NB-IoT是英語Narrow Band Internet of Things的縮寫，中文譯為窄帶物聯網。NB-IoT是由通訊行業標準化組織3GPP開發的為大範圍蜂窩網與裝置服務的低功耗廣域網路絡（LPWAN）廣播技術，這種窄帶射頻技術使用的是License頻段，可采取帶內、保護帶或獨立載波等三種部署方式。
NB-IoT最早於2014年5月，由華為和Vodafone共同提出，當時被稱為窄帶技術NB M2M，而後又前進演化成NB-CIoT；2015年7月，Nokia、Ericsson、Intel提出了NB-LTE技術；2015年9月,在3GPP的第69次RAN全會上，NB-CIoT和NB-LTE這2種技術規範合並為NB-IoT；2016年6月，NB-IoT獲得3GPP透過，開啟商用化行程；2020年7月3GPP 5G技術在ITU-R WP5D會議上正式被接受為ITU IMT-2020 5G技術標準，從此NB-IoT被納入全球5G標準。
根據數據統計顯示，截至2021年4月，全球已經有71個國家投資建設了129張移動物聯網，其中NB-IoT網路達到93張。
NB-IoT與其他無線通訊技術的區別
在說NB-IoT與其他無線通訊技術的區別前，我們需要先來了解一下無線傳輸技術。根據資訊傳輸距離的遠近程度，我們可以將其分為短距離傳輸技術和廣域網路傳輸技術。
短距離傳輸技術包括兩類，一類是以Wi-Fi 和藍芽為代表的高功耗、高速率短距離傳輸技術，主要套用於智慧家居和可穿戴裝置等場景；另一類是以ZigBee為代表的低功耗、低速率的近距離傳輸技術，主要套用於區域網路裝置的靈活組網場景，如熱點共享等。
類似的，廣域網路傳輸技術也分為兩大類，只是分類標準是所用的頻段是否是授權頻譜。上面提到的NB-IoT技術就屬於授權頻譜技術，主要套用於遠端裝置執行狀態的數據傳輸、工業智慧裝置及終端數據傳輸的低功耗、低速率場景。此外，廣域網路傳輸技術還包括我們熟知的高功耗、高速率的蜂窩通訊技術，主要套用於 GPS 導航與定位、視訊監控等即時性要求較高的大流量傳輸場景。而與上面相對應的非授權頻譜技術則包括 LoRa、Sixfox 等技術。
事實上，在套用場景的通訊方式選型中，若我們決定啟動低功耗廣域網路絡(LPWAN)，那麽被拿來和NB-IoT比較的多半是LoRa技術。從技術的角度出發，這兩種通訊技術又有何區別呢？
我們知道NB-IoT工作於授權頻段，所以在訊號傳輸的過程中不易受到其他頻段的幹擾，穩定性相對有保障，並且在管理方面也更規範。此外，由於NB-IoT技術本身具有窄帶、重傳、低頻的特性，因此在覆蓋增強相當的情況下，NB-IoT執行的速率更快，裝置連線量更大。以連線量為例，NB-IoT單磁區可支持10萬台裝置的連線，而LoRa單磁區可支持6.5萬台裝置的連線。
在這些條件下，LoRa技術如何生存？打的其實是差異化優勢的牌。與 NB-IOT 技術相比，LoRa技術在網路建設成本和數據保密性方面擁有絕對的優勢。在建設成本方面，LoRa作為非授權頻譜技術，通常由使用者自建而成，網路部署簡單，無需建設大面積基站。假設建成一個LoRA基站的平均市場價格為5000元，那麽建成一個NB-IoT基站的平均市場價格就需要達到8萬元（主要由營運商建造）。在數據保密性方面，因為LoRa網路是由使用者自建而成的，所以終端數據的傳輸過程是自主可控的，更能滿足機控檢測、環境檢測等註重數據保密性的套用領域的要求。
綜上，關於NB-IoT和LoRa的選型取舍，要根據套用場景需求來定，而以上幾條便是最重要的依據。
NB-IoT全球市場和發展趨勢
至於對NB-IoT市場情況的解讀，中移物聯網智慧模組部行銷長王超表示，「物聯網根據傳輸速度可以劃分為低速、中速和高速，其中高速（速率大於10Mbps）主要套用在視訊監控以及車載娛樂方面，市場占比10%；中速（速率在1Mbps和10Mbps之間）主要套用在智慧穿戴、智慧POS以及IoT閘道器方面，市場占比30%；而剩下的60%均是低速市場（速率小於100Kbps），需要滿足低功耗和廣覆蓋的需求，套用領域包括智慧表計、物流追蹤、智慧停車、智慧路燈、環境監測等領域。」
而原本負責覆蓋這些移動性和時延要求不高、數據量小、對低功耗有要求的場景的通訊技術是2G，自從NB-IoT技術出現後，從技術參數的角度可以發現，NB-IoT在覆蓋廣度、低功耗和連線數方面都比2G要來的強（根據測試結果顯示，NB-IoT的覆蓋廣度是164dB，而2G是144 dB；NB-IoT的休眠態功耗小於5μA，待機態功耗小於1mA，而2G的關機態功耗約60μA，待機態功耗約2mA；連線數方面，NB-IoT比2G/3G/4G有50~100倍的上行容量提升，但小區容量超5萬），因此它被認為是國內市場中繼2G技術之後低速物聯網市場業務的主要承載技術。
有需求就有市場，再加上政策的驅動，便如虎添翼。比如2017年6月，工信部釋出【 關於全面推進移動物聯網(NB-loT) 建設發展的通知】，提出要加強 NB-IoT標準與技術研究， 打造完整產業體系；推廣NB-IoT 在細分領域的套用，逐步形成規模套用體系；最佳化 NB-IoT套用政策環境，創造良好永續發展條件，並設下了到2017年末，實作NB-IoT網路覆蓋直轄市、省會城市等主要城市，基站規模達到40萬個，到2020年，基站規模達到150萬個的目標。再比如2020年5月，工信部釋出【關於深入推進移動物聯網全面發展的通知】，總體目標是推動2G/3G物聯網業務遷移專網，提出建立NB-IoT（窄帶物聯網）、4G（含LTE-Cat.1）和5G協同發展的移動物聯網綜合生態體系等。
因此我們來看一組數據，截至2020年2月底，繼全球NB-IoT連線數破億之後，國內三大營運商NB-IoT連線數也沖破一億大關。截至2021年4月，中國已建成並投入使用NB-IoT基站總量超過85萬個，其中中國電信40萬+個，中國移動35萬+個，中國聯通10萬-個。
綜上，低速市場市占比高，總體容量大，並且在2G退潮和政策的驅動下，NB-IoT將發展迅猛。
NB-IoT本土賽道分析
NB-IoT網路的逐步下沈不僅得益於產品設計的改進，比如效能的提高、功耗的降低，還依賴於產業活動的推動，比如營運商的決策。而營運商啟用某一項技術的前提是有市場、有錢賺，前面已經論證了市場容量的可觀性，但是錢的方面沒有談到，下面我們就來聊一聊。
根據統計，2020年NB-IoT通訊模組售價為20元以上的，在市場中占比約60%，另根據5G物聯網產業聯盟的預計，到2021年，這一比例將下降到約30%。這意味著NB-IoT通訊模組的價格將隨著時間的推移不斷下滑，直至市場平衡價的出現。價格下滑的背後得益於市場充分的競爭，而競爭的結果是NB-IoT模組的全面國產化。
事實上，根據金卡智慧公開的資訊顯示，目前NB-IoT智慧終端已實作全面國產化，包括芯片、模組、電池以及基站等多方面。比如，基站技術提供者中的華為、中興、大唐移動，電池廠家億緯、昊誠，模組廠家移遠、中移、有方、利爾達、美格、廣和通、高新興，以及芯片廠家華為海思、聯發科、紫光展銳、芯翼、移芯以及智聯安等。今天我們就來剖析一下處於NB-IoT產業鏈最上遊的芯片國產化情況。
根據與非研究院的統計，目前國內有20家從事NB-IoT主芯片研發的企業，分別分布在全國7個省的8個城市。其中北京和上海數量最多，分別為5家（北京：智聯安、諾領、創新維度、簡約納、升哲，上海：海思、紫光展銳、芯翼、移芯、翺捷）；廣東省有4家，分別是深圳3家和廣州1家（深圳：中科無線、中興微、匯頂，廣州：慧智微）；江蘇省的南京市有3家（南京：大魚、寧麒智慧、新向遠）；此外浙江省杭州市、四川省成都市和台灣省各1家（杭州：芯象，成都：旋極星源，台灣：聯發科）。
從公司規模的角度，根據天眼查的數據顯示，在職員工數量最多的是台灣省的聯發科，有6000人，其次是海思的4251人以及匯頂的2226人，而最少的南京新向遠則只有3人，體量方面懸殊甚大。公司規模一定程度上體現了研發和生產的實力，但也不是全部，因為有的公司業務線比較廣，而NB-IoT只是其中很小的一部份。
從產品的角度，我們可以看到，這20家企業已經釋出了30款以上的產品，以下是與非研究院以企業成立日期為軸，展示了各家企業已有NB-IoT產品的情況（註：請大家點開大圖檢視，時間軸對應的是成立日期，而非產品型號釋出日期）。
結合前面的資訊，我們可以看到，目前NB-IoT芯片行業第一梯隊的海思、聯發科和紫光展銳在公司規模和成立日期相對應的芯片設計經驗方面都是相對靠前的。值得一提的是，上海海思雖然是2018年成立的，但是深圳海思早在2004年就成立了，而海思對於NB-IoT芯片的研發始於2014年，並於2015年推出了基於預標準的芯片原型產品，2016年推出業內首款商用的NB-IoT芯片Boudica 120，該芯片從2017年6月底開始大規模商用。此後，海思相繼推出了Boudica 150和Boudica 200。
根據統計，截至2019年4月，海思的NB-IoT芯片總發貨量已突破2000萬，其中Boudica 120突破700萬，Boudica 150突破1300萬，目前海思和高通是全球NB-IoT芯片市場的兩大巨頭。海思是華為的先鋒部隊，而華為進軍NB-IoT市場的策略是先將NB-IoT芯片盡可能搭載到各種裝置中，然後透過裝置獲得數據，進而為其大數據業務服務。
當然，NB-IoT芯片國產化的亮點並不止於海思，各家產品都有自己的特色，在細分套用領域的戰略也有所不同，下面我們以點帶面地介紹一下其他部份廠商的情況。
紫光展銳
RDA8909、RDA8910、RDA8911、春藤8908、春藤8909、春藤8915
紫光展銳的NB-IoT技術始於銳迪科，目前已經釋出了6款芯片，包括NB-IoT/2G雙模單芯片RDA8909，eMTC/NB-IoT/GPRS三模單芯片RDA8910和RDA8911（其中RDA8911還支持Cat.1），NB-IoT單模芯片春藤8908，NB-IoT/GSM雙模單芯片春藤8909，以及NB-IoT/eMTC/GSM三模單芯片春藤8915。
展銳是全球前三的手機基頻芯片設計企業，全球場測覆蓋45個國家157家營運商，對於NB-IoT產品擁有很強的套用落地能力。
聯發科
MT2625、MT2621
聯發科釋出了MT2625和MT2621兩款NB-IoT芯片。MT2625是一款支持NB-IoT R14的系統單芯片，高度整合NB-IoT調變解調數位訊號處理器、射頻天線及前端模擬基頻等單元，面向家庭自動化、智慧抄表及其他靜態或移動型物聯網套用。而MT2621是一款雙模物聯網系統單芯片，支持NB-IoT R14與GSM/GPRS，主要面向超低功耗自動化套用和物聯網套用場景，比如可穿戴裝置、安全傳感器等。
聯發科技是全球第四大無晶圓半導體公司，目前在台灣證券交易所掛牌上市，在智慧型電視芯片領域位居霸主地位，同時具有強大的技術創新能力，擁有5G、4G、藍芽、GNSS、Wi-Fi、NB-IoT等眾多世界通用的領先無線網路技術及先進SoC設計能力。
中興微
Wisefone7100、RoseFinch7100
中興微釋出了Wisefone7100和RoseFinch7100兩款NB-IoT芯片，其中Wisefone7100內部整合了中天微系統的CK802芯片,DSP IP來自CEVA，而RoseFinch7100則是一款NB-IoT SoC芯片，支持3GPP R13/R14 NB-IoT標準。
中興微電子為中國領先的通訊IC設計公司，專註於通訊網路、智慧家庭和行業套用等通訊芯片開發，自主研發並成功商用的芯片達到100 多種，覆蓋通訊網路「承載、接入、終端」領域，服務全球160 多個國家和地區。
移芯
EC616、EC616S
移芯目前的主要產品是NB-IoT 芯片EC616和EC616S，其中EC616支持3GPP R13/R14 NB-IoT標準，整合射頻收發機、PA、以及電源管理等（663MHz-2200MHz）；而EC616S在EC616的基礎上還整合了全部射頻前端。
移芯是中國自主研發的超低功耗NB-IoT和Cat-M物聯網芯片供應商，迄今，移芯通訊已經與國內前15大模組廠商建立了戰略合作關系。
智聯安
MK8010、MK8020
智聯安釋出了兩款NB-IoT 芯片MK8010和MK8020，其中MK8010銷量已過百萬片，這款SoC整合了射頻、基頻、MCU及電源管理模組。而今年年初推出的MK8020號稱是全球最小的NB-IoT芯片，基於55nm低功耗工藝，QFN封裝僅4.5mmx4.5mm。
智聯安一直投身於NB-IoT的研發，是國內首批實作NB-IoT芯片量產的公司，產品套用主戰場為「三表」，即水表、氣表和熱量表。作為一家專業從事蜂窩物聯網芯片研發的IC設計公司，智聯安也將產品線擴充套件至LTE Cat.1bis、5G芯片。
旋極星源
AGP2121、AGP2122
旋極星源釋出了兩款NB-IoT 芯片IP產品AGP2121和AGP2122，其中AGP2121是一款NB-IOT Transceiver IP，套用於NB_IOT射頻訊號收發，相容3GPP R14 NB_IOT標準，支持R14標準頻段，單片整合CMOS PA（23dBm）。而AGP2122則是一款NB-IOT/GNSSTransceiver RFIP，套用於NB-IOT射頻訊號收發和GNSS訊號接收，相容3GPP R15 NB_IOT FDD標準，支持R15標準FDD頻段，支持GNSS導航頻率（L1，B1，E1），單片整合CMOSPA（23dBm）。
旋極星源是國內領先的基於自主半導體IP的無線連線解決方案提供商，專註於低功耗物聯網、衛星導航等領域，為客戶提供平台化、一站式射頻芯片客製服務和射頻IP授權服務。它是中國唯一家5G NB-IOT RF Transceiver IP成功商用授權的IP公司，公司已獲得52項專利。
大魚
松果NB-IoT芯片、U1
大魚目前擁有兩款NB-IoT 芯片松果NB-IoT芯片和U1，其中U1是一款支持 NB-IoT R13 的高整合系統單芯片（ SoC），在一顆Die上同時整合了 GPS和 PA。
大魚由小米旗下的全資子公司松果電子團隊進行重組、部份團隊分拆組建而成，已完成Pre-A輪融資，金額方面未透露。
芯翼
XY1100
芯翼釋出了一款NB-IoT 芯片XY1100，它是一款整合CMOS PA的NB-IoT系統單芯片。
芯翼是5G物聯網端側SoC創新的領導者，專註於物聯網通訊芯片（NB-IoT）的研發和銷售，屬於國內二梯隊成員，主要聚焦於智慧氣表、智慧水表、煙感、電動車、物流跟蹤、智慧穿戴等套用場景，在水表和燃氣表市場具有先發優勢。2020年6月完成近2億元的A+輪融資，2021年9月完成近5億元的B輪融資。
翺捷
ASR3601
翺捷釋出的ASR3601是一款支持NB-IoT、eMTC、LTE Cat.1、GSM四種制式的多模4G芯片，整合射頻、基頻和audio codec功能，支持450MHz~2.7GHz頻段。
翺捷致力於移動智慧通訊終端、物聯網、導航及其他消費類電子芯片的平台研發、方案提供、技術支持和服務等，產品線覆蓋包括2G、3G、4G、5G以及IoT在內的多制式通訊標準。
諾領
NK6010
諾領釋出的NK6010是一款NB-IoT物聯網系統級芯片，單芯片整合PA、PMU和超低功耗GNSS功能。
諾領是探索滿足IoT 需求的全整合、低功耗無線SoC解決方案的先行者，聚焦廣域網路，提供一站式芯片解決方案，在定位方式領域擁有深厚技術積累，以「NB-IoT +GNSS」芯片為拳頭產品，瞄準「物流和供應鏈管理」套用場景。
匯頂
GR851x
匯頂釋出的GR851x是一款整合 NB-IoT 蜂巢式網路套用子系統的低功耗系統級芯片（SoC），支持 3GPP Rel-14、Rel-15 標準。
匯頂在2018世界行動通訊大會上宣布正式進軍NB-IoT領域，透過並購全球領先的半導體蜂窩IP提供商——德國CommSolid，整合其全球頂尖的超低功耗移動無線基頻技術優勢與匯頂科技位於美國加州的射頻芯片設計及相關技術研發力量，加速公司在NB-IoT領域的戰略布局，誌在開拓千億規模的NB-IoT市場。
創新維度
XD-7500
創新維度釋出的XD-7500是業界第一款基於SDR（軟體定義無線電）架構的NB-IoT芯片，已於2018年9月開始量產發貨。
創新維度科技（北京）有限公司是主要基於SDR平台，從事物聯網(NBIOT)芯片的研發以及5G行動通訊新技術的研究和套用平台，能夠更有效地滿足物聯網碎片化的市場需求，支持行業客製化和二次開發。
慧智微
S8628
慧智微釋出的S8628是一款支持LTE Cat NB1 和NB2的線性射頻功率放大器，符合3GPP Rel13和Rel14規格要求，支持低頻Band5/8/20 /28和中頻Band 1/2/3，是業界首款全RF-SOI CMOS工藝NB-IoT射頻前端芯片。
慧智微是領先的高效能微波射頻前端芯片提供商，致力於透過軟體定義的射頻芯片使能萬物互聯的智慧世界。基於可重構技術平台，公司已經推出了面向5G/4G和NB-IoT的系列射頻前端芯片，套用於智慧型手機、平板電腦、無線通訊模組、車載智慧後視鏡、智慧型手錶等產品。
芯象
Lp200
芯象釋出的Lp200 是一款NB-IoT單芯片解決方案，支持3GPP R14，可軟體升級支持R15，整合BP、open AP、PMU、RF、ADC、溫度傳感器等，目前已經量產供貨。
芯象是NB-IoT領域的新秀，專註於5G物聯網核心通訊芯片設計，公司認為2020年將是NB-IoT生態的大行業爆發之年。
結語
NB-IoT作為5G通訊的有機組成部份，市場正在不斷下沈至智慧抄表、智慧煙感、智慧消防、智慧井蓋、流量管理、安全和資產跟蹤、環境監控、遠端健康管理、智慧樓宇、智慧農業、智慧能源、智慧工業、電力物聯網等套用市場，而根據市場的反饋情況，我們發現單個芯片產品的利潤約為0.1美元，而在模組、硬體裝置、通訊網路和套用伺服端同樣面臨利潤空間較小的問題，對於國產廠商而言，增大出貨量是降低成本的一大準則，因此除了產品效能的提升外，如何和產業鏈上下遊緊密合作，加快NB-IoT網路的部署是未來發展的重點。
附：
NB-IoT芯片國產芯片明細一覽表
排名不分先後
檢視完整報告，請戳：
一文看懂：NB-IoT本土賽道最新進展-通訊/網路-與非網
