超 40 亿！5G 和 LTE Cat 1 bis 成全球蜂窝物联网连接增长的最大“功臣”！
近日，市场研究机构 IoT Analytics 发布了最新的全球蜂窝物联网连接相关数据 (2024 年 11 月更新)，数据显示：
2024 年上半年全球蜂窝物联网连接数达到 39 亿，同比增长 20%，过去 5 年增长 181%；基于持续的跟踪和分析，截至 2024 年底，蜂窝物联网连接数已超过 40 亿，占全球整体物联网连接的约 22%；
预计 2024 至 2030 年间，连接数量将以 15% 的年复合增长率增长，这主要得益于 LTE Cat 1 bis 和 5G 的推动；
2024 年上半年，市场份额增长显著的移动运营商包括中国电信、Airtel、KDDI、LG U 、Orange 和 Verizon。
LTE Cat 1 bis 和 5G 推动蜂窝物联网连接数增长
最新数据报告的一项关键洞察是：未来几年蜂窝物联网连接的持续高速增长来自于 LTE Cat 1 bis 和 5G 的推动。其中，LTE Cat 1 bis 填补了性能与能效之间的关键空白，尤其是在 LTE-M 不可用的市场中；此外，LTE Cat 1 bis 已开始在部分地区 (如欧洲) 与 LTE-M 展开竞争。与此同时，5G 物联网为高带宽、低延迟的应用场景带来了全新可能性。
LTE Cat 1 bis
我们知道，LTE Cat 1 bis 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。Cat.1 bis 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。LTE Cat 1 bis 对蜂窝物联网的增长做出了巨大贡献，2024 年上半年其连接数量同比增长 68%。
总结来看，有很多因素推动了 LTE Cat 1 bis 的广泛采用——
首先是市场需求，在中国，LTE Cat 1 bis 现已成为 POS、智能电表、远程信息处理和资产跟踪的主要蜂窝标准——由于其经济性和能源效率，市场正在慢慢从 LTE Cat 1 和 NB-IoT 过渡到更高效的 LTE Cat 1 bis。数据显示，中国占全球 LTE Cat 1 bis 连接的 85%，2024 年上半年其连接数量同比增长 56%。
第二是均衡的性能，LTE Cat 1 bis 提供了均衡的传输速率（下行链路高达 10 Mbps，上行链路高达 5 Mbps），同时具有低功耗特性。它支持电源管理功能，如扩展不连续接收 (eDRX) 和省电模式 (PSM)，通过允许设备在不发送或接收数据时进入休眠状态来降低功耗。这使其适用于需要长期运行且无需频繁更换电池的物联网应用，例如智能表计、车队管理、医疗保健设备和支付解决方案。
第三是成本效益与简化设计，与原版 LTE Cat 1 相比，LTE Cat 1 bis 的单天线设计减少了硬件复杂性，由此带来了成本的降低。笔者在此前的文章介绍过，Cat 1 bis 模块和设备只需一个天线和一个接收 RF 链，而 Cat 1 设备则需要两个天线。
图：无线模块的平均售价 (ASP)，美元
(数据来源:Counterpoint Technology Market Research)
上图显示了全球模块的平均销售价格（ASP）数据。2020年，Cat 1 bis 和LPWAN 模块的 ASP 约为10美元；自那时起，Cat 1 bis 模块的价格已经下降（这与 Cat 1bis 在亚洲市场销量大幅增长密切相关。）
最后是全球覆盖，LTE Cat 1 bis 在现有的 LTE 网络上运行，提供广泛的全球覆盖。随着 2G 和 3G 网络逐步退役，它为物联网应用提供了无缝迁移路径，确保其长期可用性。同时，在 Rel-15 中，3GPP 定义了网络架构的选项 5，允许升级的 LTE (eLTE) 设备通过升级的 eLTE NB (eNB) 连接到 5GC 网络。允许 LTE Cat 1 bis 设备注册到 5GC 将使其能够处于低功耗但就绪状态，例如无线资源控制 (RRC) 非活动状态。这也将确保这些设备在运营商逐步淘汰 4G 核心网络时的业务连续性。
5G 物联网
不只 LTE Cat 1 bis，5G 物联网连接也实现了显著增长，这得益于 3GPP R15及更高版本的技术进步——新标准增强了对当今物联网解决方案至关重要的高速率、低延迟能力。
同理，有很多因素推动了 5G 物联网的广泛采用——
首先来看市场需求，中国在 5G 基础设施方面的重大投资，创造了支持广泛应用的强大生态系统。价格实惠的 5G 兼容设备和模块的可用性，降低了各行业实施 5G 物联网解决方案的门槛。根据 IoT Analytics 跟踪数据显示，中国约占全球 5G 物联网连接的 80%，2024 年上半年其连接数量同比增长 79%。
全球移动通信系统协会（GSMA）发布《中国移动经济2024》报告则提及，2024 年，中国 5G 连接的比例预计从 45％ 上升至 50％ 以上，成为中国主导的移动技术，5G 总连接数将于年底进一步攀升至 10 亿以上。到 2030 年，中国 5G 连接数将占全球 5G 连接总数的近三分之一，中国的 5G 普及率将逼近九成，成为全球领先的市场之一。
第二来看性能，5G 物联网提供超低延迟（低至 1 毫秒）和超高速数据传输（高达 20 Gbps），这对需要即时响应和高吞吐量的应用至关重要。此外，5G 能够支持每平方公里多达 100 万台设备，满足日益增长的物联网设备数量需求。
最后来看关键应用，固定无线接入（FWA）和汽车行业是推动 5G 物联网增长的两大重要领域——
固定无线接入（FWA）：2024 年上半年，FWA 占全球 5G 物联网连接的 45%。通过利用 5G 网络，FWA 为家庭和企业提供高速互联网接入，特别是在缺乏光纤基础设施的地区。这种方式为传统宽带服务提供了一种具成本效益的替代方案，同时扩展了欠发达地区的连接覆盖范围。
汽车行业：汽车行业，包括运输、供应链和物流，占同期全球 5G 物联网连接的 26%，主要受益于联网车辆的发展。行业正在通过 5G 物联网改善实时导航、远程信息处理和信息娱乐功能。此外，5G 支持诸如蜂窝车联网（C-V2X）等未来技术，使车辆能够与基础设施、其他道路使用者和车辆之间进行通信。由于目前生产的车辆将在未来十多年内继续使用，集成 5G 可确保它们在整个生命周期内与新兴技术保持兼容。
哪些企业在蜂窝物联网市场实现高速增长？
① 中国：中国电信
2024 年上半年，中国电信在中国市场的市场份额同比增长了 5.3 个百分点。这一增长得益于公司在可持续发展和智慧城市物联网解决方案上的战略布局。2024 年 8 月，公司报告了一些关键举措，包括：
绿色照明：中国电信提供了一种专有的 AI IoT 解决方案，通过分析和预测建筑交通流量模式，促进能效提升和碳排放减少。据公司称，该解决方案已在 31 个省的 165 个城市节省了超过 600 万千瓦时的电力，并减少了 1700 多吨温室气体排放。
城市智能中枢系统：中国电信打造了城市智能中枢系统——翼治平台，让城市大脑更聪明、更智慧。据悉，翼治·城市智能中枢以数据为驱动，以人工智能为内核，以算力调度共性能力为支撑，IOC、AI Agent 为一体，通过全过程的数据融通和开发利用，实现了对平台的横向兼容和纵向贯通。同时，智能中枢还可以快速开发各类场景应用，从而实现城市的可感、可视、可管、可治、可评，更通过AI赋能，让实时监测、预测、预警预防和智能处置成为可能。
运营优化：中国电信在全球最大的单体机场部署了自主研发的物联网感知云平台，支持 20 多种应用，实现了航站楼、GTC、工作区、飞行区等区域的设备状态实时监测、智能预警与决策提醒，注智机场运营效能提升。
② 日本：KDDI
KDDI 在日本蜂窝物联网市场的市场份额增长了 2.4 个百分点，这得益于公司在联网车辆和基于 AI 的物联网解决方案方面的突破。
联网车辆：2024 年 2 月，KDDI 与索尼本田移动公司（Sony Honda Mobility）合作，为 AFEELA 品牌的 CASE（互联、自动化、共享和电动）汽车提供全球 5G 连接，提升用户体验。
防灾准备：2023 年 3 月，KDDI 通过大规模灾害演练展示了通信系统的韧性，增强了关键通信基础设施的信任度。
AI、物联网与 5G 集成：2024 年 6 月，KDDI 与三家合作伙伴签署协议，启动规划与建设预计将成为亚洲最大 AI 数据中心的项目。KDDI 计划利用该数据中心支持其 WAKONX AI 驱动的数字化转型平台，该平台服务于包括出行、物流和零售在内的多个行业。在该项目中，KDDI 的合作伙伴包括美国服务器制造商 Super Micro Computer、日本电子产品供应商 Sharp Corporation，以及日本软件即服务（SaaS）供应商 Datasection。分工方面，据悉 Super Micro将提供一个能够有效管理热能产生的平台；Datasection 将支持数据中心的运营；KDDI 将支持中心的建设和其网络基础设施的运行。
③ 韩国：LG U
LG U 在韩国市场的市场份额同比增长 7.8 个百分点，这一增长得益于公司在物联网解决方案和自动驾驶领域的专注。
基于物联网的安全解决方案：2023 年 2 月，LG U 与韩国废弃物处理公司 Ecorbit 合作，为 Ecorbit 的工作场所提供智能安全解决方案。这些解决方案包括基于物联网和 AI 的安全设备、AI 驱动的叉车以及驾驶行为分析。
自动驾驶：2024 年 4 月，LG U 与 Rideflux 合作，利用 AI 和 5G 开发 L4 级别的自动驾驶解决方案。2024 年上半年，LG U 的联网车辆数量同比增长 40%。
④ 美国：Verizon
Verizon 在美国蜂窝物联网市场的市场份额增长了 1.3 个百分点，这一增长源于物联网连接和物联网平台方面的进展。
固定无线接入（FWA）和联网设备：2024 年 10 月，Verizon 报告其 FWA 用户群和联网消费设备（如可穿戴设备和零售物联网设备）数量有所增加。
全球物联网连接平台：2023 年 7 月，Verizon 推出了基于 eSIM 的全新物联网平台，称为 Verizon Global IoT Orchestration。该平台使设备能够使用 eSIM 配置文件在 Verizon 运营商合作伙伴网络之间无缝切换连接，从而使设备能够在合作伙伴的覆盖范围内作为本地网络用户运行。通过这种方式，物联网设备将减少对漫游协议的依赖来有效运行，而 eSIM 可以实现更简化的连接和管理。新平台整合了 Verizon 已有的物联网管理平台 Verizon ThingSpace IoT，该平台已管理数百万个物联网设备。其首批国际移动网络运营商合作伙伴是加拿大的 Bell 和挪威的 Telenor。
车联网：2024 年 2 月，Verizon 宣布与汽车制造商奥迪（Audi）和 AFEELA 合作，提供私有 5G 网络，推动联网汽车创新。
⑤ 印度：Airtel
Airtel 是印度蜂窝物联网市场份额增长最多的公司，这主要得益于其对快速增长的公用事业行业的持续关注。
战略合作伙伴关系：2023 年 12 月，Airtel 与 IntelliSmart Infrastructure 建立战略联盟。Airtel 为 IntelliSmart 提供基于单一服务水平协议的端到端智能能源监测解决方案（减少了复杂性并缩短了部署时间），同时扩展了其物联网解决方案在多个行业的应用。
智能表计项目：2024 年 1 月，Airtel 与 Adani Energy Solutions 合作，在多个邦连接超过 2000 万个基于 NB-IoT 的智能电表，实现实时能源管理。
⑥ 欧洲：Orange
Orange 通过推动物联网应用和智慧城市解决方案，在欧洲蜂窝物联网市场获得了最大的市场份额。
IoT Continuum 套件：自 2021 年以来，Orange 与三家合作伙伴提供 IoT Continuum 套件，简化物联网开发并吸引更多企业客户。2023 年 9 月，该联盟推出了两款新的 IoT Continuum 套件，帮助客户启动和验证物联网项目。Orange 的合作伙伴包括美国物联网解决方案提供商 Semtech、法国电子设备设计公司 LACROIX Group，以及瑞士半导体制造商 STMicroelectronics。
智能水表部署：2024 年 3 月，Orange 与西班牙水管理系统提供商 Hidroconta 合作，在马德里数字化部署超过 10 万个智能水表，提高效率并降低运营成本。
值得注意的是，Orange 正在成功地将物联网连接销往欧洲市场之外。例如，2023 年 9 月，Orange 与沙特阿拉伯的国王阿卜杜拉金融区发展与管理公司签署协议，设计、建设并部署端到端智慧城市平台。该项目旨在整合和连接该金融区内现有技术，同时利用人工智能和数据分析技术。
参考资料：
《Global cellular IoT connections surpassed 4 billion in 2024, driven by 5G and LTE Cat 1 bis》，iot-analytics
《GSMA：中国5G故事迎来新篇章》，C114
《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
《中国电信蔡旭东详细介绍翼治平台：能让城市大脑更聪明、更智慧》，运营商财经网
