洗尽铅华,浅析NB-IoT发展给物联网产业的启示
曾几何时,NB-IoT 由于其低成本、低功耗、广覆盖的特性,被视为物联网领域的明星技术,业界寄予厚望,希望其彻底颠覆物联网连接市场。然而,近年来 NB-IoT 的热度迅速下降,加之运营商逐步转向 LTE、5G 和卫星连接,暴露了 NB-IoT 发展中的重大挑战,使其曾经被高度看好的前景蒙上了阴影。
根据 Eseye 发布的《2025 物联网与电信预测》,大多数移动网络运营商更倾向于规避 NB-IoT,转而寻找更具前景的解决方案。
在物联网智库此前发布的《出货量再次大幅下滑,问世 10 年的 NB-IoT 故事还会继续吗?》一文中,详细回顾了十年以来 NB-IoT 历程中的高光和落寞,本文将在此基础上进一步分析,到底是那些原因导致了 NB-IoT 逐渐失去优势,以及这将为物联网产业未来的发展留下哪些启示?
技术本身存在局限性且受到替代技术的冲击
NB-IoT 作为一种低功耗广域网技术,虽然具备低功耗、广覆盖、低成本等优点,但在技术层面仍然存在诸多局限性:
首先,数据速率低,无法支持复杂应用,NB-IoT 的设计初衷是满足低数据速率的物联网应用,典型的吞吐量在 20–250 kbps 之间,仅适用于发送小数据包的应用,如智能水表、环境传感器等,无法支持视频监控、实时分析、高清视频传输等高带宽需求的物联网应用;
第二,时延高,不适用于低延迟应用,NB-IoT 采用半双工通信,设备无法同时发送和接收数据,同时其传输采用窄带信道,导致较高的时延(通常在 1.6–10 秒之间),对于低延迟要求高的应用,无法满足需求,LTE-M、5G mMTC等技术则在时延方面表现更优;
第三,NB-IoT 移动性支持差,其设计主要针对固定或低移动性设备,不适用于移动场景;
第四,设备功耗在特定场景下仍然较高,尽管 NB-IoT 采用节能模式(PSM)和周期性唤醒(eDRX) 以降低功耗,使部分设备的电池寿命可达 10 年,但在需要频繁通信的设备、网络覆盖较差等场景下仍可能出现功耗较高的问题。
所谓成也萧何败也萧何,当初的技术设计可以助力简化终端的复杂度、降低终端功耗,但也确实在一定程度上影响了 NB-IoT 大规模应用和市场竞争力。更雪上加霜的是,替代技术正在凭借各自的优势抢占市场。
一边,LoRa 和 Sigfox 采用免授权频段,企业可以自主建设 LoRa 或 Sigfox 网络,无需依赖移动运营商,具很强的灵活性。IoT Analytics 数据显示,在不包括中国的全球市场中,2023 年 LoRa 的连接数占 LPWAN连接总数的比例是 41%,NB-IoT 仅为 20%。
另一边,LTE 和 5G 技术能提供更高的数据速率、更低的延迟和强大的互操作性,从而应对从实时分析到高带宽的各种物联网应用场景。尤其值得一提的是 LTE Cat 1bis,这是在 LTE Cat 1 基础上进行改进的新一代物联网通信技术标准,保持了与 Cat.1 相同的低功耗特性,但在传输速率和带宽方面有所提升。市场研究机构 Counterpoint 最新数据显示,2024 年全球蜂窝物联网模组出货量增长 10%,其中 Cat.1 bis 增速高达 100%。
成本与商业模式存在挑战
除了技术本身的局限性,成本和商业模式是 NB-IoT 导致发展速度放缓的关键原因。
在实际部署和运营过程中,运营商发现推出 NB-IoT 的成本比预期的要高。NB-IoT 依赖蜂窝网络,需要在现有 LTE 网络上进行改造或新建专用基站,部署 NB-IoT 需要软件升级(如核心网和基站软件)、专用 NB-IoT 物理信道以及优化信号覆盖(增加小区数量、调整功率),在尚未广泛覆盖 LTE 的地区(如农村或偏远地区),需要新增基站或升级现有站点,导致前期投资较大。
NB-IoT 部署的主要成本挑战可以总结为下表:
和高昂的基础设施成本形成对比的是较低的商业回报——NB-IoT 的数据传输需求极低,相比于传统蜂窝业务,其带来的运营收入有限,难以成为运营商的主要收入来源。
2020 年 3 月,日本运营商 NTT DoCoMo 宣布关停 NB-IoT 服务,其官网发布公告表示:“鉴于目前的商业环境,我们决定停止提供这种通信系统,以集中管理资源。”其中提到的“商业环境”一词,似乎在暗示 NB-IoT 商业运营存在的困境。
2024 年 11 月,美国知名运营商 AT&T 宣布从年底开始将不再支持 NB-IoT,但没有给出具体原因。可以想象,运营商在进行决策时必然面临着一定的取舍——在不包括中国的全球市场中,2023 年 LTE-M 连接数占比为 31%,LTE-M 由运营商来承建,且和 NB-IoT 具有明显的替代关系,由于面临网络投资的决策和商业模式压力,未来那些同时部署了 LTE-M 和 NB-IoT 网络的运营商们可能面临着是否要继续推动两张网络同时运营的决策,彼时可能会有部分厂商做出停止 NB-IoT 的决定。
行业应用前景黯淡且生态不均衡
从行业应用来看,NB-IoT 一度有过高光时刻。
2020 年 1 月底,全球 NB-IoT 连接数突破 1亿;2020 年 10 月,全球连接突破 1.4 亿,国内水表、燃气表连接数均突破 2000 万,小部分领域接近 1000 万。2021 年底,中国信息通信研究院副院长胡坚波在江西国际移动物联网博览会上说,NB-IoT 已在水表、燃气表、消防烟感和电动自行车防盗 4 个行业实现千万级规模连接,智能井盖、智能门锁、追踪定位和智慧路灯等十余个行业实现超过百万级连接,未来还将更多地应用到工业互联网、车联网、远程医疗等领域。
细数这些应用,水表、燃气表等典型应用主要依靠政策推动,而其他场景(农业监测、智能停车)因分散性和低利润难以形成规模效应。当然,疫情期间,智能门磁曾让 NB-IoT 有了数千万连接规模的“意外收获”,但依然没有实现更多领域的规模突破。
2024 年,NB-IoT 年出货量进一步下滑——Counterpoint 数据显示, NB-IoT 模组出货量下滑34%。原因可以分为两部分:一是传统水表、燃气表的智能化需求相对往年放缓;二是烟雾报警器市场逐步切换到同样具有低功耗特征、网络覆盖更好并且模组价差极致缩小的 Cat.1 路线。2025 年,出货量下降的颓势仍然在延续。
站在生态的角度,NB-IoT 在全球的部署十分不均衡。GSMA 统计数据显示,截至 2024 年 9 月,全球已开通的 NB-IoT 网络有 137 张,开通的 LTE-M 网络有 115 张,其中有近一半的运营商同时开通了 NB-IoT 和 LTE-M。但从NB-IoT全球连接数分布来看,截至2023年底,中国的NB-IoT连接数占全球NB-IoT连接总数的比例达到了84%的份额。也就是说,除了中国的三家运营商开通的 3 张 NB-IoT 网络外,海外其他 130 多张 NB-IoT 网络只承载了全球 16% 的连接,这使得难以形成全球统一规模效应。
总结:未来出路与反思
NB-IoT 发展的困境反映了技术推广中常见的“理想与现实脱节”问题:早期过度宣传导致期望虚高,实际落地中又受制于成本、生态和需求匹配度。对物联网产业而言,单靠创新是不够的,如果一项技术无法实现可扩展性和盈利能力,那么运营商将不可避免地转向更灵活、更具弹性和面向未来的替代方案。
不过,即使存在很多挑战,NB-IoT 在很多场景依然存在无可替代的优势。虽然“大红大紫”的目标可能会破灭,但它仍将作为物联网领域的重要力量,持续在某些垂直行业发光发热。
参考资料:
Is NB-IoT losing its edge?,Rcrwireless
出货量再次大幅下滑,问世10年的NB-IoT故事还会继续吗?,物联网智库
细数八大优势!LTE Cat 1bis 如何取代 NB-IoT/LTE-M 成为蜂窝物联网王者?,物联网智库
美国运营商AT&T将停止支持NB-IoT,中国市场之外的NB-IoT面临什么命运?,物联网智库
NB-IoT退网可能性引发热议,RFID世界网