工业物联网采用加速，解锁新机遇

起步缓慢后，特别是在欧洲，工业物联网(IIoT)网络及其面向消费者的亲戚IoT的采用步伐已加快。前景向好——虽途中仍有坎坷。

专注设计制造超低功耗芯片、芯片组、模组的厂商对前景更加乐观，部分蜂窝网络运营商亦然。

或许最关键的是，跨公用事业、农业、物流、远程医疗、运输等众多截然不同领域的大型组织，正从试用、验证各类可用IIoT网络，转向大规模实施。

据移动卫星通信网络运营商专家Inmarsat近期报告，"自新冠疫情伊始，采用该技术组织的成熟度快速提升。"

Inmarsat年初调研450家跨工业领域的"全球"公司，77%表示已部署至少一个IoT或IIoT项目，其中逾40%在过去12个月达成。

其余23%虽未部署任何项目，但表明此类网络在路线图上或已启动试验。

"虽然调查显示IoT在效率、可持续性、安全性上推动全球供应链显著提升，但组织仍有改进空间，"Inmarsat企业运营总裁Mike Carter评论道。"连接性、数据管理、技能短缺、安全威胁、投资水平仍是挑战，随着全球生产供应链日益数字化交织。"

今年早些时候，Inmarsat令人惊讶地宣布将推出面向IoT连接的全球窄带网络(NB-IoT)，瞄准海事、航空、政府领域。该网络名为Elera，计划明年启用，部署L频段频谱用于各类地面和卫星用途。

紧随其后的是卫星运营商计划将现有地球同步卫星与低轨卫星、地面5G网络融合，打造名为Orchestra的综合方案。

分析师对IIoT和IoT前景也更看好——除中国外，过去18个月大规模蜂窝NB-IoT铺开外，二者难以产生显著影响。

例如，德国汉堡的IoT Analytics指出，尽管受新冠和全球硅组件短缺供应链问题影响，今年IoT设备数仍将增长9%至估计123亿活跃连接端点，2025年可能超270亿IoT连接。

但IoT Analytics首席分析师Satyajit Sinha独家向《EE Times Europe》表示："2020年实际连接IoT设备数略低于年中预测的117亿，实际为113亿。我们现在预测2025年将达271亿连接IoT设备，低于早先预测的309亿。"

Sinha指出两个"关键"因素抑制增长曲线："疫情冲击供需，供应端甚至在关键期停摆，供应链和原材料获取不畅。上半年预算冻结，下半年需求回暖但供应常受阻。结果许多IoT/IIoT计划停摆或取消。部分地区供应链问题持续。"

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第二是芯片短缺。"最初视为疫情对供应链影响的副产品，"Sinha说。"但已成独立问题：产能无法满足全球需求。"

"首冲汽车业，随即快速蔓延至IoT等其他板块，"他补充警告："2021年芯片短缺预计还将持续两年，直到足够增产产能释放。"

芯片供应商方面，Sinha指出："Qualcomm舒适领跑，五大厂商主导蜂窝IoT芯片市场，其余为MediaTek、HiSilicon、Intel、Unisoc。五者占2020年全球蜂窝IoT芯片组出货量93%。"

其他重点聚焦厂商包括Nvidia、Sequans、Nordic Semiconductor、Silicon Labs、Altair Microchip、Dialog。

Silicon Labs逐步剥离非IoT/无线业务，9月推出面向IoT应用的Sub-1-GHz SoC，融合长距离RF、能效与Arm PSA三级认证安全。

也深度参与的有Qorvo(RF芯片)、NXP Semiconductors(单片机)、Skyworks(SoC系列)。

每个使用蜂窝连接(2G/3G/4G/LTE-M/5G/NB-IoT)的IoT/IIoT设备都需要这些芯片组。但注意芯片可直接嵌入设备PCB或放入设备内的IoT模组。IoT Analytics研究聚焦后者：嵌入IoT模组的蜂窝IoT芯片组。

领先模组供应商包括Quectel、Fibocom、Sierra Wireless、Sequans、Thales、Telit。

连接视角下，最新技术标准如5G、Wi-Fi 6/6E、LPWA驱动市场，IoT Analytics认为卫星IoT是预测期后期可能产生重大影响的变数。

Sinha指出行业有趣发展：中国与世界其他地区差距巨大。中国外，LTE-Cat 1渗透显著强于NB-IoT。他估计中国外LTE-Cat 1(4G子集)占近四分之一(23%)市场，中国仅12%。

LTE-Cat 1崛起始于北美数年前，因运营商退网成首选替代。2G/3G向LTE-Cat 1大迁徙始于2018年，"2020年同比增长40%，"Sinha称。Qualcomm一款芯片MDM9207-1是最大受益者。Unisoc 8910DM同期增长显著更快，推动新型LTE-Cat 1 bis子板块，现占所有LTE-Cat 1出货23%。

Cat 1 bis基于3GPP Release 13，单天线特性优化低功耗应用。初始LTE-Cat 1由Release 8定义，需两根接收天线。

Sinha指出另一重要趋势。去年上半年，使用非授权LPWA(如LoRa、Sigfox)的连接设备占全球LPWA连接53%，授权LPWA(NB-IoT、LTE-M)贡献47%。一年后同期，授权LPWA以54%份额领跑，非授权段占46%。

关键原因已暗示：2021上半年中国NB-IoT惊人增长。结果窄带IoT作为单一技术以44%份额领跑LPWA市场，LoRa跌至第二位，占全球连接37%。

特定行业领域中，增势最陡峭为运输汽车、物流，合计约占全球蜂窝IoT/IIoT芯片组市场需求30%。这些细分领域内，资产追踪项目而非传统远程信息处理应用驱动市场，同比增长约22%(2020/21)。汽车采用5G也在加速。

这一总体积极展望中需注意：5G日益普及虽创造新IIoT/IoT商机，反直觉地也阻碍板块潜力——运营商过度炒作频段覆盖能力。

此观点在对Sequans IoT产品营销总监Jeremy Gosteau访谈中被强调。该公司在美、日、欧广泛运营，多年深耕蜂窝IoT/IIoT芯片领域，近期也切入模组业务。

主要问题之一是除中国外，NB-IoT在大多数地区被低估且可能被过度炒作，Gosteau指出。"特别是在欧洲，运营商才刚严肃启动2G/3G退网，"他告诉《EE Times Europe》，补充美或领先两年但两者仍落后许多市场。"不幸但现实如此。但欧洲终于显现健康增长，NB-IoT障碍确在降低。"

他补充另一关键问题："蜂窝与非蜂窝[低功耗]宽带版本的严重碎片化。"部分问题源于5G紧随Release 13(LTE-M、NB-IoT)迅速而来，导致运营商在不同地域部署不同版本。

成本也是主要绊脚石，Gosteau强调。因碎片化导致需为单独芯片支付更高价格，而非单一选项可实现的巨大规模，进展必然放缓。

破局之道是商业化融合不同版本——如LTE-M、LTE-Cat 1、NB-IoT——于同一模组，"将成本降至10美元/单元以下。"

这意味着大规模IoT可能成真，但恐非朝夕之功，Gosteau说。此外，NB-IoT运营商间棘手漫游问题已大体解决，大幅改善空中接口经济性。

他指向全球最大运营商之一Vodafone的潜在积极进展："他们在谈论NB-IoT数百万单元大单，或为中国外行业最大合同。"

若属实且落地，将利好整个板块，可能引发两年前无法发生的重大趋势，其他厂商将跟进，标志技术成熟。 

>> 本文原发于姊妹站点EE Times Europe。