有通信運營商的基站。
因為共用電信運營商的通信解決方案,所以隨著5G時代的降臨,NB-IoT設備也可以通過升級協議來直接接入5G網絡,所以和LoRa相比,NB-IoT技術下的物聯網芯片設備,才能真正組成全球物聯網體系。
而在了解這一事實后,我們便可以解答4G時代沒有物聯網的疑惑。
跟據維基百科顯示:
早在1982年就有智能聯網設備的討論,但直到1995年,比爾·蓋茨才第一次在出版的《未來之路》一書中提及物互聯(設備到設備)的定義。
1998年麻省理工學院提出了當時被稱作EPC系統的物聯網構想。
1999年,在物品編碼技術上Auto-ID公司才正式提出了物聯網的英文名字。
隨后幾年,雖然在2005年11月17日,世界信息峰會上,國際電信聯盟曾在發布的《ITU互聯網報告2005:物聯網》中指出“物聯網”時代的來臨,但物聯網技術的發展,卻直到2009年才算剛剛完成起跑線。
2009年起跑線的建立,源于LoRa技術在一家法國公司的誕生。
但最初的LoRa技術前景并未被這家法國公司發覺,所以直到2012年在美國的Semtech公司發現了這項技術后,才用500萬美元將LoRa專利從法國的那家公司手中拯救了下來。
為了開發LoRa的專利前景,Semtech公司在未來三年一直在各種大會上大力推廣這項技術。
隨著LoRa物聯網方案吸引的行業巨頭越來越多,Semtech公司在2015年邀請了IBM等業內具有巨大影響力的企業,在當年2月成立了LoRa聯盟,并第一次統一了LoRa技術的物聯網芯片設計標準。
而此時,另一項物聯網主流技術NB-IoT才在通信龍頭華為和高通的推動剛剛誕生。
2014年5月,華為聯合高通提出了窄帶技術NB M2M;2015年5月融合NB OFDMA形成了NB-CIoT;7月份,NB-LTE跟NB-CIoT進一步融合才形成了今天的NB-IoT。
所以,對于物聯網的建設而言,盡管物聯網的概念出現的很早,但物聯網的靠譜技術直到2009年才誕生,2015年才開始進行商業化。
而且,2015年時的物聯網,因為NB-IoT技術尚不成熟,所以即便進行物聯網的建設,大多也與5G網絡下的物聯網生態無關。
而2019年,作為NB-IoT技術剛剛誕生的第4個年頭,無論是NB-IoT的芯片產能,還是當下的4G網絡,都無法承載NB-IoT技術在物聯網上關于云計算和人工智能對毫秒級反應速度的需求。
所以相對于LoRa物聯網已經開始商業化的布局進展而言,要想體驗小說和我們理想中的智慧型物聯網,唯有等待5G網絡深足夠成熟后,裹挾著NB-IoT技術的進步。
而這一切,目前仍然需要時間。
3、5G物聯網芯片的產業現狀
因為NB-IoT的物聯網技術屬于全球公用標準,所以為一個全球公有領域,其內部的廝殺與搏斗,也遠比私人協議下的LoRa技術在物聯網芯片的競爭對手多上許多。
據LPWAN產業聯盟在2018年的資料顯示:
目前參與5G物聯網建設的NB-IoT芯片和模組廠家,在全球已經超過20家。其中NB-IoT芯片源廠家共有18家,而NB-IoT模組廠家共有23家。
而這些廠家中,擁有成熟商業化能力的技術領先型公司,主要以高通、華為、聯發科和英特爾等擁有5G網絡專利的通信型公司為代表。
他們的具體名單如下:
值得注意的是,目前的5G物聯網建設中,雖然都在梭哈NB-IoT技術,但因為當下5G網絡并未完全覆蓋,所以目前大部分廠家的NB-IoT芯片并不支持5G網絡,而更多以2G、3G和4G網絡為主。
其中,華為的Boudica 系列NB-IOT 芯片在2017年6月實現了大規模發貨,這款芯片由臺積電代工,由ublox、移遠合作提供NB-IoT商用模組。
同為NB-IOT技術發起者的高通,在201年5月實現了MDM9206系列的量產。
因為華為在NB-IOT技術擁有更多專利,且4G時代的NB-IOT芯片在信號傳輸方面并不穩定、延遲較多,所以高通在MDM9206系列的芯片上,選擇了同時支持eMTC/NB-IoT/GSM的多模模式。
事實上,NB-IOT芯片要想實現對5G網絡的支持,還需要幾次技術共識上的過度。比如等到5G通信標準完全確立后,全球的通信運營商需要一起商議,針對NB-IOT設備的通信波段分配、營收和技術上的通用標準。
所以,在現階段而言,高通多模多頻的芯片比單一網絡的NB-IOT芯片更加符合市場需求。
據維基百科資料顯示,在4G網絡下,支持了EMTC的多模NB-IoT設備,其上行和下行速率可以達到1Mbps,而單模NB-IoT設備的下行速率僅為20kbps,上行速率只有60kbps。
因此英特爾、Nordic、Altair和Sequans等公司的物聯網芯片都同時選擇了支持NB-IoT也支持LTE-M。而國內的企業中,諸如銳迪科、中興物聯、移柯通信、芯訊通、龍尚科技等模組廠商的NB-IoT模組都基于高通的MDM9206,站在了多模陣營。
據業內人士介紹:失去5G網絡的毫秒級相應速度,NB-IoT單模芯片的當下使用場景,更多的是在與LoRa芯片進行市場空間的競爭,但在成本上更貴的NB-IoT芯片當下并不及LoRa芯片在物聯網的局部布局上的性價比。而這一現象的存在,讓5G物聯網的芯片技術,在未來尚有黑馬出現的空間。
4、誰會是5G時代物聯網的贏家
回答這個問題,依然需要回到5G物聯網芯片的技術上來進行分析。
因為目前與5G有關的物聯網芯片主要以NB-IoT技術為核心,而NB-IoT設備因為需要接入電信運營商的基站和網絡,所以未來的每個搭載了NB-IoT芯片的物聯網設備,都需要使用電信運營商的流量服務。
因此,在NB-IoT技術誕生之初,全球各大電信運營商都針對NB-IoT芯片生產給出了自己的補貼方案。
其中,在2018年的媒體報道中,中國電信希望通過3億元補貼拉動NB-IoT模組的成熟,中國移動則對NB-IoT模組的補貼率給出了最高50%的幅度。
雖然電信運營商給出了數額巨大的補助,但目前受制于NB-IoT模組的產業規模,NB-IoT芯片的價格依然較高。
從模組廠商報價來看,由于NB-IoT配置不同的原因,2018年時NB-IoT模組價格大部分集中在40-50元的水平。而具備同一傳輸速度效率的2G模組,其價格已經在20元以下。
所以,在下游廠家選擇購買時,目前仍以2G模組的物聯網芯片為主,而NB-IoT設備的推進并不順利。不過,面對這一現象,華為王強也曾表示:華為2018年第二季度出貨的Boudica 150,價格比去年下降50%,總體下降2-3美金,并且價格下降的趨勢正在加快。
而華為梭哈NB-IoT單模設備背后,顯然有信心將NB-IoT模組以低價高質的競爭力帶入5G物聯網時代。
事實上,受制于NB-IoT模組在當下市場的性價比劣勢,目前生產NB-IoT模組的廠商并沒有多少利潤,但隨著NB-IoT模組在國際各大通信運營商和技術巨頭的努力下,NB-IoT模組的生產廠和芯片代工公司,將會成為這場百億級物聯網芯片市場的第一波受益者。
根據歷史消息來看,支持NB-IoT網絡的運營商,已經從2017年12月的21家增長至2018年8月的60家,這一現象加強了我們對上述趨勢的驗證。
當NB-IoT芯片的市場趨于飽和,因為目前華為和高通的主要系列的物聯網芯片的設計壽命都在十年以上,所以全球上百億的物聯網設備便可以讓電信運營商以網絡服務為依托,對所有使用了5G網絡的NB-IoT設備進行網絡服務上的收費。
2018年時,中國電信和中國移動給出了NB-IoT設備的網絡資費情況,其中中國電信的包年價格是20元每戶,而中國移動的包年服務則推出了20元和40元兩個價位的選擇。
但值得注意的是,當下的NB-IoT設備網速極慢,所以當5G來臨時,目前的價位情況并不具備實際的參考價值。不過,NB-IoT設備的包年價格,大概會手機5G網絡資費的單月套餐作為參考。
至此,對于這場橫跨不下十年的5G物聯網行動,我們可以確信:勝利者會分段產生。
前期以芯片和模組生產的公司為主,中期則以電信運營商為主,待到收尾時,大概誰能掌控云計算、人工智能和大數據的話語權,誰便是這場革命的真正贏家。我們現在能做的,也只是靜待佳音。

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