第二章 2018年中国无线电领域发展概况

第一节 中国无线电技术及应用发展概况

一、低功耗广域网(LPWAN)发展持续加速赛迪智库无线电管理研究所:《中国低功耗广域网络(LPWAN)发展及展望》,《通信产业报》,2017年。

(一)NB-IoT/eMTC

我国NB-IoT在技术研发、标准制定及实验推广方面一直处于国际第一梯队,当前已经拥有了较大规模,形成了“底层芯片—模组—终端—运营商—应用”的完整产业链,产业生态日益丰富。特别是在设备制造、网络和应用服务方面处于国际先进水平。

1.发展概况

(1)NB-IoT芯片加速研发并带动产业链其他环节蓬勃发展。

在技术主导权方面,中国是最早开始研究NB-IoT的国家之一,华为是NB-IoT标准的主导者之一。在设备制造方面,几乎所有主流的芯片和模组厂商都明确支持NB-IoT。华为作为目前NB-IoT芯片领域最主要的推动者之一,已开始大规模供应NB-IoT芯片,推出包括终端、基站和管理平台的NB-IoT整体解决方案;中兴微电子、锐迪科等NB-IoT芯片量产进展顺利,带动了产业链其他环节的发展。国内厂商紧跟芯片节奏推出模组产品,芯讯通、广和通、中兴物联、移远通信、有方科技等属于市场主要参与者,都已经发布了最新的NB-IoT无线通信模块产品。除传统无线模组厂商外,中移物联网、中兴通讯、联想、新华三等其他领域厂商也都积极介入NB-IoT模组市场。

(2)NB-IoT应用领域和市场开拓更加趋于成熟。

中国是目前NB-IoT应用创新最活跃的市场,2018年形成了一批更为成熟的国内应用,如智能停车、智能抄表、智能路灯、智能垃圾箱、智能井盖、智能物流追踪、可穿戴应用等。同时,积极推广经验、助力NB-IoT应用的规模部署已经从中国走向亚洲并向全球辐射。例如,在华为主导的NB-IoTGLocal (Global+Local)生态计划推动下,2018年泰国、日本成立NB-IoT物联网联盟,孵化本地生态,加速行业应用落地。2018年11月中旬,基于NB-IoT的摩托车监控系统在泰国正式上线商用。

(3)国内eMTC产业链加速成熟。

根据产业机构调研,2018年我国eMTC基本具备规模商用条件,eMTC产业链在加速完善过程中。2018年6月,紫光展锐推出国内第一款CAT1/eMTC/NB-IoT/GSM四模物联网通信芯片。不同行业的终端厂商已经陆续推出搭载集成MDM9206的模块、支持eMTC的终端设备,其中包括追踪仪、语音网关、移动POS机及物流监控设备等。在运营商层面,中国联通、中国电信正在推进eMTC新技术试验及试商用工作,推进与终端模组等的IoT互通工作。中国移动发布NB-IoT/eMTC/GSM三模通信模组A9500。伴随NB-IoT的产业加速,eMTC在产业链具备商用能力之后,将进一步催化落地实施。

2.网络部署情况

(1)运营商加快部署NB-IoT网络,“大”连接已具规模。

当前三大运营商物联网发展已步入正轨,初步建设了全球覆盖范围最广的NB-IoT网络,智能连接的数量超过3亿个。中国移动、中国电信和中国联通各自部署了覆盖全国的商用网络,中国电信率先完成基于800MHz的NB-IoT网络部署,全网31万基站实现同步升级,建成了全球规模最大、覆盖最广的NB-IoT商用网络。中国联通开通了30万个NB-IoT基站,在全国11个省(自治区、直辖市)进行试商用;2018年第一季度,全国核心网专网建成,具备全网统一接入能力;截至2018年5月17日,中国联通已实现物联网全国覆盖。中国移动一期NB-IoT建设覆盖346个城市,在11个省(自治区、直辖市)宣布商用,三张NB-IoT全国网基本部署完成。

(2)eMTC成为运营商布局新热点。

中国联通于2017年在北京、广州、深圳、长沙4个城市开启eMTC的外场试点测试,2018年逐步推进主要城市及全国商用进程。2018年5月29日,中国电信鹰潭eMTC网络全域覆盖发布暨应用上线启动会举行,标志着鹰潭市成为全国首个全域开通全系列物联网的标杆城市。江西省作为中国电信首批eMTC外场测试省份,当前已在全省建成站点1.3万个,鹰潭市的所有站点已全域开通。中国移动同步推进两个领域协同发展,提出eMTC商用进程会慢于NB-IoT半年左右。2018年5月,中国移动eMTC应用孵化及战略合作签约发布会在鹰潭市举行,鹰潭移动率先在全国完成eMTC网络建设,建设基站403个,实现了eMTC网络及NB-IoT网络建设双全域覆盖。

3.业务应用情况

(1)智能停车。

华为与上海联通正式公布NB-IoT智能停车解决方案。双方在上海国际旅游度假区进行了全球首个基于NB-IoT技术的区域覆盖:在停车场进行了300多个智能车检器的布控,并提供了基于手机终端的一体化服务。此后,上海市闵行区浦驰路公用路面停车系统也采用了基于NB-IoT通信模块的车检器,同样提供包括终端、基站、管理平台、业务应用在内的“端到端”服务,每位路面交通管理员有效管理车位数量从15个提升到30~50个,未来该系统与当地征信系统连通后,有效管理车位数量可达百余辆。

(2)智慧抄表。

深圳水务集团与华为等公司共同发布全球首个NB-IoT物联网智慧水务商用项目,成为智慧城市应用的成功案例之一。该项目采用基于NB-IoT技术标准的智慧水表为水务部门提供高精度、广覆盖的监测水务数据,通过网络将水表信息及数据与深圳水务集团水务管理平台进行互接连通,实现高效的水务统筹与调度。当前,该项目已经在福田、盐田等地域内的很多小区进行了NB-IoT智慧水表布控,数量超过1200只,后期逐渐由深圳向全国扩展。

(3)智能环境监测。

中兴、浙江移动在乌镇开展“智能水监测”试点。“智能水检测”的“五水共治项目”终端中布控了多种水监测传感器、NB-IoT芯片和通信模块,对水质变化参数进行实时采集,并通过网络传输至云平台控制中心。处理中心对信息进行挖掘处理,可以形象地获取水域水质、水位、温度、流量等信息,对紧急情况进行预警和及时处理,提升城市水环境管理的工作效率,成为智慧城市建设的重要内容之一。

(4)全球首款NB-IoT海尔智能门锁。

2017年海尔正式公布全球首款搭载NB-IoT技术的海尔智能门锁——云锁上市,为打造NB-IoT在智能家居领域的创新应用体验和新生态提供了很好的范例。NB-IoT海尔智能门锁能实现稳定的“永在线”服务,操作简单,稳定性强。与此同时,海尔将以此为切入点,带动一系列智能家居采用NB-IoT技术,衍生一系列新型增值服务,助推海尔智慧安防生态产业落地。

(5)中国移动鹰潭智慧城市NB-IoT示范应用。

鹰潭市是全球首个具有三张全域覆盖NB-IoT网络的城市。目前,鹰潭市成功孵化出NB-IoT产品30余种,在实际场景试点应用的领域15个,终端连接数近2000个。

(二)LoRa

低功耗广域网络启动的初期,往往以产业联盟的形式化零为整,加速产业链的完善和成熟。国内由于政策、历史原因的因素,LoRa网络无法由运营商进行部署,不过不少行业级、企业级的物联网项目采用LoRa连接方案展开,其商用和市场验证快于NB-IoT,形成大量落地应用示范。

LoRa技术目前在多个市场中都有成功的应用案例。从垂直行业应用来看,目前国内已有大量基于LoRa的智慧园区、工业、农林水利、能源、智慧城市等各个领域解决方案,不少方案已具备落地和规模化复制的基础,这些方案为LoRa在国内规模化普及奠定了基础。

(1)智慧城区:上海市六个区的智能化方案。

在上海东方明珠项目中,采用LoRaWAN技术承接了上海市六个区的智能化方案落地和运营,对城市消防、小区安全及城市孤寡老人进行全面感知,并通过事件联动相关部门加快处置流程,帮助城市政府提高工作效率,也帮助市民得到更加优质的服务。

(2)智慧物流和园区。

2018年3月,阿里巴巴宣布全面进军物联网赛道,并在“云管边端”等具体领域展开布局。阿里云结合自身优势推出LinkWan平台,搭建了一个LoRa网络核心网和运营支撑平台,提供基站与节点等设备接入,且有基站与终端的管理界面,用户可自主搭建LPWAN网络、自由搭配LPWAN终端产品和应用,形成完整解决方案。菜鸟物流园、阿里园区、无锡鸿山物联网小镇等都部署了LoRa节点,已经在其菜鸟物流业务中开展测试,该测试预计将达到100万个LoRa连接。目前,阿里巴巴已计划将LoRa业务范围拓宽至园区管理、智能水表、智能电表、智能井盖、货物监控等领域。而此前研究NB-IoT业务的单车、家电企业也陆续同步推出支持LoRa的业务、产品。

(3)智慧农业。

深圳市某农业公司大棚蔬菜基地的智能大棚,建成农业传感设备自动监测环境:利用传感器采集土壤湿度、大棚温度、养分含量、pH值、二氧化碳、空气温湿度、气压、光照强度等环境数据,基于LoRa传输协议将数据上传至云平台,平台根据环境数据实时调控温控系统、灌溉系统等;高清晰摄像云监控平台——采用高清晰摄像头监控大棚内蔬菜生长实景,实时了解大棚内的蔬菜、人员情况;大棚设备自动化控制——传感器、控制系统与云平台实现一体化联动,实现远程自动化管理;智能大棚农业监测云平台——通过云平台可以实时查看大棚内的环境数据、监控视频、传感器状态、设备远程控制、人员管理等,工作人员登录手机App也可以远程随时随地查看育秧大棚的各项关键数据。

(4)智慧城市垃圾分类。

智慧城市垃圾箱项目现已在厦门市成功落地,覆盖当地将近100多个小区。智能垃圾箱与传统垃圾箱不同的是,它利用智能操作平台和物联网技术,对垃圾箱进行系统化、智能化的管理,将分布于城市各处的垃圾箱连接成有机整体,使环卫工作人员全面掌握城市内垃圾储存情况和清运需求,有效提高城市环卫工作效率。

二、5G规模化部署条件日趋成熟

(1)5G频谱资源保障国内5G尽快商用。

一方面,相关部门降低5G系统频率占用费,为5G网络前期建设降低成本。2018年4月,国家发展改革委、财政部下发了降低部分无线电频率占用费标准的通知文件,规定5G公众移动通信系统频率占用费标准实行“头三年减免,后三年逐步到位”的优惠政策,即自5G频率使用许可证发放之日起,第一年至第三年(按照财务年度计算)免收频率占用费,第四年至第六年分别按照国家收费标准的25%、50%、75%收取频率占用费,第七年及以后按照国家收费标准收取;降低了3000MHz以上公众移动通信系统的频率占用费标准。其中,在全国范围内用于5G的频段,即3000-4000MHz频段由800万元/兆赫/年降为500万元/兆赫/年,4000-6000MHz频段由800万元/兆赫/年降为300万元/兆赫/年,6000MHz以上频段由800万元/兆赫/年降为50万元/兆赫/年。

另一方面,国家无线电管理机构已发放5G系统中低频段试验频率使用许可,提振产业链的信心。2018年12月10日,工业和信息化部向中国电信、中国移动、中国联通发放了5G系统中低频段试验频率使用许可。其中,中国电信和中国联通获得3500MHz频段试验频率使用许可,中国移动获得2600MHz和4900MHz频段试验频率使用许可。这一使用许可的发放,有力地保障了三大运营商开展5G系统试验所必须使用的频谱资源,将进一步引导和推动我国5G产业链上下游各环节的成熟。

(2)我国5G第三阶段测试顺利完成。

目前,IMT-2020(5G)推进组已经发布了5G技术研发试验第三阶段测试结果。测试结果表明,5G基站与核心网设备均可支持非独立组网和独立组网模式,主要功能符合预期,达到预商用水平。

(3)地方高度重视5G发展。

一方面,地方政府的5G建设规划陆续出台。2018年11月9日,上海市政府印发的《上海市推进新一代信息基础设施建设助力提升城市能级和核心竞争力三年行动计划(2018—2020年)》提出,2020年完成1万个5G基站规模部署,率先开展商用。11月14日,太原市规划局发布了《太原市5G通信基站专项规划(2018—2035)》,近期规划期限为2018—2020年、远期指导至2035年,计划在市内建立宏基站约1.24万座。11月19日,北京市政府印发了《北京市进一步优化营商环境行动计划(2018—2020年)》的通知,该文件提出要落实国家“提速降费”的总体要求,加快推进光网城市建设,2020年固定宽带网络具备千兆接入能力,重点区域实现5G覆盖等。

另一方面,地方政府5G产业发展同步展开。2019年1月9日,《河南省5G产业发展行动方案》发布,指出要建设5G应用示范基地,在自动驾驶、超高清视频、VR/AR、物联网、健康医疗领域开展示范应用;构建5G产业生态,支持中国移动、中国联通、中国电信、中国广电、中国铁塔的5G重大示范工程项目,引进5G产业龙头企业,对重点项目给予支持。1月24日,《北京市5G产业发展行动方案(2019—2022年)》发布,提出了明确的目标。其中,网络建设目标是,到2022年北京市运营商5G网络投资累计超过300亿元,实现首都功能核心区、城市副中心、重要功能区、重要场所的5G网络覆盖;技术发展目标是北京市科研单位和企业在5G国际标准中的基本专利拥有量占比为5%以上,成为5G技术标准重要贡献者,重点突破6GHz以上中高频元器件规模生产关键技术和工艺;产业发展目标是北京市5G产业实现收入约2000亿元,拉动信息服务业及新业态产业规模超过1万亿元。