5G爆发后的物联网,谁能成为幕后最大赢家?

综合科技
腾讯科技
​ 五炬
2019-04-16 · 09:47
[ 亿欧导读 ] 5G对于物联网的重要性,体现在两个方面:一是比4G时代快到100倍的高网速;二是和4G网络相比,低到毫秒级的响应速度。只有5G下的了高网速和低反应速度,人工智能助手的服务才可以通过感知万物的“物联网”神经。
物联网,5G,5G芯片,物联网,物联网供应链,芯片,华为,NB-IoT 图片来自“123rf.com.cn”

编者按:5G时代已经来临,5G走向商用的步伐也在逐渐加快。腾讯科技联合优质科技CP推出“5G局中局”专题,为你解读5G在通讯、物联网、车联网、工业联网、边缘计算、云服务等各行业的应用,深度剖析5G技术将对行业竞争格局产生什么影响。

今天这一篇是物联网篇, 主要讲述了为何物联网将在5G时代爆发,以及物联网爆发以后供应链背后的故事。

本文作者五矩,这是一个以通信、AI、物联网和云服务为主要方向的产业观察媒体,用全球通信产业的技术动态,书写实时热点的深度解读。


“当你回到家之前,可以利用手机APP提前打开家里的空调和电视,并在工作的日常用手机进一步操控阳台窗帘的开合,好让家里的植物以更健康的方式生长”

这看似科幻的一幕,随着各家科技巨头对“智能家居”的场景搭建,已经成为今天的现实。甚至对于人类的调侃,一些搭载了人工语音助手的音箱也能随着“应激反射”偶尔进行一些看似并不智障的讨巧互动。

事实上,早在2015年,随着Apple提供HomeKit SDK,允许用户使用Apple产品控制锁,灯,恒温器摄像机和开关。以及2014年,谷歌花费32亿美元收购了智能连接恒温器制造商Nest,局域物联网的技术已经成熟。

但为何在过去三年后,我们对物联网(英文名: Internet of Things 缩写IoT)的感知依然只是PPT上的演讲?而智能家居的搭建依然只是身边极少数人的玩具?

当4G时代已经临近尾声,物联网的布局又将和5G产生怎样的爆炸式反应?云计算和人工智能对物联网的用是什么?

5G时代的物联网,将是一场生态战

在知乎上,一位网友写道:物联网对于人工智能好比人的神经系统对于大脑,没有神经系统做支撑,大脑便无法感知万物,而人工智能也将持续以“人工智障”的形式发展下去。

所以,诸如自动驾驶、云计算、工业4.0和智慧城市等场景的搭建,都无法离开物联网的布局而单独存在。而对于5G物联网的布局而言,这也意味着将不只是芯片上的竞争,而是一场关乎云计算、人工智能和5G网路建设的生态战。

甚至,在许多技术从业者看来:“5G网络专为物联网而生”。

5G对于物联网的重要性,体现在两个方面:一是比4G时代快到100倍的高网速;二是和4G网络相比,低到毫秒级的响应速度。

因为只有5G下的了高网速和低反应速度,人工智能助手的服务才可以通过感知万物的“物联网”神经,从今天的人工智障中进行“灵魂”上的升级。

以一个场景为例,为何在人工智能助手已经烂大街的今天我们却很少使用?归其根本还是慢!

如果我的人工智能助手只能为我打开一下手机上的闪光灯,然后从唤醒人工智能助手到手机上闪光灯的打开,前后用掉了1分时间,而如果我亲手操作,往往只需要不到5秒完成。

所以,我们为什么要使用如此“智障”的人工助手?

但假如现在的5G网络和5G的物联网设备已经普及,手机是万物互联的管理入口。

此时我需要手机上人工智能执行的命令将不再是打开闪光灯这样的简单命令,基于5G网络的低延迟和云计算背后的数据库指令集,我们对人工智能助手下达的命令将不再是机械式的结构型语言,而更多是在随心交流中完成的。

比如,4G时代的你需要定外卖,对人工智能助手下达的命令只能是“帮我打开美团外卖”,然后进入APP后,还需要你本人再去进行一通颇为繁琐而又简单的操作。

而未来的某一天,当你需要预定买外时,因为5G网络让人工智能助手与云计算与所有的物联网设备相连。

所以,你大概只需要告诉你的人工智能助手‘我想吃三鲜馅的庆丰包子",你的智能助手便已经根据最优价格和最优路线,帮你完成了所有今天需要在手机上一通乱点的操作。

当外卖机器人到达楼下时,你的人工智能助手又能通过云服务数据里的定位信息的实时跟踪,及时帮它完成了电梯楼层的设定。

试问,如果5G时代的物联网可以让人工智能助手“贴心”至此,哪里还有人会去像现在这般,天天捧着手机去当“电子奴隶”。

除了与我们贴身的人工智能,5G的物联网时代,智慧城市、虚拟现实、远程医疗和自动驾驶都将因为万物互联而成为并不鸡肋的现实。

其中自动驾驶的实现,则和5G以及万物互联有着更深的绑定。

以现在的自动驾驶为例,目前自动驾驶的体验,主要源于汽车上的各种雷达。它们分布在汽车的各个方向,以感知汽车行驶中的真实路况。

但这种感知并不完美,比如它无法知晓身边无法感知外的车辆状态。一旦遇到突发的车辆进入雷达,交通事故依然无法避免。

而物联网则可以让汽车除了感知身边的道路状态,还能随时知晓这一区域其他汽车的速度、目标和车况信息,从而在5G网络毫秒级的响应速度下,实现蜂群式的高效率交通网络的构建。

如果这些场景发生在4G时代,人工智能助手还依然只是依赖程序员喂入信息的“人工智障”,万物互联的自动驾驶将因为网络延迟而出现实时信息中断的严重安全bug。

而能够实现这一目标的技术,就源于未来支持5G网络的物联网芯片的低价量产。

同时,随着支持5G网络芯片设备的大量普及,此时每个城市都会以5G网络和搭载了5G物联网设备的节点为依托,构成一个实时进行信息交互的智慧型网络城市。

此时,云计算和人工智能将会在这个万物互联的过程中扮演一个从B端向C端的服务转换角色。所以,对于5G物联网的布局而言,这也意味着将不只是芯片上的竞争,而是一场关乎云计算、人工智能和5G网路建设的生态战。

事实上,根据通信行业专家的观点:物联网、云计算与人工智能在5G时代需要共同携手,三者的进程缺一不可。

为什么大规模的物联网需要靠5G来解决?

说起物联网,还要从物联网当下最受关注的两大主流技术(LoRa和NB-IoT)说起。

LoRa(LongRange)是美国Semtech公司采用和推广的一种基于扩频技术的超远距离无线传输方案,它的通信传输类似WIFI,可以由多个设备在不远的距离内组成一个局域网。

LoRa物联网主要由终端(可内置LoRa模块)、网关(或称基站)、Server和云四部分组成。因为LoRa网络属于私人协议,所以LoRa网络的组网需要单独搭建,且前期投入较高。

而NB-IoT技术是国际电信运营商统一制定全球通用标准,所以NB-IoT设备的组网可以直接使用现有通信运营商的基站。

因为共用电信运营商的通信解决方案,所以随着5G时代的降临,NB-IoT设备也可以通过升级协议来直接接入5G网络,所以和LoRa相比,NB-IoT技术下的物联网芯片设备,才能真正组成全球物联网体系。

而在了解这一事实后,我们便可以解答4G时代没有物联网的疑惑。

跟据维基百科显示:

早在1982年就有智能联网设备的讨论,但直到1995年,比尔·盖茨才第一次在出版的《未来之路》一书中提及物互联(设备到设备)的定义。

1998年麻省理工学院提出了当时被称作EPC系统的物联网构想。

1999年,在物品编码技术上Auto-ID公司才正式提出了物联网的英文名字。

随后几年,虽然在2005年11月17日,世界信息峰会上,国际电信联盟曾在发布的《ITU互联网报告2005:物联网》中指出“物联网”时代的来临,但物联网技术的发展,却直到2009年才算刚刚完成起跑线。

2009年起跑线的建立,源于LoRa技术在一家法国公司的诞生。

但最初的LoRa技术前景并未被这家法国公司发觉,所以直到2012年在美国的Semtech公司发现了这项技术后,才用500万美元将LoRa专利从法国的那家公司手中拯救了下来。

为了开发LoRa的专利前景,Semtech公司在未来三年一直在各种大会上大力推广这项技术。

随着LoRa物联网方案吸引的行业巨头越来越多,Semtech公司在2015年邀请了IBM等业内具有巨大影响力的企业,在当年2月成立了LoRa联盟,并第一次统一了LoRa技术的物联网芯片设计标准。

而此时,另一项物联网主流技术NB-IoT才在通信龙头华为和高通的推动刚刚诞生。

2014年5月,华为联合高通提出了窄带技术NB M2M;2015年5月融合NB OFDMA形成了NB-CIoT;7月份,NB-LTE跟NB-CIoT进一步融合才形成了今天的NB-IoT。

所以,对于物联网的建设而言,尽管物联网的概念出现的很早,但物联网的靠谱技术直到2009年才诞生,2015年才开始进行商业化。

而且,2015年时的物联网,因为NB-IoT技术尚不成熟,所以即便进行物联网的建设,大多也与5G网络下的物联网生态无关。

而2019年,作为NB-IoT技术刚刚诞生的第4个年头,无论是NB-IoT的芯片产能,还是当下的4G网络,都无法承载NB-IoT技术在物联网上关于云计算和人工智能对毫秒级反应速度的需求。

所以相对于LoRa物联网已经开始商业化的布局进展而言,要想体验小说和我们理想中的智慧型物联网,唯有等待5G网络深足够成熟后,裹挟着NB-IoT技术的进步。

而这一切,目前仍然需要时间。

5G物联网芯片的产业现状

因为NB-IoT的物联网技术属于全球公用标准,所以为一个全球公有领域,其内部的厮杀与搏斗,也远比私人协议下的LoRa技术在物联网芯片的竞争对手多上许多。

据LPWAN产业联盟在2018年的资料显示:目前参与5G物联网建设的NB-IoT芯片和模组厂家,在全球已经超过20家。其中NB-IoT芯片源厂家共有18家,而NB-IoT模组厂家共有23家。

而这些厂家中,拥有成熟商业化能力的技术领先型公司,主要以高通、华为、联发科和英特尔等拥有5G网络专利的通信型公司为代表。

他们的具体名单如下:

值得注意的是,目前的5G物联网建设中,虽然都在梭哈NB-IoT技术,但因为当下5G网络并未完全覆盖,所以目前大部分厂家的NB-IoT芯片并不支持5G网络,而更多以2G、3G和4G网络为主。

其中,华为的Boudica 系列NB-IOT 芯片在2017年6月实现了大规模发货,这款芯片由台积电代工,由ublox、移远合作提供NB-IoT商用模组。

同为NB-IOT技术发起者的高通,在201年5月实现了MDM9206系列的量产。

因为华为在NB-IOT技术拥有更多专利,且4G时代的NB-IOT芯片在信号传输方面并不稳定、延迟较多,所以高通在MDM9206系列的芯片上,选择了同时支持eMTC/NB-IoT/GSM的多模模式。

事实上,NB-IOT芯片要想实现对5G网络的支持,还需要几次技术共识上的过度。比如等到5G通信标准完全确立后,全球的通信运营商需要一起商议,针对NB-IOT设备的通信波段分配、营收和技术上的通用标准。

所以,在现阶段而言,高通多模多频的芯片比单一网络的NB-IOT芯片更加符合市场需求。

据维基百科资料显示,在4G网络下,支持了EMTC的多模NB-IoT设备,其上行和下行速率可以达到1Mbps,而单模NB-IoT设备的下行速率仅为20kbps,上行速率只有60kbps。

因此英特尔、Nordic、Altair和Sequans等公司的物联网芯片都同时选择了支持NB-IoT也支持LTE-M。而国内的企业中,诸如锐迪科、中兴物联、移柯通信、芯讯通、龙尚科技等模组厂商的NB-IoT模组都基于高通的MDM9206,站在了多模阵营。

据业内人士介绍:失去5G网络的毫秒级相应速度,NB-IoT单模芯片的当下使用场景,更多的是在与LoRa芯片进行市场空间的竞争,但在成本上更贵的NB-IoT芯片当下并不及LoRa芯片在物联网的局部布局上的性价比。

而这一现象的存在,让5G物联网的芯片技术,在未来尚有黑马出现的空间。

谁会是5G时代物联网的赢家

回答这个问题,依然需要回到5G物联网芯片的技术上来进行分析。

因为目前与5G有关的物联网芯片主要以NB-IoT技术为核心,而NB-IoT设备因为需要接入电信运营商的基站和网络,所以未来的每个搭载了NB-IoT芯片的物联网设备,都需要使用电信运营商的流量服务。

因此,在NB-IoT技术诞生之初,全球各大电信运营商都针对NB-IoT芯片生产给出了自己的补贴方案。

其中,在2018年的媒体报道中,中国电信希望通过3亿元补贴拉动NB-IoT模组的成熟,中国移动则对NB-IoT模组的补贴率给出了最高50%的幅度。

虽然电信运营商给出了数额巨大的补助,但目前受制于NB-IoT模组的产业规模,NB-IoT芯片的价格依然较高。

从模组厂商报价来看,由于NB-IoT配置不同的原因,2018年时NB-IoT模组价格大部分集中在40-50元的水平。而具备同一传输速度效率的2G模组,其价格已经在20元以下。

所以,在下游厂家选择购买时,目前仍以2G模组的物联网芯片为主,而NB-IoT设备的推进并不顺利。不过,面对这一现象,华为王强也曾表示:华为2018年第二季度出货的Boudica 150,价格比去年下降50%,总体下降2-3美金,并且价格下降的趋势正在加快。

而华为梭哈NB-IoT单模设备背后,显然有信心将NB-IoT模组以低价高质的竞争力带入5G物联网时代。

事实上,受制于NB-IoT模组在当下市场的性价比劣势,目前生产NB-IoT模组的厂商并没有多少利润,但随着NB-IoT模组在国际各大通信运营商和技术巨头的努力下,NB-IoT模组的生产厂和芯片代工公司,将会成为这场百亿级物联网芯片市场的第一波受益者。

根据历史消息来看,支持NB-IoT网络的运营商,已经从2017年12月的21家增长至2018年8月的60家,这一现象加强了我们对上述趋势的验证。

当NB-IoT芯片的市场趋于饱和,因为目前华为和高通的主要系列的物联网芯片的设计寿命都在十年以上,所以全球上百亿的物联网设备便可以让电信运营商以网络服务为依托,对所有使用了5G网络的NB-IoT设备进行网络服务上的收费。

2018年时,中国电信和中国移动给出了NB-IoT设备的网络资费情况,其中中国电信的包年价格是20元每户,而中国移动的包年服务则推出了20元和40元两个价位的选择。

但值得注意的是,当下的NB-IoT设备网速极慢,所以当5G来临时,目前的价位情况并不具备实际的参考价值。不过,NB-IoT设备的包年价格,大概会手机5G网络资费的单月套餐作为参考。

至此,对于这场横跨不下十年的5G物联网行动,我们可以确信:胜利者会分段产生。

前期以芯片和模组生产的公司为主,中期则以电信运营商为主,待到收尾时,大概谁能掌控云计算、人工智能和大数据的话语权,谁便是这场革命的真正赢家。

我们现在能做的,也只是静待佳音。


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