03-物联网技术及产业情况-网研院-无线-曹亘-v1.0

©CHINAUNICOM物联网技术及产业情况中国联通网络技术研究院曹亘Tel:18601102361Email:[e-mail]2016年6月21日CHINAUNICOMNETWORKTECHONOLOGYRESEARCHINSTITUTE第一部分物联网产业发展背景第二部分国内外物联网发展形势第三部分物联网主要技术第四部分物联网产业发展情况第五部分中国联通物联网业务简介目录CHINAUNICOMNETWORKTECHONOLOGYRESEARCHINSTITUTE第3页-10,000,000,00020,000,000,00030,000,000,00040,000,000,00050,000,000,00060,000,000,00070,000,000,00080,000,000,000APCEMALANorthAmericaWE数据来源:IDC$0$200$400$600$800$1,000$1,200$1,400$1,600$1,80020132014201520162017201820192020$BillionsAsia/PacificCEMALatinAmericaNorthAmericaWesternEurope万物互联催生了大量的链接需求，IoT市场前景广阔•连接数增长情况及分布•2020年，IoT总连接将达到300亿；2025年，IoT总连接将达到700亿•预计至2020年中国IoT连接数将达到13.05亿（LPWA连接数达到4.35亿），联通IoT连接数将达到4.35亿（其中LPWA连接数达到2.1亿）IoT市场空间巨大•预计2020年全球IoT市场空间达到1.7万亿美金,年增长率(CAGR)为：16.9%•超过80%物联网市场将主要分布在亚太、北美、西欧•传统蜂窝服务于人而物联网服务于物，从网络角度看，终端已发生变化全球IoT业务发展趋势CHINAUNICOMNETWORKTECHONOLOGYRESEARCHINSTITUTEIoT业务对网络带来的变化：业务特性变化第4页•不同IoT应用的业务量需求情况差异较大•能源监测：0.07MB/天，2.2MB/月•医疗监测：0.35MB/天，10.7MB/月•自动驾驶：0.96MB/天，29.2MB/月•IoT应用的链接时长、频次差异较大•电表应用在不同情况下接入频次、接入间隔、接入时长等差异巨大•IoT业务信令强度较移动业务提升明显•LTEIoT设备会给MME带来额外的信令开销，预计2020年，IoT业务会带来额外28~45%以上的开销IoT各应用在业务占用、链接时长、信令强度等特性方面跨度巨大ApplicationAccessIntervalofInterestAccessAttempt/second(12Kdevices/sector)AccessAttempt/second(35Kdevices/sector)MeterReporting5minute40116.7MeterReporting1minute200583.3UnsynchronizedAlarmReportingorNetworkAccess10second12003500LastGaspEventReporting500millisecond2400070000几种典型IoT业务业务占用情况电表在一个电网中断期间的报告信息示例LTEIoT设备信令影响分析•2020预测场景1：•LTEUes=91M•LTEM2M=40M•2020预测场景2：•LTEUes=91M•LTEM2M=83M•UEBHCA=35•M2MBHS=34CHINAUNICOMNETWORKTECHONOLOGYRESEARCHINSTITUTE物联网技术发展的关键技术特征第5页物联网技术重要特征网络及终端成本要低电池寿命要足够长（~10年）覆盖范围要广（突破传统深度覆盖）业务质量要高（安全性可靠性要）支持超大连接数量和低时延高可靠的物联网业务，是5G系统设计的两个主要需求（2/3，eMBB）CHINAUNICOMNETWORKTECHONOLOGYRESEARCHINSTITUTEIoT接入技术存在多种技术方案第6页移动通信(2G/3G/4G/5G蜂窝)其他广域覆盖网(非蜂窝的广域覆盖技术)无线局域/个域网(WLAN/WPANetc)2G/3G/4G蜂窝接入技术物联网增强技术：LTE-M、NB-IoT、EC-GSM车联网技术：LTE-V未来5G技术方案：TBDLoRa、SigfoxIngenuWeightless-N卫星通信技术Wi-SUMWiFi(802.11ah)BluetoothZigBee,Zwave工业无线通信标准：WirelessHARTDSRC低功率广域覆盖(LPWA)技术空间较大，市场需求较大，全球市场发展迅速3GPP标准方案：NB-IoT，LTE-MTC，EC-GSM非标方案：LoRA,Sigfox,802.11ah“短距+网关”是非蜂窝物联网技术的主要技术架构，多种物联网技术标准共存发展技术划分：主要分为LPWA，蜂窝技术，SRWA等不同技术方案在业务速率和覆盖范围的分类CHINAUNICOMNETWORKTECHONOLOGYRESEARCHINSTITUTE第一部分物联网产业发展背景第二部分国内外物联网发展形势第三部分物联网主要技术第四部分物联网产业发展情况第五部分中国联通物联网业务简介目录CHINAUNICOMNETWORKTECHONOLOGYRESEARCHINSTITUTE全球运营商物联网部署情况欧洲运营商•沃达丰：优先选择NB-IoT，全面推进部署•2016年开展NB-IoT试点及试商用(在L800上升级支持），计划11月启动友好用户试用，2017年起提供商用服务，2020年全部LTE基站将支持NB-IoT•德电和意大利电信：优先考虑NB-IoT试点•2016年局部区域开展NB-IoT技术试验（拟采用900MHz，技术上亦推进未来在450MHz上的支持）•Orange：商用部署LoRa网络•2016年Q1在法国17个城市部署，同时关注LTE-M/EC-GSM等北美运营商•AT&T：优先推进LTE-M，同时关注NB-IoT•16年计划与爱立信开展LTE-M/Cat-M的技术试验，考虑LTE-M的试点商用•Verizon：计划推进LTE-M的商用部署•计划16~17年推进LTE-M的技术验证和试点商用部署韩国运营商•SKT：16Q3商用部署LoRa，17Q1商用部署NB-IoT(800MHz保护带部署)•KT：计划1.8GHz保护带部署，17Q2商用部署•/LGU+：17Q2同时商用部署NB-IoT（800MHzin&Guardband）和LTE-MTC物联网产业发展不平衡•非标技术“大行其道”•LoRa凭借产业成熟度、成本优势，已有不少运营商部署对抗Sigfox等市场竞争•Sigfox已在19个国家部署商用网络，注册用户超过700万，立志做全球物联网专网运营商•蜂窝技术“加快制定”，运营商技术选择出现分化•NB-IoT和LTE-M两条技术路线选择，欧洲、中国、韩国运营商偏向NB-IoT，北美运营商偏向LTE-MCHINAUNICOMNETWORKTECHONOLOGYRESEARCHINSTITUTE国内物联网发展现状第9页移动集团尚冰：打造开放体系，布局窄带物联产业。一方面，继续发展物联网专用网络，在2016年发展1亿物联网连接。另一方面，加快推进窄带物联网产业成熟，打造低成本、低功耗、广覆盖、高可靠的公共物联网力争2016年底试商用，2017年全面商用中国移动物联网研究院院长陈维：中国移动已经将万物互联作为集团级战略业务来开展，目标是做到50亿的大连接。预计6月份开始PoC测试，9月份开始内场试验，Q4开展外场测试，年底试商用部署已准备最早今年年底启动LTE-MTC技术研究和技术验证中国移动2016年发展1000万物联网用户。频率策略：明确在800M部署NB-IoT，为下一步L800部署做准备预计16~17年试点NBIoT，17~18年规模商用试点应用情况：集团计划16年Q3后启动NB-IoT内外场技术验证；中国电信与深圳水务集团、华为共同签署《智慧水务战略合作框架协议》电信计划未来在800MHz部署LTE-MTC召开了部长专题会明确：将NB-IoT定义为一种增值业务，运营商可利用现有网络频谱资源开展NB-IoT业务，新规划821-825/866-870MHz用于NB-IoT部署。国家层面频率策略产业推进：工信部正联合地方政府(福建)、运营商、主设备/芯片厂家、行业应用厂家等推进试点/示范工程。目前福建省政府已确定了“福州NB-IoT专项试点工程”产业发展工信部正全力推进NB-IoT产业化进程，从标准制定、政策支持、产业合作等多个方面协调推进中国电信借助N900，部署LTEFDD900迫于国内形势，考虑LN800CHINAUNICOMNETWORKTECHONOLOGYRESEARCHINSTITUTE第一部分物联网产业发展背景第二部分国内外物联网发展形势第三部分物联网主要技术第四部分物联网产业发展情况第五部分中国联通物联网业务简介目录CHINAUNICOMNETWORKTECHONOLOGYRESEARCHINSTITUTE物联网主要技术物联网技术方案设计适用于特定的应用场景，“高-大-全”技术解决方案第11页移动通信(2G/3G/4G/5G蜂窝)其他广域覆盖网(非蜂窝的广域覆盖技术)无线局域/个域网(WLAN/WPANetc)2G/3G/4G蜂窝接入技术物联网增强技术：LTE-M、NB-IoT、EC-GSM车联网技术：LTE-V未来5G技术方案：TBDLoRa、SigfoxIngenuWeightless-N卫星通信技术Wi-SUMWiFi(802.11ah)BluetoothZigBee,Zwave工业无线通信标准：WirelessHARTDSRC根据市场竞争需求，重点介绍如下技术方案NB-IoTLTE-MTCEC-GSM://://技术方案概述3GPP在非标技术制定的同时，已开展相关技术研究，从R10开始即开展相关技术研究项目第12页CHINAUNICOMNETWORKTECHONOLOGYRESEARCHINSTITUTE3GPP物联网标准工作进展R12：2014年制定LTE-M（Cat-0）标准全球仅北美小范围试用，北美运营商暂无商用计划R13：2015年起，计划制定NB-IoT、LTE-M（Cat-M）、EC-GSM-IoT三种技术标准，预计9月份完成标准制定(6月底完成功能，9月完成射频和性能制定)，年底具备商用能力NB-IoT：基于LTE演进低速窄带技术，20dB的增强覆盖，速率60bps~200kbpsLTE-M：基于LTE演进的宽带技术方案，覆盖可提高10~15dB，峰值速率1MbpsEC-GSM：基于GSM技术演进，满足广覆盖和大连接业务需求，峰值速率为240kbps第13页3GPP将于6月份制定完成NB-IoT功能部分，9月份制定完成NB-IoT射频部分。年底将具备全面商用能力。eMTC和EC-GSM-IoT将于年底具备商用能力。3GPP已开始讨论R14NB-IoT和eMTC+增强技术需求，将进一步增强窄带物联网技术。为了应对Sigfox/LoRA等技术的竞争，3GPP已制定三大物联网技术解决方案CHINAUNICOMNETWORKTECHONOLOGYRESEARCHINSTITUTENB-M2M-NB-CIoT-NB-IoT窄带技术演进标准演进路线第14页窄带物联网标准演进2015年7月，