NBIoT与LoRa关键技术详解及竞争态势分析.doc

NB-IoT与LoRa技术详解及竞争态势分析

一项创新技术浮现，必然要与老式技术进行搏杀，也许是鱼死网破两败俱伤、也许是互相妥协和平共处、也许是多方投降一方独大。NB-IoT与LoRa技术究竟有何区别呢？让咱们一起来详谈。
“物联网”概念在1999年美国麻省理工学院初次被提出，狭义物联网指是“物—物相连互联网”，这里相连主体既涉及物品到物品，也涉及物品到辨认管理设备。物联网是继互联网后对人类发展起到增进作用重大技术创新。中华人民共和国政府为此提出《物联网行动筹划》。
物联网技术重要体当前通讯和传感器两个方面。
物联网通信技术
物联网无线通信技术诸多，重要分为两类：一类是Zigbee、WiFi、蓝牙、Z-wave等短距离通信技术；另一类是LPWAN（low-power Wide-Area Network，低功耗广域网），即广域网通信技术。

LPWA又可分为两类：一类是工作于未授权频谱LoRa、SigFox等技术；另一类是工作于授权频谱下，3GPP支持2/3/4G蜂窝通信技术，例如EC-GSM、LTE Cat-m、NB-IoT等。
NB-IoT原则及进展--RAN方面
5月，华为收购了Nuel公司，开始和沃达丰进行窄带蜂窝物联技术研究，提出了窄带技术NB M2M。5月，华为、沃达丰联合高通共同制定了有关上下行技术原则，融合NB OFDMA形成了NB-CIoT。
NB-CIoT提出了全新空口技术，相对来说在既有LTE网络上改动较大，但NB-CIoT是提出6大Clean Slate技术中，唯一一种满足在TSG GERAN #67会议中提出5大目的（提高室内覆盖性能、支持大规模设备连接、减小设备复杂性、减小功耗和时延）蜂窝物联网技术，特别是NB-CIoT通信模块成本低于GSM模块和NB-LTE模块。

此时，爱立信和诺基亚联合推出窄带蜂窝技术NB-LTE，与NB-CIoT定位较为相似，但NB-LTE更倾向于与既有LTE兼容，其重要优势在于容易布置。7月，爱立信和华为分别向3GPP提交原则提案。最后，在9月RAN #69会议上通过激烈讨论后协商统一，由3GPP在Rel-13版本中将两种技术融合形成了NB-IoT原则。
NB-IoT从窄带技术演变为3GPP正式原则，有关厂商、运营商积极推动和市场真实存在需求是两个不可忽视因素。
3GPP通信技术原则重要可分为Core Part（主体功能）、性能原则及RF一致性测试原则等。其中，主体功能原则指是合同详细内容，涉及信令合同、网络接入等，重要与开发有关；性能原则重要是各个子技术领域性能，跟测试强有关；一致性测试原则，重要涉及某些流程及功能测试原则。
NB-IoT原则及进展--SA/CT方面
从Rel-12开始，3GPP逐渐在研究MTC通信增强核心网架构，至Rel-13开始重点研究NB-IoT及DECOR/eDECOR有关技术。
3GPP核心网侧与NB-IoT有关主体原则大某些处在stage2（业务与系统架构），下半年至初启动stage3（核心网与终端）有关工作。
为了满足海量碎片化、低成本、低速率、低功耗NB-IoT物联网应用，核心网方面重要考虑了如下方面问题。

（1）高效地支持非频繁小包传送
面向NB-IoT进一步提高对非频繁小包传送解决效率。由于NB-IoT终端数量也许呈指数型增长，但每个终端数据量及通信周期都比较低，而以既有EPS核心网（基于S1接口）去解决此类业务，其效率将非常低且有过载风险，因而，需要最小化整个EPS系统信令开销，特别是空口某些（如：RRC连接建立和释放），此外，还需要加强EPS系统安全流程（此某些是由SA WG出）。

当前有两种优化方向，一种是基于控制面优化方案，即通过NAS过程来传送小包；此外一种是基于顾客面优化方案，即通过RRC suspend 态在UE 和RAN节点同步缓存顾客上下文，以减少信令交互。以上两种优化方案在TS23.401 Rel-14版本中均已加入，方案一作为必选方案，而方案二为可选方案。当前，3GPP倾向于采用基于控制优化方案，此某些原则在CT（核心网与终端）主体工作当前还在进行当中。
（2）使用小包传送高效地支持跟踪装置
3GPP没有专门定义此类业务业务模型，当前还处在研究状态，预测在Rel-14版本中解决，其业务模型属于MAR（移动终端周期性上报）业务模型变种，需要在定位、移动性、传播效率等方面有进一步增强和优化。
（3）高效寻呼区域管理
针对海量静止或限制移动性终端，由于空口资源稀缺、核心网接口资源有限等因素，3GPP SA2当前还在进行寻呼优化讨论，预测将在Rel-14中完善此某些功能。寻呼优化重要思路是考虑仅在顾客上一次接入eNB 或社区内进行寻呼而非整个TA（初步假设，NB-IoT社区TA code与既有eNB社区TA code 是不同），以节约空口及核心网有关资源。

在同样覆盖区域，NB-IoT 设备是海量，远多于老式蜂窝终端设备。运营商在窄带频谱下运营，有也许并不能提供足够寻呼所需资源、UE标记（S-TMSI，IMSI）。与老式蜂窝相比，由于小数据包消息量限制，单次寻呼消息中要包括以上标记是极为受限；此外一方面，覆盖增强是原则中强制规定，因而，寻呼消息也许要占用更长时间（重复发送相似寻呼消息间隔周期更长）。
大某些NB-IoT设备被以为是静止或很少移动，因而可以对其寻呼范畴进行限制，不需要在其所属整个TA进行寻呼，这样可以减少对寻呼资源消耗。但是，当UE 进入IDLE模式时，eNB上报给MME上一次为NB-IoT UE服务社区信息也许是不精确（甚至静止顾客也存在这种也许）。这是由于在UE 静止状况下，顾客主服社区变化也许由各种因素引起，如射频负载条件变化、邻社区射频条件变化（类似建筑物阻挡，导致UE接入其她基站）。
（4）DECOR/eDECOR
现网布置时，核心网也许会存在各种NB-IoTDCN（DedicatedCore Network）。依照TSG RAN侧TS23.236输出，NB-IoT DCN也许会同步连接到E-UTRAN和NB-IoTRAN节点，可以依照顾客类型采用两种不同方案为其选取适当DCN。一种是重定向方案，参照TR23.707 DECOR功能；另一种是UE辅助，参照TR23.711中eDECOR。从当前合同进展来看，由于重定向流程会导致UE与RAN及网络侧之间产生额外信令交互，因此DECOR布置也许性较小，也许会作为过渡方案；而eDECOR由于对UE有影响，当前还处在初期研究阶段，将在Rel-14后期逐渐完善，将来随着虚拟化网络布置，有望被广泛采用。

（5）支持non-IP 数据类型
在M2M应用中，非I 数据使用是常用，如6LowPAN、MQTT-S等。当此类应用布置在NB-IoT 网络时，应用服务器AS或业务能力服务器SCS与顾客间non-IP数据需要通过网络进行传送，有两种方案可供选取，一种是通过non-IP专属PDN点对点隧道方式通过SGi接口进行传送，此外一种是通过SCEF进行传递。当前，由于CSGN与SCEF之间T6a接口还处在初步研究阶段，而通过SGi接口传送non-IP数据可以使C-SGN统一数据出口，便于将来面向NB-IoT类业务进行计费点选取及计费模式设计，因而，SGi方式也许会被运营商优先采用。
（6）支持SMS
某些已有M2M业务是采用SMS支持，为了可以全面覆盖此类业务，在布置NB-IoT后，需要考虑两个问题：①与否保存联合附着以获取短信传递能力或者只进行PS 附着；②与否会存在只使用SMS进行信息传递而无需建立任何PDN连接终端及其解决方案。在Rel-14中会进一步完善NBIoT核心网支持SMS解决方案，但运营商现网布置时可以依照实际需求考虑与否布置SMS功能，例如仅布置IP 及non-IP数据承载方式，重要是考虑到支持SMS功能需C-SGN与短信中心之间开通SGd接口，且需对现网短信中心进行升级改造，对CSGN也有有关功能规定。
（7）授权顾客支持覆盖增强（CE）技术

对于传播环境较差顾客，例如地下管道内设备，需要很强穿透性能，此时需要使用CE技术以获得更好穿透效果。但CE技术使用，需要网络侧提供额外资源。因而，应当对顾客进行认证，对可使用CE技术顾客加以限制，以保证只有签约并得到CE授权顾客方可享有此特性，实现差别化服务。
（8）OverLoad控制
关于减少核心网过载风险议题，3GPP发起了多项研究，提出了涉及接入级别划分、基于eNB辅助（在eNB侧进行回绝、延迟、队列）等各种方案，而在TS23.401中，针对NB-IoT设备采用拥塞控制方案是基于EPS系统原有backoff timer机制升级，采用离散化方式对NB-IoT设备并发祈求进行解决来实现过载控制。
（9）头压缩增强
由于NB-IoT大某些应用场景使用都是小数据包且通信频率很低，例如周期性MAR（Mobile Autonomous Reporting）和NC（Network Command）使用20~200 byte/30min或更长时间间隔数据传播。考虑到IP 及传播层头开销，如20 byteIPv4 、40 byteIPv6、8 byte UDP、20 byteTCP、12 byteRTP，为了更高效地支持海量NB-IoT/eMTC类终端，采用头压缩增强技术势在必行。

由于非频繁数据传播及移动性，eNB和UE中保存头压缩上下文也许会被重置（例如，当UE进入IDLE模式或切换eNB时），如果频繁发送数据或移动，将导致数据包产生全量头开销或额外开销。此时，头压缩将是高效支持IP类小包业务重要保障。因而，当采用基于控制面优化小包传播方案时，头压缩功能需要支持NB-IoT终端顾客从连接态至IDLE态转换及移动性管理。此外需注意，当non-IP类业务场景发生时，必要要将IP头压缩功能关闭，故网络侧还需要依照不同状况来决定与否启用头压缩功能。
LTE-M、EC-GSM和NB-IoT演进
万物互联是大趋势，是发展必然，各种物联网技术也是梭镖林立。面对各种兴起物联网技术，3GPP重要有三种原则：LTE-M、EC-GSM和NB-IoT，分别基于LTE演进、GSM演进和Clean Slate技术。

LTE-M
LTE-M，即LTE-Machine-to-Machine，是基于LTE演进物联网技术，在R12中叫Low-Cost MTC，在R13中被称为LTE enhanced MTC (eMTC)，旨在基于既有LTE载波满足物联网设备需求。
懂得LTE UE categories朋友并不会陌生。为了适应物联网应用场景，3GPP在R11中定义了最低速率UE设备为UE Cat-1，其上行速率为5Mbps，下行速率为10Mbps。为了进一步适应于物联网传感器低功耗和低速率需求，到了R12，3GPP又定义了更低成本、更低功耗Cat-0，其上下行速率为1Mbps。

EC-GSM
EC-GSM，即扩展覆盖GSM技术（Extended Coverage-GSM）。各种LPWA技术兴起，老式GPRS应用于物联网劣势凸显。3月，3GPP GERAN#62会议“Cellular System Support for Ultra Low Complexityand Low Throughput Internet of Things”研究项目提出，将窄带（200kHz）物联网技术迁移到GSM上，谋求比老式GPRS高20dB更广覆盖范畴，并提出了5大目的：提高室内覆盖性能、支持大规模设备连接、减小设备复杂性、减小功耗和时延。，TSG GERAN #67会议报告表达，EC-GSM已满足5大目的。
GERAN（GSM EDGE Radio Access Network）是GSM/EDGE 无线通信网络（Radio Access Network）缩写。GERAN由3GPP主导，重要制定GSM原则。由于初期蜂窝物联网技术是基于GSM，因此某些物联网立项都是GERAN进行。
随着技术发展，蜂窝物联网通信需要进行重新定义，咱们形象做“clean-slate”方案，类似于“打扫干净屋子再请客”说法，这就浮现了NB-IoT。由于NB-IoT技术并不基于GSM，是一种clean-slate方案，因此，蜂窝物联网工作内容转移至RAN组。GERAN将继续研究EC-GSM，直到R13 NB-IoT原则冻结。
NB-IoT
NB-CIoT是由华为、高通和Neul联合提出，NB-LTE是由爱立信、诺基亚等厂家提出。NB-CIoT提出了全新空口技术，相对来说在既有LTE网络上改动较大，但NB-CIoT是提出6大CleanSlate技术中，唯一一种满足在TSG GERAN #67会议中提出5大目的（提高室内覆盖性能、支持大规模设备连接、减小设备复杂性、减小功耗和时延）蜂窝物联网技术，特别是NB-CIoT通信模块成本低于GSM模块和NB-LTE模块。

NB-LTE更倾向于与既有LTE兼容，其重要优势在于容易布置。最后，在9月RAN #69会议上通过激烈撕逼后协商统一，NB-IoT可以为是NB-CIoT和NB-LTE融合。
这里引用一段3GPP RAN会议报告关于蜂窝物联网技术描述：物联网（Internet of Thing，IoT）是将来重要技术，3GPP在R12/R13虽然也有MTC（Machine Type Communication）有关技术，但其基本做法是在既有LTE技术与架构上进行优化，并非针对物联网特性进行全新设计。相对于MTC技术优化做法，蜂窝物联网(Cellular Internetof Thing，CIoT)技术项目建议针对物联网特性全新设计，不一定要相容于既有LTE技术框架。
NB-IoT商用后将面临激烈竞争
一项创新技术浮现，必然要与老式技术进行搏杀，也许是鱼死网破两败俱伤、也许是互相妥协和平共处、也许是多方投降一方独大。

NB-IoT、LoRa使用频谱
在中华人民共和国低功耗广域网领域，NB-IoT和LoRa无疑是最为热门两种低功耗广域网（LPWAN）技术。两者形成了两大技术阵营，一方是以华为为代表NB-IoT，另一方是以中兴为代表LoRa。毫无疑问，无线电频谱是一种国家资源，是一种有限资源，不可以再生，只能合理地运用。下面就看看两种技术使用频段。
（1）NB-IoT频段
NB-IoT使用了授权频段，有三种布置方式：独立布置、保护带布置、带内布置。全球主流频段是800MHz和900MHz。中华人民共和国电信会把NB-IoT布置在800MHz频段上，而中华人民共和国联通会选取900MHz来布置NB-IoT，中华人民共和国移动则也许会重耕既有900MHz频段。
NB-IoT属于授权频段，犹如2G/3G/4G同样，是专门规划频段，频段干扰相对少。NB-IoT网络具备电信级网络原则，可以提供更好信号服务质量、安全性和认证等网络原则。可与既有蜂窝网络基站融合更有助于迅速大规模布置。运营商有成熟电信网络产业生态链和经验，可以更好地运营NB-IoT网络。

从当前来看，NB-IoT网络技术只会由上面网络运营商来布置，其她公司或组织不能自己来布置网络。要使用NB-IoT网络必要要等运营商把NB-IoT网络铺好，其进度与发展取决于运营商基本网络建设。
（2）LoRa频段
LoRa使用是免授权ISM频段，但各国或地区ISM频段使用状况是不同。下表是LoRa联盟规范里提到某些使用频段：

在中华人民共和国市场，由中兴主导中华人民共和国LoRa应用联盟（CLAA）推荐使用了470-518MHz。而470-510MHz这个频段是无线电计量仪表使用频段。《微功率（短距离）无线电设备技术规定》中提到：在满足传播数据时，其发射机工作时间不超过5 秒条件下，470－510MHz频段可作为民用无线电计量仪表使用频段。使用频率是470-510MHz，630-787MHz。发射功率限值：50mW(e.r.p)。
由于LoRa是工作在免授权频段，无需申请即可进行网络建设，网络架构简朴，运营成本也低。LoRa联盟正在全球大力推动原则化LoRaWAN合同，使得符合LoRaWAN规范设备可以互联互通。中华人民共和国LoRa应用联盟在LoRa基本上做了改进优化，形成了新网络接入规范。

 NB-IoT和LORA通信距离
通讯距离和通讯能力是无线通讯在同等功耗前提下最重要性能指标。
（1）NB-IoT通信距离
移动网络信号覆盖范畴取决于基站密度和链路预算。NB-IoT具备164dB链路预算，GPRS链路预算有144dB（TR 45.820），LTE是142.7dB（TR 36.888）。与GPRS和LTE相比，NB-IoT链路预算有20dB提高，开阔环境信号覆盖范畴可以增长七倍。20dB相称于信号穿透建筑外壁发生损失，NB-IoT室内环境信号覆盖相对要好。普通地，NB-IoT通信距离是15km。

（2）LoRa通信距离
LoRa以其独有专利技术提供了最大168dB链路预算和+20dBm功率输出。普通地，在都市中无线距离范畴是1~2公里，在郊区无线距离最高可达20km。
（3）NB-IoT和LoRa中继
在实际网络布置中，NB-IoT和LoRa无线网络信号都会存在覆盖不到地方，可称之为信号“盲区”，如果针对“盲区”通过多架设基站达到信号覆盖话，势必会导致网络建设成本较高。这就需要一种低成本“中继”产品，来拓展和延伸网络，来完毕“盲区”信号覆盖。
据理解，中华人民共和国LoRa应用联盟（CLAA）使用了MCU和SX1278做了一种中继实现了“盲区”低成本信号覆盖。
中华人民共和国物联网合伙组织集团，采用4320物联网关设备，可用低廉成本，实现4320个无线终端中继。
NB-IoT和LORA芯片来源
无论是NB-IoT还是LoRa网络都需要无线射频芯片来实现连接和布置。NB-IoT和LoRa都采用了星型网络拓扑构造，通过一种网关或基站就可以大范畴地覆盖网络信号。NB-IoT工作在授权频段，基本上是运营商市场，基站设备普通是由通信设备服务商提供。LoRa工作在免授权频段，任何公司都可以自己设计开发网关，自行组建网络。

NB-IoT和LoRa模构成本
近来，SNS Telecom预测了一种典型LPWA模构成本是$4-18，不同技术模组价格有所不同。随着LPWA网络布置成熟，预测每个模构成本批量可以降到$1-2。NB-IoT和LoRa成本究竟是多少呢？ 从某些公开信息中来做个简朴整顿。
（1）NB-IoT模构成本
华为在《NarrowBand IoT Wide Range of Opportunities WMC》中提到了：NB-IoT芯片组价格$1-2，模组价格是$5-10。NB-IoT模组抱负价格应当不大于<>
中兴在《Pre5G Building the Bridge to 5G》中提到，NB-IoT模构成本是$5-10，芯片构成本约$1-2。

互联网工程任务组（The Internet Engineering Task Force，简称 IETF）也提到每个模块成本不大于$5。
但是，光有了NB-IoT模组还不够，由于NB-IoT是授权频段，要接入运营商网络，还需要SIM卡，或者eSIM(Embedded SIM、嵌入式SIM)。每个NB-IoT模块还会有流量或服务费用。
（2）LoRa模构成本
由于LoRa商用较早，在市场上也有诸多公司在销售LoRa模块。
当前LoRa市场主流使用是ST公司STM32L1系列和STM32L0系列超低功耗单片机。STM32L1系列是基于ARM Cortex-M3内核，STM32L0是基于ARM Cortex-M0+内核。以STM32L051C8和SX1278IMLTRT为例来评估LoRaWAN模构成本，一种LoRaWAN模组市场价格范畴应当是在 ：$ 6-10。固然，不同厂家由于其采购和加工制导致本不同工LoRa模构成本也各不相似。
NB-IoT和LoRa方案比较
NB-IoT工作在授权频段，设备需要入网允许，干扰相对会少。LoRa工作在免授权频段，免授权频段设备种类相对多，难免会受到其她无线设备干扰。LoRa优势在于其专利技术，虽然在复杂环境中依然能保持较高接受敏捷度，抗干扰能力强。
LoRa和和NB-IoT数据速率是不同，LoRa数据速率可达50kbps，NB-IoT可达200kbps。两种技术数据速率不同事实上也形成了不同市场细分应用，可依照实际项目需求选取适合技术。

从NB-IoT和LoRa芯片产品来看，诸多产品都集成了MCU或解决器，这样可以更以便地进行信号和数据解决以及通信合同管理。
NB-IoT和LoRa无线网络布置环境不同，通信距离也会有所不同。在实际布置时候需要考虑到“盲区”问题。也可以结合其她无线技术（如FSK等）解决信号“盲区”问题（固然，PCB设计和天线匹配也会影响到通信距离远近）。
不少公司NB-IoT芯片支持各种技术原则，可以满足了更多市场细分需求。LoRa通过授权可以做成SoC或SiP产品，并与某些产品技术融合满足不同市场需求。如，SemtechEV8600就是是PLC与LoRa相结合SoC产品。
NB-IoT和LoRa在电池产品应用中，存在一种共同缺陷，由于功耗问题，无法做到实时通讯，只适合条件或定期上传，而对实时双向规定较高场景，是一种问题，但是，LoRa可以启动低功耗FSK短距离组网方式，实现双向实时通讯；NB-IoT只能通过不断地与平台通信，获取下行指令，但过于频繁，将加大功耗，如通信频率减少，将浮现顾客体验感下降问题。
结论
NB-IoT和LoRa各有千秋，各有自己优势。需要依照实际项目需求状况及自身状况合理选取恰当技术。

NB-IoT和LoRa都还处在发展起步阶段，需要各方投入和共同发展。当大规模布置成为一种现实也许时候，NB-IoT和LoRa模构成本自然也会进一步减少。在这新一波物联网发展行情中，先把项目落地，才有赢得先人一步机会。NB-IoT和LoRa不但仅需要产品创新，更需要项目应用创新。
就技术方案而言，在短时间内，NB-IoT和LoRa必定会并行，有共同点、各有长处、各有缺陷，很难说谁压倒谁，但是，如果受到技术方案以外因素影响，例如获利模式创新，与应用行业紧密结合，借助行业影响力，那么什么均有也许。相对比较看好NB-IoT技术，但鉴于2G退网、资费居高不下等因素，坚持6年后，终于迎来了机遇，而机遇是给有准备人。
行业部门竞争
NB-IOT技术来势凶猛，将来十年，全球将有500亿个终端设备，通过NB-IOT接入物联网，遍及都市各处物联网感知终端构成都市神经末梢，对都市运营状态进行实时监测，从地下管网监测到路灯、井盖等市政设施管理，从水质、空气污染监测到建筑节能，将为实现安全高效、和谐有序、绿色低碳、舒服便捷智慧都市发挥重要作用。
在公共事业、个人穿戴设备、智能交通、物流跟踪、宠物管理、精神病患者及老人监管、小朋友监护、自动停车、智慧农业、工业智能化、危化品监管等所有领域，无所不及。
但是，可以迅速普及、且形成规模NB-IOT应用，当属公共事业供电、供水、供气、供热远程抄表应用，由于全国有5.6亿顾客，在线运营各种计量仪表高达20亿只，量大面广，为解决抄表难、收费难、减少运维成本、减少漏损，急需更先进合用技术。

然而，建国以来，在公共事业电水气热领域，各种技术迭代发展到今天，已经形成了各种利益交织混合体，不会由于NB-IOT先进，就可以迅速切入。
是公共事业电水气热远程抄表里程碑一年，从住建部、发改委、工信部体系动作可以看出，基本形成了“三足鼎立”态势，分析如下：
（1）住建部有关利益单位
住建部印发科学技术项目筹划书与前住宅远传抄表系统应用技术规范，都是旧文献，但印发时机，是十分耐人寻味。并且这个信号在网上曝光后来，及时引起业内外公司与投资机构高度注重。没有人可以漠视这近万亿市场价值！
从体制上，住建部主管公共事业供水、供气、供热，这与房屋建设有关，因此，住建部有关利益部门，试图主导水表、气表、热表在建筑领域应用。

但是，按照老式沿用习惯，只要通过国家技术监督部门认证水表、气表、热表，即可进入建筑安装，有关部门没有利益而言。
在反腐及体制改革之前，诸多政府部门有关部门，都会想诸多办法为部门、团队、个人创造财富，从而衍生出诸多管控部门，对计量仪表新技术应用，开始管控，出台了“CJ城建原则”、“JG建筑工程原则”等诸多原则，并设立了“准入备案制度”等等，无论这个原则和制度与否起到了积极管理作用，其中借助公共权力和公共资源敛财做法，已经极大削弱了这种制度权威性，由于这样做法已经给公司带来巨大经济承担，并在招投标活动中，有些用金钱换取备案证、原则参编单位名誉作为原则加分行为，已经严重破坏了商业公平交易环境，期待政府尽快进入微观环境体制改革。
鉴于诸多原则均为行业推荐原则，并没有强制性，因而，对行业发展并不能起到更多实质作用，反而导致了人们都看中了组织起草原则好处，成果政出多门，原则互相抄袭，逻辑十分混乱，以至于让公司无法适从，出于无奈，诸多公司只能依照实际状况，制定公司原则。
因而说，住建部体系，在水气热远程抄表项目竞争中，不会产生实质性影响，与国家电网和工信部竞争中，处在劣势，但在智慧都市应用中，有关部门作用是不能小视。

实践中，在公共事业水气热计量仪表领域，住建部CJ/T-188对计量仪表数据传播，具备一定影响，但这个原则只是用于计量仪表与中继装置之间本地通信合同，一旦采用NB-IoT“点对点”通信技术，这个原则影响力将十分有限，因而，从住建部角度，但愿在公共事业电水气热远程抄表新兴行业中起到主导作用，但心有余力局限性，住建部有关部门都各自为政，没有形成合力，加之各部门之间利益之争，导致其公信力下降，因而在NB-IoT技术应用竞争中，不会有实质性能力，但住建部可以作为合伙伙伴，在智慧都市建设中进行合伙，因而，住建部及有关部门局限性以成为NB-IoT技术应用竞争对手。
（2）发改委、能源局及国家电网公司

初，国网营销【82】号文献初次在国内提出制定水、气、热、电四表合一采集方案。7月6日，国家发改委和国家能源局联合发布《关于增进智能电网发展指引意见》，强调要“支持水、气、电集采集抄，建设跨行业能源运营动态数据集成平台，勉励能源与信息基本设施共享复用。”
8月13日，国网营销计量【】16号文献《国网营销部关于加快推动四表合一采集应用工作告知》，给出国网四表集抄技术规约，并在全国26个省市区进行114671户四表合一建设筹划。

2月24日，国家发改委、国家能源局和工信部印发《关于推荐“互联网+”智慧能源发展指引意见》，指出要“实现电能、热力、制冷等能源消费实时计量、信息交互与积极控制。丰富智能终端高档量测系统实行功能，增进水、气、热、电远程自动集采集抄，实现多表合一。”
末，由中华人民共和国电力公司联合会编制团队原则《电、水、气、热能源计量管理系统》提交报批。
以上信息及文献发布表白了国家层面对“互联网+智慧能源”发展下四表合一项目大力支持。既有试点项目覆盖了河北、河南、山东、山西、湖北、湖南、浙江、江苏、甘肃、广西、四川、内蒙古、新疆、青海、云南、吉林、北京、上海、天津、重庆等省市，项目表计数量从几百到几万不等，在试点项目之后，水、气、热、电表集采集抄会逐渐走向大规模普及。
10月26日，山东济宁供电公司收到济宁中山公用水务有限公司支付首笔代抄表手续费15万元，在国家电网公司系统首家收获了“多表集抄”商业运营第一桶金，为全面推动“多表集抄”商业运营起到示范带动作用。

电力抄表场景氛围顾客测通讯和配网通讯系统，电力负荷监控系统频段采用230MHz+1.8GHzTD-LET专网。顾客电表远程抄表采用过诸多技术，抄表频率目的是15分钟一次此案机和上传，每天96个点，以便实现电网在线监测控制，电力联合会新团队原则则将这个指标提高到5分钟采集并上传一次。在居住集中地方，重要采用集中式抄表，重要有电力光纤集抄和GPRS集抄（占比超过50%），由于电力抄表供电不是问题，数据量相对较大，当前尚未体会到电力抄表运用NB-IoT需求，况且要变化几十年形成业务体系，不是哪个领导可以决定。
国网四表集抄有关状况
推动'四表合一采集'正逢其时。国网早在用电信息采集系统进入后期，为进一步发挥由巨资建设用电信息采集系统价值，综合运用社会公共资源，提高社会公共服务水平，解决为民服务'最后一公里'问题,有筹划地安排推动'四表合一采集'。，国网公司，经省，地到县供电部门明文布置，提出'四表合一采集'典型技术方案和原则化设计，并有国家发改委，国家能源局和工信部联合下发?关于推动'互联网+'智慧能源发展指引意见?明文支持，地方政府及行业主管部门理应积极协调。可以说，推动'四表合一采集'处在很有利地位。
国网工程资金有实力，同步，国网规定:'积极争取政府资源，力求将'四表合一采集'纳入智慧都市建设范畴，将有关建设费用纳入新建居民区供电工程配套费政策范畴，将电，水，气，热表安装位置和采集布线等建设规定纳入新建社区有关设计和建设原则'，保障各地'四表合一采集'工程如期完毕。但是，国网营销部文献规定:'智能水，气，热表计采购安装，由有关公司依照各自需要分别负责'。事实上，避开了难题。
'四表合一采集'应用工作,'以城乡新建居民社区为重点，找准政府注重，公司积极和智慧都市建设等重点区域'。可见，'四表合一采集'短期或局部效应明显，对水，气，热行业大量初期表计采集工作，未提出一种说法。

'四表合一采集'从功能上看，还是远程抄表。国网营销部文献:'推动四表合一采集应用工作，继而开展代抄，代收，不断创新商业合伙模式'。对水，气，热行业在线生产运营监测系统需求，供电部门不介入。
推广'四表合一采集'尚有某些技术问题需要解决，水，气，热行业数据对等保密办法，从国网用电信息采集系统索取数据接口及通信合同等。
以上可以看到，国网推动'四表合一采集'有一定积极带动作用，但在推广应用范畴，资金投向，推广目的设计上有较大局限性，对推动水，气，热行业集抄系统整体发展推动力局限性。
当前国网已经布置了3亿多台电量采集装置，正试图将水、气、热计量数据所有通过既有通道，实现数据集中采集和传播，当前在全国已经完毕数百万户集中采集，虽然在推广中，已经遇到天花板，需要解决浮现问题，但就电能计量角度，要变化现状转为采用NB-IoT，也只是某些人异想天开。

国网运用其强大经济实力，在四表集抄中，给全国基层电力公司下达行政命令作为考核业绩一项内容，同步辅以每加入一户水或气或热计量仪表进入通道予以120元资金支持，这样对调动基层电力公司积极性，起到极大增进作用，预测在今年，国网也许要完毕大概500万户四表集抄任务，到完毕3000万户，这基于国网几十年形成通讯网络优势，不也许由于NB-IOT浮现，产生明显影响，因而，国网是NB-IoT应用推广中最强大竞争对手。
国网运用遍及全国城乡网点体系，以及资助政策，不断加大四表集抄力度，但随着工作推动，已经浮现障碍，那就是，电力部门向自来水，燃气，热力部门提供抄表通道，在完毕试点阶段，基于新建住宅提前规划，基本有效达到了目，但在后期大规模推广过程中，让水、气、热公司大量采购智能远传表也基本是不也许，此外，对于复杂建筑环境，也不是左右智能表都能适应，因而，要与国网四表集抄争夺水气热顾客通过NB-IoT实现集抄，需要在自来水、燃气、热力公司没有资金实力购买智能表角度入手解决问题。
对于电能计量与否能引入NB-IoT，这个可以参照水、气、热引入NB-IoT模式进行，也无不也许，事在人为，核心在于如何策划，如何平衡各方利益。
工信部三大移动通讯运营商
窄带蜂窝物联网NB-IoT是业界公认最适合运营商布置物联网技术。随着移动通信原则化组织3GPP在今年6月宣布完毕NB-IoT原则制定工作，基于授权频谱低功耗广域网络（LPWAN）技术在蜂窝通信阵营内部获得了原则上统一，这为通信运营商抵抗以LoRa、Sigfox、RPMA等非授权频谱技术建网威胁扫除了原则障碍。因而，涉及中华人民共和国三大运营商在内全球主流运营商纷纷加大了NB-IoT推动力度。

暂不论NB-IoT商业模式在哪里，获利点在哪里，三大运营商，谁也不但愿在新一轮竞争中输给对方，因此，各公司都在积极布置NB-IoT网络，无形中，对国家电网公司实行四表集抄，带来了新冲击，对住建部等原则单位耗费巨额资金编制各类原则，产生了颠覆作用。
系统内竞争
通信业坐享人口红利、从业者相安无事各自增长时代已经一去不返。行业增长曲线已经到达刘易斯拐点，存量竞争时代来临；移动互联网时代，OTT业务加速着基本业务迭代；数据流量爆炸式增长与营收增长之间形成巨大“剪刀差”……“再不转型就老了”成为悬在电信运营商头上达摩克利斯之剑。
中华人民共和国移动：10月30日，中华人民共和国移动宣布其成为全球第一种完毕端到端NB-IoT实验室测试运营商，下一步将进入外场测试。按照中华人民共和国移动规划，在第四季度基于蜂窝物联网技术建设网络会开始商用。
中华人民共和国电信：在天翼智能终端交易博览会上，中华人民共和国电信董事长杨杰表达中华人民共和国电信将于上半年建成覆盖全网基于800MNB-IoT网络，同期也将支持eSIM以增进中华人民共和国电信物联网从过去基本薄弱走向行业前列。
中华人民共和国联通：在中华人民共和国智能终端技术大会暨中华人民共和国智能硬件开发者大会上，中华人民共和国联通网络技术研究院物联网研发中心总监胡云表达，今年是联通NB-IoT试点年，来年是商用元年。当前中华人民共和国联通大规模NB-IoT外场实验筹划已经开始启动，并筹划今年在上海建设千站规模，可以满足整个上海主城区覆盖。

三大运营商不约而同地都将作为NB-IoT商用元年，重要是彼此之间市场竞争需要。按照工信部记录，截止到今年9月末，全国移动电话顾客总数已达到13.16亿户，4G顾客占比也已高达52%，因而在人与人之间通信相对饱和市场环境下，三大运营商均将物与物之间连接——即物联网视为下一种增长点和竞争高地。为在市场上抢占先机，三大运营商一哄而上以激进姿态启动NB-IoT网络实验和商用筹划，并将NB-IoT迅速升温为通信行业热点。
三大运营商冒着风险激进地推动NB-IoT网络建设，重要还是来彼此互相竞争需要，每一家都想要通过跑马圈地来打造物联网时代网络垄断优势，这暴露出还是运营商老式管道思维：迷信连接价值，相信更快建网速度和更强连接能力就意味着更大话语权。其实中华人民共和国移动原董事长王建宙早在就提出了“物联网颠覆价值链和生态链”观点，以为物联网带来最大变化是价值链变化和生态系统变化，产业价值从连接层上移到了平台层和应用层，运营商应当顺应这一变化，将竞争中心从以网络为主转向平台和应用。
从NB-IoT建网投入来看，中华人民共和国电信总经理杨小伟在世界互联网大会论坛上透露中华人民共和国电信将在上半年完毕30万FDD基站建设，并同步实现800MHz NB-IoT全网覆盖；而对于中华人民共和国移动和中华人民共和国联通而言直接升级其现网GSM基站来支持NB-IoT虽是较为省钱建网方式，但考虑到两家运营商GSM基站开网时间久远，特别是物联网需求集中城区基站在网运营时间更长，这些老旧设备支持升级比例很低，因而其新建站投入与旧站升级成本相对于中华人民共和国电信也少不了多少。此外，物联网设备无处不在，比手机有更高覆盖能力规定，当年中华人民共和国移动为支持其高峰时期5亿2G顾客所布置GSM基站数量就将近90万站，而NB-IoT一旦启动建网，则三家运营商后续为支持十亿乃至百亿连接所需要建站数量将更殊为可观。

从NB-IoT网络产出来看，由于NB-IoT支持海量连接、有深度覆盖能力、功耗低，适合于传感、计量、监控等物联网应用，