物聯網、M2M和蜂窩M2M之間的關系與前景

　　蜂窩物聯網（也稱蜂窩M2M通信）不過是整個物聯網市場中的一小部分。蜂窩物聯網描述了在一個廣闊的區域內嵌入蜂窩無線電模塊并使用點對點連接進行通信的終端。通常情況下，蜂窩物聯網涉及服務費用，但也有例外，比如一個擁有頻譜的公用事業公司建設自己的蜂窩網絡來運行物聯網應用。

　　基于標準的3GPP蜂窩技術并不是M2M的惟一解決方案。Sigfox和LoRa等專有系統在低功耗廣域（LPWA）M2M領域與蜂窩技術展開競爭。Sigfox和LoRa等專有系統與基于LTE的M2M網絡之間最大區別在于Sigfox和LoRa并非出自3GPP標準。3GPP代表第三代合作伙伴計劃，是一個行業組織，為GSM、UMTS和LTE等移動技術設立全球標準。

　　基于標準的終端和網絡可以在不考慮供應商的情況下進行通信；而專有系統可能會導致供應商鎖定， 這是因為部分通信鏈由一個供應商完全控制。就LoRa舉個例子，雖然有一個通過使用技術來構建解決方案的供應商聯盟，但所有模塊芯片必須從Semtech獲得許可?；跇藴实慕鉀Q方案和專有解決方案之間的區別還在于能否獲得許可頻譜——蜂窩物聯網使用獲得許可的頻譜，而專有系統與Wi-Fi、Bluetooth和ZigBee一樣，使用未經授權的頻譜。

　　物聯網和M2M兩者相互依存

　　就廣義看，物聯網是指在智能手機和平板電腦之外連接到一個數據網絡的任何終端。物聯網也不需要獨特的服務費。例如，智能電表可以通過Wi-Fi或用戶的智能手機連接到互聯網。這里的服務費要么與回傳Wi-Fi接入點的寬帶連接有關，要么與智能手機用戶的數據套餐有關。雖然Ovum沒有量化物聯網市場的總體規模，但我們可以肯定，很多終端通過沒有獲得授權頻譜的Wi-Fi、藍牙或ZigBee網絡連接，而不是通過移動運營商的無線網絡連接。這純粹是基于連接成本，因為未經授權的網絡往往免費或成本更低。當然，也有許多通過物聯網連接的終端支持收取服務費的商業模式。

　　物聯網和M2M現在并不完全排斥，它們可以共同合作提供服務。一家公用事業公司可以使用Wi-Fi將家庭電表與電線桿上的聚合點連接——這就是物聯網。電線桿又將使用蜂窩無線電依次連接到廣域網——這是M2M或者更確切地說是蜂窩M2M。

　　圖1闡釋了物聯網、M2M和蜂窩M2M如何互相重疊。大小不會擴展，但插圖顯示出M2M是物聯網的一個子集， 而蜂窩M2M又是M2M的一個子集。

　　可以鎖定廣泛的垂直行業市場

　　LTE的高數據速率顯然有利于大眾寬帶服務，比如視頻。那些相同的數據速率也使LTE成為一個嵌入在汽車內部提供車載通信和娛樂的很有吸引力的技術。然而，并非所有的M2M連接都需要高數據速率：對于一些M2M連接來說，電池壽命較長且價位較低的模塊更為重要。LTE對于M2M的吸引力在于它可以解決廣泛的用例需求。2G和3G卻不能做到這一點，圖2顯示了不同的LTE M2M用例及其連接需求。

　　從3GPP R12開始， 機器類通信（MTC）增強成為LTE的一大關注點。雖然3GPP繼續使用多種技術（比如4x4 MIMO和多載波聚合）來與LTE-Advanced和LTE-Advanced Pro等標準一起推動LTE速度邁向1Gbit/s，但它還致力于反方向推動LTE，以便LTE M2M能夠取代需要低成本模塊和較長電池壽命（而非較高網絡速度）的GSM M2M以及其他M2M連接。

　　當網絡設備供應商在討論數百億的未來連接時，他們討論的不只是智能手機、平板電腦和筆記本電腦等消費者終端，還包括針對安全、資產跟蹤、無人駕駛汽車和智慧城市等應用連接新類別的終端。LTE供應商或運營商不能低估物聯網機會的重要性，尤其是在當前擁有高水平智能手機滲透率的成熟市場。收入增長將需要來自新的市場機會，其中一個便是M2M。

　　LTE M2M的成功顯然需要一個強大的移動網絡。在探究支持M2M所需因素時，我們認為支持LTE擴張并與3GPP陣營內外的替代性技術競爭的3個主要因素：覆蓋范圍、連接和成本。

　　具備廣泛的覆蓋范圍至關重要

　　在涉及無線服務時，覆蓋范圍顯然很重要， M2M也不例外。如果運營商不能連接終端，那么企業會選擇不同的通信技術。在M2M領域，移動運營商面臨比正常情況更嚴峻的挑戰。有時M2M需要網絡連接到偏遠地區（比如高層建筑的地下室）的固定終端。3GPP R13在這方面將帶來幫助，以支撐更好的LTE機器類通信。網絡將能夠處理低功耗的通信擴展其覆蓋范圍。信號變化（如重復通信傳輸）也將有助于延伸覆蓋范圍。不能被忽視的事實是，為了取代GSM M2M，LTE的網絡布局不能輸給GSM。相比更新的專有LPWA M2M解決方案，網絡覆蓋范圍將是移動運營商的優勢：專有LPWA必須全面建設它們的網絡布局， 而移動運營商可以針對M2M使用其現有的LTE 網絡布局。

　　帶寬、電池壽命和模塊成本是討論主題

　　有些LTE的機會在當下，有些則需要數年的發展。導致這種情況的部分原因取決于技術發展，且Ovum認為供應商和移動運營商在試圖優先考慮不同的垂直市場機會時需要考慮下列因素。

　　● 需要多少帶寬，是高速還是低速連接？

　　● 是否需要模塊特定的電池，電池壽命需要持續多長時間？

　　● 模塊成本相對它被嵌入資產的成本占比多少？或模塊成本相對連接產生的服務費用所占比例是多少？

　　移動運營商及其服務合作伙伴應立即鎖定帶寬需求較高、電池壽命和模塊成本并不形成障礙的物聯網應用， 比如擁有電源的高清監控攝像頭。首先，支持這些應用的網絡和模塊已經到位——這些要求與智能手機的要求沒有多大區別。第二，鑒于LTE帶來較慢數據網絡無法提供的新機會，有興趣開發這些新物聯網應用的垂直行業將積極打造所需的連接關系。

　　另一方面， 帶寬需求較低且電池壽命和模塊成本形成“關卡”因素的物聯網應用（比如集裝箱追蹤）采用LTE技術的發展速度將比較慢。首先，模塊還沒有準備好支持相應的需求。第二，許多垂直行業可能已經在使用GSM，沒有理由用LTE替代所有的GSM模塊。GSM模塊向來以較長的更換周期著稱，所以基本上沒有什么時間窗口取代這些模塊。對于這些垂直行業，移動運營商及其服務合作伙伴需要采取更為大膽的行動來推出LTE M2M。