回到一年前，大家应该怎么也想不到，产业界一直在苦苦寻找的物联网爆发点竟然在共享单车这里撕开了一个突破口。据媒体今年四月份的报道，某IDH的贡献单车锁方案月出货量高达2KK。虽然这是在单个应用领域的尝试，但可预见的是，一个不同于现在的物联网时代似乎真的要到来了。新时代首先体现在新联网方式的转变。

所谓LPWAN，就是Low-Power Wide-Area Network的简称，也就是低功耗广域网络。这种低功耗、不要求大数据传输、即时响应的网络，就成为了物联网的首选。在无线技术发展了几十年之后，现在已经开发出了包括NB-IoT、eMTC、Lora和Sigfox等技术。这几个标准由于各自的优势，在物联网发展的这些年里，得到了不同组织和开发者的支持。

首先是NB-IoT和eMTC，作为授权频段下的LPWAN标准，在2016年中获得了3GPP组织的标准冻结，由于授权网络下的先天优势（例如在现有的基站升级），这两项技术获得了为数不少的设备商和运营商支持；而非授权下的Lora由于其差异化的星状拓扑，提高了网关的灵活性，也获得了如IBM和思科等企业的注意；至于Sigfox，则打了NB-IoT的一个立足未稳。虽然需要另建基站，但他们通过疯狂推进，扩展了生态。

虽然现在标准众多，前景不明朗，但因为物联网背后拥有的万亿级市场，很多上游企业都投入到了物联网探索中去，当中尤其以高通等国际巨头推动的NB-IoT和eMTC最受关注。

根据李德凯先生的说法，全球已经拥有了近500张4G LTE网络，搭建在这个网络基础上的NB-IoT和eMTC产品能获得更便捷的支持。这就是为什么高通看好这两个技术的原因。

独辟蹊径，高通打NB-IoT+eMTC双模组合拳

从1985年成立开始，高通就一直聚焦于人与人的连接。从早起的模拟通信，到数字通信，从功能手机到智能手机，高通一直在推动整个行业的变革和演进。来到了物联网时代，高通也毫不例外。

“不同于其他厂商，只做一个模式产品，高通做的是NB-IoT+eMTC+GSM三模芯片支持物联网，对于三模技术的支持，在全球范围也是很少的”，李德凯说。“这是面向不同的物联网应用做的全方位支持，可以说是物联网领域的“全网通””，他强调。

为了降低物联网系统的复杂度、成本和提高系统的续航， 3GPP在2016年6月组织制定了两个新的蜂窝物联网技术标准Cat-M1（eMTC）和Cat-NB1（NB-IoT）。而两个标准根据自身的特点面向不同的应用。

NB-IoT和eMTC将会走得更远的几点原因

现在的LPWAN市场一场“混战”，各方的标准在不同的势力支持下开疆辟土，例如Lora和Sigfox，就凭着非授权频谱下的多种优势，发展走在NB-IoT和eMTC前。这会否对高通现在主导的方案构成威胁呢？

在问到这个问题的时候，李德凯告诉半导体行业观察记者：

NB-IoT走得更远的一个基础首先是广覆盖，现在LTE的网络覆盖是全球最大的。

其次是安全；授权频段下的安全拥有先天优势。这是Lora等非授权频段标准不具备的。

另外从生态链角度来看，既有的智能手机供应链也给NB-IoT/eMTC 带来充足的支持。

其次就是背景不同引致的不同结果；

延伸阅读

共享单车应用是几种通信制式的最好阐述

在共享单车上部署NB-IoT有些挑战，基站的切换与耗电并没有比2G好很多，也并不优于eMTC。其NB-IoT对数据速率支持较差，移动性弱，在实测环境中，无法满足超过30km/小时的速度。对于共享汽车，甚至快递业使用，都可能会产生制约。

相比蜂窝网络，物联网的制式复杂而且不断变化，如何非常好的理清不同物联网制式的原理、制式特征以及应用场景，本文试图通过讲述智能车锁的应用进化，进行说明。

首先，我们看看物联网应用的主要业务是什么。LPWA业务的主要特征包括低功耗、低成本、低吞吐率、要求广（深）覆盖且所涉终端数量巨大，其典型应用包含抄表、环境监控、物流、资产追踪等，是全球各运营商争夺连接的主要市场。

那么，承载LPWA类业务的物联网通信技术包括哪些呢。LPWA承载技术包括：基于2/3/4G的物联网技术，如GSM、GPRS、LTE；基于LTE优化的物联网技术，包含针对成本进行了优化的LTE Cat 1、针对成本与功耗进行了优化的LTE Cat 0及eMTC技术；基于全新空口设计的物联网技术，如NB-IOT；基于非蜂窝承载的技术，如LoRa、Sigfox等。

最后，我们看看如何针对智能单车的智能锁，来区分下几种网络制式之间的区别。

短信开锁，GSM 模块

第一代摩拜共享单车，车锁内置的是GSM 模块，用户手机扫描车体二维码，大约10秒左右，电机带动和锁鞘“啪”的一声，解锁成功。

GSM 模块的原理是采用短信解锁，智能车锁与插了SIM卡的功能手机类似，10秒左右的解锁时间也正是短信投递的时间。

短信解锁的方式有其优势，开锁比较稳定，开锁不需要通过GPRS/3G流量。

但同时，短信解锁的方式也有很大的劣势，比如锁需要始终与网络保持长连接的，就是说这个“手机”始终是开机的状态，时刻要接收信号，而目前GSM终端待机时长（不含业务）仅20天左右，这之间的耗电就需要通过其他方式转化为电能为其充电。

GPRS开锁，GPRS/3G模块

接下来共享单车的开锁速度有了明显提升，这主要是采用了由服务器通过GPRS/3G流量开锁的方式。

GPRS开锁的好处是等待时间明显剪短，从短信开锁的10秒左右，变成了3秒内开锁，提升了用户体验。而且随着网络流量价格的降低，在频繁使用过程中要比短信更便宜，获取的信息量也更大。

GPRS开锁的劣势是，如果采用3G或者4G模块的话，4G通信模块成本过高，一般需要200元人民币以上。随着物联网的兴起，虽然国内已经有多家蜂窝通信模块厂商，但现有蜂窝通信技术的高功耗、高成本的硬伤，还是不如其他制式更有优势。

蓝牙解锁，短距连接

蓝牙开锁的原理是通过业务层校验，手机下载指令加密包，再将包发送到蓝牙，从而完成解锁的。是让手机跟车锁直接交互的一种短距连接方式。

单纯的蓝牙解锁有大量的弊端，首先各家手机商（这里主要指安卓手机）蓝牙的芯片版本兼容太差，华为能开的话，魅族和小米不一定，何况市场上数十种安卓手机，同样是华为的在不同的版本都有兼容问题，目前的主要原因是因为采购的蓝牙芯片差异太大。

拿小蓝小鸣单车为例，除了IOS系统外，失败率高达80%，而且蓝牙的故障率相对较高。

蓝牙解锁的优点是，可以通过蓝牙辅助流量开锁。服务器只需用流量连接用户手机，再由手机蓝牙发送开锁指令到智能锁。这样一来，开锁功耗大大降低，也不需要依赖锁中模块的信号强度，提高稳定性。4G手机的流量速度也保证了开锁时间，开锁不稳定、开锁时间慢、耗电等所有问题都可以得以解决。

当然蓝牙解锁的很大问题是，用户需要手动打开蓝牙，并能够准确定位对应的车辆才行。

LTE IoT开锁，eMTC/NB-IoT模块

5月23日，国内开启首个 eMTC/NB-IoT/GSM（LTE Cat M1/NB1和E-GPRS）多模外场测试，摩拜单车参与了多模LTE IoT外场测试。

eMTC/NB-IoT聚焦于低功耗广覆盖（LPWA）物联网（IoT）市场，是一种可在全球范围内广泛应用的新兴技术。

我们先看一下其与上述几种物联网制式相比，显著的优势。

一是低功耗，软件方面可以通过物理层优化、新的节电特性、高层协议优化及操作系统优化实现；硬件实现低功耗可通过提升集成度、器件性能优化、架构优化等几种方式。最终的效果是，终端电池寿命理论状态将可以达到10 年。

二是低成本，相较于3G模组20美金成本，多模LTE IoT模组通过规模商用将使成本减半。目前NB-IoT芯片在—百万左右量产级别上，价格为5美元/个，在千万到亿量产级别上价格可以下降至1美元/个。同时，运营商模组补贴的政策也将大大降低产品价格，芯片和模组的成本在短期内会降低，从而替代传统的GSM、GPRS通讯模组场景，加速应用的落地。

三是广深覆盖，NB-IoT 覆盖半径约是GSM/LTE 的4 倍，eMTC覆盖半径约是GSM/LTE 的3 倍。

四是海量终端连接，eMTC/NB-IoT经过优化，基本可以达到5 万连接数/ 小区。

当然，摩拜单车选择eMTC/NB-IoT制式组网，也有显著的劣势。最直接的表述，就是小马拉大车。

NB-IoT更多适用于抄表等业务。在共享单车上部署NB-IoT有些挑战，基站的切换与耗电并没有比2G好很多，也并不优于eMTC。其NB-IoT对数据速率支持较差，移动性弱，在实测环境中，无法满足超过30km/小时的速度。对于共享汽车，甚至快递业使用，都可能会产生制约。

考虑网络的延时性、基站切换、功耗等因素，共享单车更适合于eMTC应用，但共享单车没有对大带宽的需求。从带宽供需角度看，共享单车并不需要1Mbps速率，eMTC看上去似乎也不太适合共享单车的应用。

因此，联合组网也许是个不错的方式，未来有更多的应用场景，也将使用到NB-IoT与eMTC互补，甚至需要短距连接互补的方式。综上所述，通过NB-IoT与eMTC互补+2G与eSIM结合，才能满足摩拜的多场景应用需求。

通过摩拜单车智能车锁的故事我们看到，未来组网方式并不是非此即彼的选择，同时不同垂直行业，不同应用场景下，对网络制式的选择还有很长的路需要摸索。随着产业的发展，并没有所谓完美的解决方案出现，适用于2G/NB-IoT/eMTC多种连接技术的多模蜂窝物联网模块，也许会成为短期内行业主流。

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