低功耗广域网络白皮书

低功耗广域网络（LPWAN）白皮书总结

核心内容

低功耗广域网络（LPWAN）是一种针对物联网场景设计的通信技术，具有覆盖范围广、服务成本低、能耗低的特点，能够满足物联网环境下数据交换频率低、连接成本低、适用复杂环境的连接需求。随着物联网设备数量的激增，LPWAN成为解决现有通信技术短板的重要手段。

主要观点

• LPWAN技术需求：随着全球物联网连接数预计从75亿增长至251亿，LPWAN成为满足低功耗、广覆盖、大连接、低成本需求的关键技术。
• 技术分类：LPWAN技术主要分为授权频谱（如NB-IoT、eMTC、EC-GSM）和非授权频谱（如LoRa、Sigfox、RPMA、ZETA）两大类。
• 技术特点：LPWAN技术在传输距离、功耗、连接能力、成本等方面具有显著优势，尤其适合应用于表计、环境监测、资产跟踪等场景。
• 产业链发展：从供给推动到需求拉动，LPWAN产业链逐步成熟，形成了以芯片、模组、终端、平台、运营商等为核心的产业生态。
• 市场格局：全球范围内，LoRa、NB-IoT、Sigfox等技术并存，形成“一超多强”的格局，各技术阵营在不同区域和应用场景中发挥优势。
• 未来趋势：“人人运营商”模式成为可能，新型运营商通过自建网络和灵活的商业模式，推动LPWAN在更多行业和场景的落地。
• 标准化与生态：3GPP和LoRa联盟在推动LPWAN标准化方面发挥了重要作用，ICA联盟进一步推动了行业标准的统一和生态的建设。

关键信息

1. LPWAN技术主要类型

2. LPWAN市场发展现状

• 全球部署：截至2017年，全球已有109张商用LPWAN网络，其中LoRa网络有33张，NB-IoT有32张，Sigfox有31张。
• 技术趋势：2017-2018年，NB-IoT和LoRa成为LPWAN的主要技术，预计到2020年，LPWAN连接数将占物联网总连接数的60%，2022年将超过2G、3G、4G成为物联网连接量最大的技术。
• 中国发展：中国主要运营商采用NB-IoT技术，而LoRa则在一些城市和区域形成商用网络，如杭州、宁波、厦门等，同时有大量企业参与LoRa产业链建设。

3. LPWAN产业链结构

• 芯片：NB-IoT芯片市场由华为海思、高通、MTK等主导，市场集中度约为60%；LoRa芯片由Semtech主导，市场集中度接近100%。
• 模组：NB-IoT模组市场参与者较多，集中度较低；LoRa模组市场由大量中小企业主导，集中度更低。
• 终端：终端市场高度分散，没有明显的市场集中度。
• 通信设备：NB-IoT通信设备由华为、爱立信、中兴等主导，集中度高；LoRa设备由众多中小企业参与，集中度较低。
• 运营商：NB-IoT运营商集中度高，主要由传统运营商主导；LoRa运营商则更加分散，包括新型运营商。
• 平台：平台环节与通信设备环节类似，市场集中度较高。
• 应用：应用环节高度碎片化，难以形成垄断。

4. LPWAN标准化与生态

• 3GPP：主导NB-IoT、eMTC等授权频谱技术的标准化，推动其向5G演进。
• LoRa联盟：推动LoRaWAN标准，构建开放的生态系统，支持全球部署。
• ICA联盟：以标准与产业结合为宗旨，推动LPWAN的统一标准和生态建设，目前已有超过350家成员。

5. 未来展望

• 市场规模：预计到2025年，LPWAN将成为物联网连接的主要方式，市场规模达到万亿级。
• 技术互补：NB-IoT和LoRa等技术将互补共存，满足不同场景需求。
• “人人运营商”：随着技术门槛的降低，越来越多的组织和个人可以成为LPWAN运营商。
• 政策影响：监管政策对LPWAN的发展至关重要，明确频谱规划有助于技术推广和商业化落地。
• 生态发展：产业链和生态系统的完善将推动LPWAN在更多行业和场景的落地，形成更加成熟的市场格局。

总结

LPWAN技术在物联网发展中扮演着重要角色，弥补了传统通信技术在低功耗、广覆盖、大连接和低成本方面的不足。随着技术成熟和生态完善，LPWAN将在未来成为物联网连接的主流方式，推动各行业的智能化发展。不同技术阵营的竞争与合作将促进LPWAN市场的多样化和规模化发展，形成“一超多强”的格局，为用户提供更加灵活、高效的连接解决方案。