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为什么说2G成了NB-IoT和eMTC发展过程中的“绊脚石”?

2018-11-12 15:36
物联网智库
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在2G网络退网成为大趋势的背景下,运营商部署商用NB-IoT、eMTC网络承载新的连接,不过在每一代技术还未退出服务并逐渐被下一代技术替代过程中,对市场会造成短暂的中断风险,采用蜂窝物联网技术的厂商现在就面对着这样的风险和抉择。

物联网的网络基础设施建设布局的进展对于用户应用会产生深远影响,尤其是那些需要蜂窝网络作为其连接手段的场景。上周笔者在《500万片模组招标提振信心,但难掩NB-IoT内部正在遭遇的“十面埋伏”》一文中,从运营商内部的视角考察了一下物联网网络面临的博弈。那么,在用户的视角来看,基础设施运营商对网络规划和用户应用之间也存在着明显的博弈,用户在做出物联网应用决策时,一定要将运营商网络规划路线图作为重要考虑因素,比如NB-IoT商用情况、2G退网计划等。

运营商网络规划和切换对用户的影响巨大

没有考虑到网络切换会带来多大的影响?我们不妨看看美国的一个案例:

2017年,美国运营商AT&T关闭其2G网络初期,旧金山地区约70%的公交车和火车突然在NextMunisystem交通系统平台中消失了,NextMuni system是一家交通信息服务供应商提供的平台,为用户提供车辆实时的位置信息并预测车辆到达时间,大量公交车和火车的信息是通过AT&T的2G网络传输的。针对此事故,旧金山市政交通管理局花费了好几周的时间来升级其老旧的交通监控设备,并承受着公众对此事件的强烈抗议。

过去的三十年中,移动通信技术已经经过数代的演进,然而在每一代技术还未退出服务并逐渐被下一代技术替代过程中,对市场会造成短暂的中断风险。采用蜂窝物联网技术的厂商现在就面对着这样的风险和抉择,因为全球大量的运营商已经开始着手2G和3G的退网工作,这样转变对于厂商来说具有很大挑战性,因为大量厂商已部署了端到端的物联网应用,运营商网络的切换会引起其连环反应。

2008年,日本运营商KDDI成为全球首家进行2G退网的运营商,从此之后,大量运营商加入这一行列。对于手机用户来说,2G的退网,促使用户向3G和4G的迁移,运营商往往拿出各种促销手段,比如迁移用户送手机、各种花费补贴等政策;但对于物联网来说,此类政策往往无法奏效,毕竟物联网项目都具有较长的生命周期,而不像手机的周期仅有1-2年甚至更短,而且补贴和营销政策无法奏效,所以物联网项目在决策前需要充分考虑基础设施带来的影响。

网络运营商与用户的博弈:供需平衡因素的考虑

在对物联网连接方式的选择上,在很大程度上是供需双方互相博弈力量决定的。运营商作为供给方的主体,当然希望更多的设备连接至自己的网络中,因此尽量提供满足各类连接需求的网络基础设施;需求方包括设备商、解决方案商、集成商以及最终用户等多个群体,他们需要采购蜂窝物联网连接才能实现方案闭环,对于连接方式的选择是在供给方提供的网络基础上进行决策。

面对运营商网络升级和代际切换,需求方需要充分考虑其物联网终端和服务的生命周期,与运营商网络服务时间要有同步的匹配。不过,虽然用户需要的是低成本、便捷的连接,但在大量物联网应用中,最终用户可能都不知道甚至没有兴趣了解用的是何种连接技术,比如一些to B的项目中,集成商或解决方案商为用户交付端到端的解决方案,达到用户需求即可;一些to C的智能硬件中,最终消费者更多关心产品体验,也很少关心硬件采用哪些技术。因此,基于对用户的负责,终端厂商、解决方案商、集成商等群体更有义务和责任做好产品和生命周期的规划。

供给方和需求方的力量的博弈角逐,最终需要达到一个平衡点,使两者利益损失最小。当供给方提供的某一张网络还具有很强的生命力时,需求方对此就产生长期使用风险不大的预期;而当一张网络的退网时间表比较明确时,需求方的风险预期是比较明显的。在各种不同的预期下,若能保证大部分用户的物联网生命周期平稳度过,则可以说是双方力量博弈的一个平衡点。

供给方对基础设施的明确态度对需求方形成明确预期,决定了需求方物联网应用的重点领域和市场结构。例如,美国各大运营商已开始了2G网络退网的实施,AT&T已于2017年开始不再提供2G服务,Verizon的CDMA网络在2019年12月底全部退出服务。美国运营商也发布了3G退网计划。

受2G/3G退网明确计划的影响,美国的物联网用户考虑网络的迁移,更多只能选择4G网络连接方式,因此最终美国的物联网业务分布就呈现非常明显的以4G为主的格局,而且随着eMTC网络的部署,eMTC连接数开始增长。

截止2018年6月美国蜂窝物联网连接分布(来源:Counterpoint,物联网智库制图)

正是由于供给方明确的基础设施供给态度,形成的物联网应用领域格局也比较明显。在美国的各大运营商中,AT&T超过50%的蜂窝物联网连接都来自于汽车,Verizon的蜂窝物联网连接则主要来自于交通物流和企业服务,Sprint和T-Mobile的蜂窝物联网连接更多来自于能源、工业和汽车。由于4G占主导,带来高价值行业和高价值的终端,也给运营商带来更高的平均收入。

国内物联网基础设施格局的明显分化

反观国内的运营商物联网网络基础设施,一个最明显的特征是2G网络占据绝大多数份额,从而也带来物联网应用领域的重点不同。瑞典市场研究公司Berg Insight发布报告显示,2017年全球蜂窝物联网模组出货量达到2.37亿片,中国厂商Simcom虽然出货量为全球第一,但因更多增量来自于2G(相当一部分为共享单车的订单),所以收入仅为全球第四,远远落后于4G模组为主的Sierra Wireless、Gemalto和Telit。

虽然总体上国内市场以2G网络为主,但三家运营商基础设施格局差异较大,形成基础设施布局的明显分化。中国移动2G网络全国性覆盖较好,截止2018年年中该运营商已有3.84亿蜂窝物联网连接数,但大多数由2G网络承载。由于2G网络运行十多年,对于中国移动来说新的接入的边际成本非常低,因此2G连接的收费也非常低。在这种情况下,大量用户在做出使用哪一类连接服务决策时,对于中国移动的2G网络会产生较长时间服务的预期,一方面毕竟数亿存量的物联网连接中大量设备拥有较长的生命周期,如此庞大的数量下,中国移动不会在短时间内贸然开展2G退网工作,另一方面2G的资费相对于其他连接方式具有明显的优势。所以,在这些因素驱动下,2G物联网连接数以每月2000万的速度狂奔。主观上来说,或许中国移动并不希望2G网络承载太多低速物联网连接,但大量客观上用户还是选择了2G,而且从某种意义上看,2G在一定程度上成为NB-IoT进一步发展的竞争对手和“绊脚石”。然而这样的状况也是供给方和需求方博弈的结果,原来2G的优势成为了物联网新技术发展的一种“包袱”。

不过,另外两家运营商的“包袱”显得就比较轻。中国联通虽未官方公布2G退网的时间表,但多地陆续已经进行减频工作,未来2G的连接增量很少。而中国电信在物联网网络基础设施布局方面显得更为“轻装上阵”,为什么这么说呢?

首先,需求方不会形成预期。2018年5月,时任中国电信总裁兼首席营运官刘爱力在股东会上表示,中国电信CDMA到达寿命周期,他希望最快今年底至明年初将CDMA退网。可以说这是三大运营商中首家对2G退网的明确表态,从供给方的角度给出明确的态度,那么需求方也就不会产生2G长期服务的预期。

其次,存量用户较少,更容易引导用户。当然,由于历史原因,CDMA网络与中国移动GSM网络相比规模和覆盖情况欠佳,在过去多年中基于CDMA的蜂窝物联网连接数也远远少于GSM的连接数,从而使中国电信目前存量的2G物联网用户数量非常少,而且不再发展新增的2G物联网用户,将低速率的物联网设备引导至NB-IoT网络。历史上的一些不足,在目前却给发展新的物联网网络带来更好机遇。

再次,较好的资源优势支持。中国电信于2016年启动800M全网重耕,将原用于CDMA的频率,腾出来用于LTE和NB-IoT,形成了低频段的4G和NB-IoT网络,在网络覆盖上形成优势。

基于此,中国电信的NB-IoT网络基础设施建设和商用走的更快,目前已有40万个NB-IoT基站实现商用,且在数十个城市开展eMTC试商用,加上扩容后的4G网络,形成低、中、高速率的物联网网络架构,而且这一NB-IoT+eMTC+4G的架构预计在未来的5年以上不会遇到退网的困惑,因此需求方的决策时不需要太多考虑在其物联网应用的生命周期中网络迁移的风险,而不像面对2G网络时还需要谨慎抉择。

运营商的网络基础设施是一个重资产,其部署和退出规划虽然很谨慎,但一旦做出后,对整个产业的影响非常大,需求方在物联网项目落地时,一定将新网络升级给自己数年长周期物联网部署的影响作为非常重要因素考虑其中。最后插播一个行业沙龙活动,物联网智库支持的中国电信物联网沙龙将于下周四在南京举行,届时将会发布中国电信物联网需求、介绍物联网平台六大能力以及现场进行开发实操演示

中国电信开放其优质网络、物联网平台和全国性营销渠道,开展首届天翼物联开发者大赛,该沙龙是大赛期间举行5场物联网沙龙的首场,欢迎参加。

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