重大历史时刻：NB-IoT、NR正式纳入5G标准，物联网加速器再添动力
李金锐2020-07-11 00:40
导 读
国际电信联盟（ITU）召开的ITU-R WP5D会议于7月9日圆满结束，本次会议对国际移动通信系统（IMT）做出重大决议，一个重要亮点是NB-IoT和NR一起正式成为5G标准。这是全球科技产业的一个重大历史时刻！
国际电信联盟（ITU）召开的ITU-R WP5D会议于7月9日圆满结束，本次会议对国际移动通信系统（IMT）做出重大决议：3GPP技术正式被接受为ITU IMT-2020 5G技术标准。具体来说：通过的3GPP技术包含中国提交的3GPP NR+NB-IoT RIT，韩国提交的3GPP NR RIT，以及3GPP提交的NR+LTE SRIT和NR RIT，这4个5G技术提交是等同的，因此融合成3GPP技术，一起通过了。
在这其中，一个重要亮点是NB-IoT和NR一起正式成为5G标准，这是全球科技产业的一个重大历史时刻！犹记得2019年7月17日，中国代表团向ITU推荐了这两种技术，而3GPP也将NB-IoT作为5G技术推荐给ITU。如今标准尘埃落定，体现了NB-IoT作为5G技术得到了广泛的认同。
2015年，ITU正式发布了5G的愿景需求，明确了5G必须支持增强移动通信（eMBB）、低时延高可靠（uRLLC）和海量物联网连接（mMTC）三大场景，3GPP的标准专家们随后展开了5G技术标准化研究，来满足ITU对下一代移动通信网络提出的需求。2019年3月，R15标准冻结，全面支持eMBB场景；近日，3GPP宣布5G R16标准冻结，其中核心亮点为uRLLC的增强功能；如今，NB-IoT正式纳入5G标准，成为mMTC场景核心技术。至此，5G三大场景核心支持标准已准备就绪，为5G加速商用奠定基础。
图源网络
NB-IoT正式成为5G标准，无疑对整个产业将产生深远影响，我们可以从以下4个方面进行分析。
第一，NB-IoT满足了ITU对5G提出的愿景和KPI的严苛要求，纳入5G家族实至名归
2016年6月，3GPP冻结了NB-IoT首个标准，第一个专用于物联网的蜂窝网络问世。随着3GPP对5G标准的推进，5G标准全球大一统的格局已经形成，而NB-IoT也被纳入了5G家族中，成为5G mMTC场景中的核心组成部分。
根据3GPP此前标准化工作的计划，R16版本将会实现uRLLC和mMTC全部功能。在2018年3月印度金奈召开的3GPP无线接入网第79次全会上，针对R16的提案中，全会明确了R16版本5G NR中不会对低功耗广域物联网的用例进行研究和标准化，低功耗广域物联网用例会继续依靠NB-IoT和eMTC的演进。NB-IoT和eMTC一起承担起支撑5G mMTC场景的重任。
对于mMTC不再另起炉灶，是3GPP专家们在对NB-IoT进行评估研究基础上的达成的共识。5G mMTC的核心要求是连接密度达到每平方公里100万设备连接，多个公司和组织提交的报告显示：NB-IoT能够达到ITU这一要求。因此，从技术标准角度来看，NB-IoT确实满足了ITU对5G提出的愿景和KPI严苛要求，本次ITU决定将其正式纳入5G标准是水到渠成的。
第二，NB-IoT作为正式5G标准的确立，给业界注入更强信心
在笔者看来，NB-IoT正式成为5G标准核心组成部分，相当于给物联网产业链吃下一颗“定心丸”，因为纳入5G标准一方面意味着更长的生命周期，另一方面意味着全球统一的技术演进，这些都将大大降低企业商业化风险。
首先，更长的技术生命周期保证业界投资回报周期
5G商用刚刚开启。预计在未来10-20年的时间里，5G将是全球移动通信的主流。NB-IoT获得5G家族正式身份，其生命周期和其他5G技术是同步的，将在未来10-20年作为5G mMTC为海量物联网接入服务。
中国移动已经明确，“2020年底，停止新增2G物联”，原来依靠2G接入的物联网设备开始向NB-IoT和Cat 1迁移。
对于产业链企业来说，更长的周期使得NB-IoT领域的固定投资会得到保障。举例来说，运营商对NB-IoT网络投资实际上也构成5G投资的一部分，是面向未来的长期投资，运营商会持续运营这张网络超过10年，长时间周期的运营能确保其投资回报。同时，产业链上下游企业也可以规划长周期的产品、系统和方案路线图。
从行业用户角度来看，低速率、海量物联网连接的场景更多也具有较长生命周期的场景，很多终端需要在电池供电情况下运行5-10年甚至更长时间。物联网设备厂家都清楚，相比更换通信模块的差旅和人力费用，通信模块本身成本其实非常低。如果因为网络停止服务需要挨个更换通信模块，将给企业造成巨大的负担。因此，物联网用户天然对于网络基础设施长周期服务具有刚性需求。当前2G网络减频退网背景下，物联网用户选择2G连接会存在很大风险，而NB-IoT正式纳入5G标准，其网络超过10年周期的运营，为用户打消这方面顾虑，保障其物联网终端长周期连接。
其次，统一技术演进保证物联网新的需求
目前，5G R16版本标准已冻结，但5G标准仍然会持续演进，来满足市场对移动通信不断增长的需求。作为5G标准核心组成部分，NB-IoT也在持续演进，并也纳入到5G整体演进的大框架中，与5G其他标准形成协同。
对于产业界来说，标准的统一演进意义重大。相比NB R13/R14/R15标准，NB R16标准在空口上非常稳定，即兼顾了技术演进，从而确保了与之前版本产品的兼容，符合3GPP标准演进的一贯要求。从而实现了NB-IoT空口标准新的阶段能够兼容之前的版本，纵向来看NB-IoT与5G其他标准各司其职，共同覆盖大部分通信连接场景，一套5G标准满足用户多样化复杂连接需求，同时不会形成重复工作。这意味着业界在产品开发路线制定中，无需担心标准的不兼容，同一运营商满足多样化连接需求。
例如，在5G R16标准整体演进中，已考虑了NB-IoT作为5G组成部分充分融入的内容，如NB-IoT与5G NR共存、NB-IoT接入5G核心网，而在满足物联网需求方面，进一步降低终端功耗、提升频谱效率，并增强互操作性。
移动通信网络发展到5G时代形成全球统一标准的局面，NB-IoT正式纳入5G标准也充分体现了5G很强的包容性。这种全球统一标准的背后，也是产业界降低复杂度和成本需求驱动的。对于低功耗、低速率、海量连接场景，纳入5G家族的统一标准、明确演进路径无疑也支持用户产品和应用清晰的演进路径，在一定程度上给予用户信心。
第三，NB-IoT产业生态的探索将成为5G生态建设的有益借鉴
早在NB-IoT第一版本标准冻结之前，业界就开始了NB-IoT生态建设之旅。与传统的通信业不同，物联网不仅仅涉及ICT产业各个环节，更需要各垂直行业的参与，因此产业生态的探索就是在更广泛的层面开展起来。
开放实验室在NB-IoT发展初期起到了关键作用。例如，2016年，华为、沃达丰等宣布成立全球首个NB-IoT开放实验室，为应用开发者、终端、模块和芯片制造商提供预集成测试环境，产业生态企业可以借此开展网络解决方案验证、新应用创新、终端集成及产品认证等工作。随后，全球多地NB-IoT开放实验室纷纷建立，很多早期从事NB-IoT产品和方案开发的厂商不止一次表示开放实验室在产业发展初期大大降低了其开发的难度和成本。
与垂直行业深度融合、共同开展工作也是NB-IoT生态探索实践的重要工作。一个典型的案例就是，在过去几年里，运营商、通信设备商、终端数与不同垂直行业协会、联盟以及龙头企业共同推出多个基于行业的物联网标准，将NB-IoT相关能力融入各个行业自身标准中。例如，中国城市燃气协会发布的《基于NB-IoT技术的智能燃气抄表系统》、住建部发布的《物联网水表》等以及家电、消防等行业标准，加速了NB-IoT在这些行业的应用。
经过几年的努力，目前NB-IoT产业生态建设已初见成效。如，国内NB-IoT芯片领域已形成龙头企业+中小企业多供应商格局，数十家主流模组厂商都有NB-IoT产品，目前NB-IoT模组成本相对2G已形成优势，而应用行业早已突破初期的公用事业，在大量行业落地。
由于NB-IoT纳入5G家族，NB-IoT产业生态也将是5G产业生态不可或缺的重要组成部分。而NB-IoT近几年来产业生态的建设，对未来5G大规落地和产业生态进一步建设打下基础。开放实验室建设、共同推进标杆案例、联合制定行业标准、技术白皮书发布等工作，也是当前业界推动5G在千行百业应用中生态建设的重要内容。
第四，NB-IoT已成为5G的先行者，形成很多规模案例，为5G toB积累经验
目前，国内NB-IoT连接数已超过1亿，NB-IoT已成为名副其实的5G先行者。当然，先行者不仅仅在于其连接规模，更在于带动运营商和行业，深入思考ICT对行业的改变。
在5G之前，移动通信产业链各类企业更多面对消费市场服务，虽然大量专门服务于企业和行业技术方案，但一方面渗透率低，另一方面并未深入到垂直行业和企业的核心生产经营流程中。而5G更广阔的市场是各垂直行业的物联网需求，助力各垂直行业带来数字化转型，正如工信部部长苗圩所说“5G的80%是用于物与物连接”。
NB-IoT从诞生之初就定位于面向物与物的通信，近年来持续服务于大量行业，提升、优化甚至改变了一些行业的生产经营。举例来说，借助NB-IoT的应用，燃气行业不仅仅实现远程抄表，还基于此开始了燃气大数据经营，燃气运营商形成一些新的商业模式；白色家电基于NB-IoT，形成共享和分时租赁的一种新的产品形态和模式。
在这些实践过程中，NB-IoT从业者必须渗透到大量垂直行业生产经营过程中，对垂直行业数字化需求有深入理解。当前，5G商用加速，除了个人消费市场外，5G从业者要深入到to B市场，势必也要对行业数字化需求有深入理解，走到田间地头、工厂车间与垂直行业从业者共同设计5G应用方案，而NB-IoT此前积累的行业经验，丰富了5G产业实践，也可以说是迈出了5G进一步拓展to B市场的第一步。
对于很多5G从业者来说，NB-IoT可能已成为其进入垂直市场很好的“敲门砖”。举例来说，若一家制造业企业此前部署了NB-IoT资产管理、能源管理方案，而当前5G商用背景下可能对高清视频监控、机器视觉、工业自动化无线替代等方面有需求，而此前NB-IoT的实践，使5G从业者更容易理解该制造业用户需求，也能快速为其落地相应方案。
另外，除了to B市场，5G NB-IoT同样可以给2C产业带来品牌溢价，激发智慧家庭、个人穿戴等场景的宣传和普及。
总结
国际电信联盟做出决议，正式批准NB-IoT为5G标准，NB-IoT作为5G mMTC场景核心支持标准，完全满足mMTC场景KPI要求，纳入5G标准实至名归。作为5G核心组成部分，NB-IoT在5G统一标准架构中形成明晰的演进路径，持续支持产业界需求，并以较长的技术生命周期，保障业界投资回报。而NB-IoT在过去几年的生态建设和产业应用实践，使其成为5G先行者，未来都将纳入和丰富5G大生态和5G产业应用，加速5G规模化商用。在今年5G商用加速背景下，NB-IoT成为5G正式标准，必将对接下来10年中5G和物联网格局产业深远影响。
作者：赵小飞
物联网智库 原创
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