從2016年起，低功耗廣域網絡（LPWAN）一直就是物聯網產業中的一個熱點。近日，物聯網研究機構IoT Analytics發布的報告顯示，雖然物聯網市場受新冠疫情和芯片缺貨的雙重不利影響，但LPWAN仍然保持強勁增長。
根據IoT Analytics的監測，在第二季度和第三季度多國因為疫情隔離的情況下，2020年支持LPWAN的設備激活數依然達到4.5億臺，同比增速為62%，尤其是在疫情防控和供應鏈可視化發揮重要作用的物聯網應用增長迅速；預計2021年這一數字為6.6億，同比增長47%，5年后LPWAN連接數預計達到27億。
過去一年多時間，全球LPWAN領域發生了一些新的變化，IoT Analytics對其進行了總結。筆者結合國內的實際，以及與國內相關領域企業的交流，綜合IoT Analytics的觀點，從5個方面進行分析。
第一，“2+2”格局進一步穩固，占據96%以上份額
過去幾年，經過眾多技術的百家爭鳴，LPWAN領域最終有4類技術殺出重圍，分別為NB-IoT、LoRa、LTE-M （eMTC）和Sigfox。根據IoT Analytics的監測數據，采用這4類技術的節點數占所有LPWAN節點的份額超過96%。
具體而言，NB-IoT以47%的份額領先；其次是LoRa，市場份額為36%；LTE-M為10%，Sigfox為3%。因此，這一格局基本上可以用“2+2”來形容，其中NB-IoT和LoRa具有明顯領先優勢，占據83%的份額；LTE-M和Sigfox占據小額市場份額，剩余的技術非常分散，市場份額微不足道。
2020年年初，IoT Analytics監測數據顯示，2019年這4類技術所占市場份額為92%，2年后這一份額提升了2個百分點。不僅僅集中度提升了，結構也發生了明顯變化，NB-IoT躍升為LPWAN領域連接規模最大的技術。
今年9月份，IoT Analytics監測的2021年前半年的數據顯示，NB-IoT和LTE-M的連接總數占LPWAN連接總數的54%，首次超過非授權頻譜技術，其中一個關鍵因素是2021年前6個月，NB-IoT連接數實現了75%的高速增長，僅僅NB-IoT連接數就占據LPWAN連接數44%的份額。而由于NB-IoT繼續高速增長，預計到2021年底其市場份額達到47%。
LPWAN最終形成“2+2”格局，其背后是生態系統經營發揮作用的結果。這4類技術尤其是前2類，擁有豐富的生態系統成員，得到大量領先企業支持，既有主流運營商，又有設備商巨頭，使得客戶選擇范圍更廣。
IoT Analytics預計，未來五年，NB-IoT和LoRa將繼續主導LPWAN市場，LTE-M和Sigfox分別位居第三和第四位，而且這2類技術不可能超越NB-IoT和LoRa。其他LPWAN技術，如Weightless和RPMA等將繼續存在。近年來也不乏大量新進入者，其開發的新技術對于某些垂直應用來說，可以作為主流技術的替代方案，但它們似乎不會在未來幾年威脅到市場領導者。
第二，中國市場規模依然最大，但全球市場正在發生一些變化
毋庸置疑，中國市場上的LPWAN連接數依然占據全球大多數份額。而國內對于數字經濟的高度關注重視，也在不斷驅動物聯網規模的快速擴大。國家“十四五”規劃綱要中，將“加快數字化發展，建設數字中國”單獨成篇，并提出“推動物聯網全面發展，打造支持固移融合、寬窄結合的物聯接入能力”，這些政策保障了未來5年中國物聯網市場應用保持全球領先。
就LPWAN來說，中國的很多行業數字化工作比其他國家更加廣泛地采用LPWAN，過去幾年，中國已經成為LPWAN市場中最大的應用者，擁有的NB-IoT和LoRa連接節點最多。根據IoT Analytics的最新預測，2020年，中國的LPWAN連接數占全球總數的80%，到2021年底依然能達到76%。
然而，國際形勢的變化，使得LPWAN技術的全球應用也發生了微妙變化。一方面，雖然NB-IoT得到全球主流運營商的認可，但仍有大量海外運營商選擇部署LTE-M網絡；另一方面，由于NB-IoT不斷成熟和成本降低，非授權頻譜LPWAN技術在中國的市場開始放緩。
例如，IoT Analytics注意到，Semtech在2021年的一次財報電話會議中表示，盡管其目前與LoRa相關的收入中有近50%來自中國，但未來市場可能會發生一些變化，21%的潛在收入來自中國，而70%來自歐洲和美洲。
第三，智能表計依然是LPWAN最大應用場景，而疫情使其滲透率進一步提升
水表、燃氣表等智能表計是LPWAN市場中最早、也是迄今為止最大的應用場景，在中國和全球都不例外。IoT Analytics列舉了過去的兩年中已經啟動或完成了幾個LPWAN連接的大型智能表計項目：
在歐洲，意大利、瑞典、立陶宛和荷蘭等國家分別安裝了超過100萬或更多通過NB-IoT或LTE-M連接的電表和煤氣表。
法國Birdz公司是威立雅集團旗下的供水網絡數字化管理解決方案供應商，除了已經投入使用的300萬個智能水表外，該公司將在未來十年內連接法國各地300萬個LoRa智能水表。
2020年中國電信宣稱已有超過2000萬個智能水表和超過2500萬個燃氣表連接到其全國性的NB-IoT網絡中。近期，中國電信更新了NB-IoT數據，智能燃氣表連接規模超過4200萬，智能水務連接規模超過3200萬，兩項均位居全球第一。
在沙特阿拉伯，一個超過500萬規模的NB-IoT智能電表項目正在進行中。
在日本，NICIGAS通過Sigfox技術已經完成了對85萬個燃氣表的改造。
2020年期間，各大物聯網供應商稱，各類與抗擊疫情相關的物聯網應用需求實現激增，尤其是涉及控制病毒傳播措施和提供供應鏈可視化的應用，前者如消毒、清潔管理，后者如食品醫療冷鏈監控。舉例來說，NB-IoT門磁就在疫情中發揮了重大作用，助力隔離場所自動化管理，多家NB-IoT門磁廠商一直處于供不應求或賣斷貨的狀態。
雖然智能表計是LPWAN最大的市場，但近年來國內外廠商也在努力開拓新的領域。從國內市場來看，除了水表、燃氣表外，消防、白電、追蹤器等領域也是進一步拓展的方向。
第四，從長遠來看，低功耗衛星物聯網連接可能會改變游戲規則
在過去的幾年里，多家新的衛星初創公司已經宣布推出基于衛星的新型物聯網通信系統，這些系統有望大大降低傳統衛星系統的成本和能耗。這些衛星通信系統要么利用新的物聯網空口協議，要么利用現有的LPWAN技術，如LoRa或NB-IoT，為全球各地的物聯網設備和在軌衛星之間提供直接通信，可以被視為低功耗廣域網市場的一部分。
雖然大多數供應商仍處于早期市場階段，很多還處于技術試驗和衛星發射階段，但少數供應商已經推出了商業解決方案。當然，這些方案通常僅限于特定客戶或特定地理區域，例如Astrocast、Myriota和Swarm Technologies（后被SpaceX收購）。
IoT Analytics認為，低功耗衛星物聯網技術還未得到驗證，因此該連接市場將需要幾年時間才能啟動。另外，大多數供應商都在推出自己的專有解決方案，而不是就特定標準達成一致。但是，這些方案已經實現了傳統衛星解決方案成本大幅下降，能夠低成本實現無處不在的網絡覆蓋的承諾，后續在本世紀20年代或30年代下半葉會成為一股重要的市場力量。
當然，在筆者看來，衛星物聯網不會成為地面LPWAN的替代者，而是和地面LPWAN更好的融合，以其無處不在的覆蓋補充地面網絡的不足和斷點。目前，5G相關標準演進以及6G標準研究中，都將空天地一體化網絡融合作為重點研究方向，可見衛星物聯網在長遠來看也將成為物聯網的主力之一。
第五，2G/3G遷移轉網帶來機遇，但并非按期望的路徑進展
2G/3G遷移轉網給LPWAN帶來新的機遇，畢竟此前用戶沒有選擇，而現在有更合適的物聯網網絡。全球多家運營商已啟動了2G/3G退網計劃，尤其是3G網絡退網速度更快。在中國，2020年5月工信部發布的25號文，開啟了2G/3G遷移轉網的序幕，隨后運營商快速跟進，如中國移動明確2020年底不再發展2G物聯網用戶。
然而，2G/3G退網并未帶來預期中LPWAN的快速承接，在很多地區，這種遷移速度慢于預期。
一方面，由于2G網絡“根深蒂固”，提供了近30年服務，還在承載著很多語音用戶和物聯網用戶，如中國移動目前擁有超過9億的物聯網連接數，其中超過半數由2G網絡承載，物聯網設備生命周期很長，在這種情況下，2G只能緩慢退出。部分海外運營商預計2G網絡將繼續服務多年，有些甚至預計2030年才能退出服務。另一方面，LTE Cat.1近兩年快速崛起，借助廣泛的4G網絡以及低成本的優勢，承接了大量2G/3G退服的物聯網連接，在一定程度上間接對LPWAN形成替代。
即將過去的2021年，LTE Cat.1的關注度已遠遠超過NB-IoT，成為蜂窩物聯網增長的主要力量。
當然，LPWAN一直保持著兩位數的增速，依然是物聯網市場最值得關注的領域之一，作為目前最簡單、最低成本的廣域物聯網方案，正在為大量行業帶來數字化機會。這個市場不乏創新者，也不會形成贏家通吃的格局。雖然NB-IoT進一步鞏固其領先地位，但LoRa、Sigfox等非授權頻譜技術也在展示其對市場需求的快速反應和服務客戶的能力，共同推動物聯網市場的繁榮。
