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承载物联网时代通信网络规模经济重任，低功耗广域网络义不容辞

2017-02-16 21:05:51

目前蜂窝网络已逐步趋向于范围不经济区域，进1步接入该网络的物联网装备无疑在助推其进入范围不经济区域。低功耗广域网络的搭建，将为物联网装备带来1张具有范围经济特点的网络，并保障蜂窝网络处于范围经济区域。在此前物联网智库推送的《释放百亿物联网装备的基础——从经济视角看低功耗广域网络》1文中，提到了低功耗广域网络支持的物联网装备较永生命周期，构成了物联网所带来的范围经济的1个基础。1直以来，移动通讯网络就是具有范围经济的1个非常典型案例，不过，随着物联网时期的到来，现有的移动通讯网络范围经济性在延续降落。而低功耗广域网络（LPWAN）则在万物互联的时期支持起了通讯网络的范围经济性。可以说，从范围经济的角度来看，在物联网通讯层的广域网络领域中，蜂窝网络和低功耗广域网络需要充分的配合才能将网络的范围经济优势发挥到最好。

无处不在的范围经济

何谓“范围经济”？这1概念出自于微观经济学，不过在经济生活中的多个行业普遍存在，其概念指在1定的产量范围内，随着产量的增加，每件产品本钱不断下降。为何会产生范围经济呢？1般来讲，在1定的产量范围内，投入的固定本钱可以认为变化不大，那末新增的产品就能够分担更多的固定本钱，从而使总本钱降落。

范围经济在各类产业中随处可见：所有的企业需要生产1定数量以上的产品（服务）才可以冲销固定投入本钱来实现盈利。不过，这其实不仅仅意味着生产范围越大越好，由于范围经济寻求的是能获得最好经济效益的生产范围，1旦企业生产范围扩大到超过1定的范围，边际收益会逐步降落，乃至变成负值，引发范围不经济现象。

通讯网络常常被作为典型的范围经济案例，通讯网络的前期投资巨大，每一年要投入数千亿的资金范围来建网。当通讯网络建成后，每多1个用户入网，其本钱几近可以疏忽不计，但却分担了1部份网络的固定本钱，因此，我们看到目前的移动蜂窝网络均具有数亿范围的用户数量，虽然每一年有千亿的固定支出，却能带来千亿的利润。

物联网时期，现有移动通讯网络正在走向范围不经济性

正如上文所述，并不是范围越大越好。对移动通讯网络来讲，现有的网络范围可以支持数亿手机用户接入网络，范围经济特点明显。不过，随着最近几年来短信收入的下滑、运营商管道化和资费降落的影响，每新增用户的边际收益延续降落，移动通讯网络的范围经济也在逐步消失。从运营商公布逐年降落的ARPU值和并未减少的网络投资数据中，可以明显感到不断降落的范围经济。实际上，重庆邮电大学万晓榆教授于2013年发表于北京邮电大学学报上的《基于参数法的中国电信产业范围经济性研究》文章中，通过详细的定量测算发现，移动通讯网络在2009年已逼近范围不经济的区域。

由于手机的普及，手机用户增长非常缓慢，相应地，范围经济的降落速度也比较缓慢，保证了移动通讯产业仍保持在范围经济区域。不过，当物联网开始进入各行业、家庭、个人当中，需要广域网络才能实现连接的装备愈来愈多，目前这些需求还是主要通过已有的蜂窝网络来解决。对目前趋向于范围不经济区域的移动通讯网络来讲，接入该网络的物联网装备无疑在助推其进入范围不经济区域。

固然，目前大量接入蜂窝移动通讯网络的物联网终真个智能化程度并没有手机那末高，对移动网络的需求低于手机终端，新接入的每一个装备的边际本钱低于手机用户的边际本钱，因此，虽然趋于范围不经济区域，但其进入该区域的速度很慢，使蜂窝移动通讯网络继续保持在范围经济区域中。

相对10亿级手机用户，当前装备联网接入的数量范围其实不大，物联网装备还未出现井喷式增长。根据中国移动的最新数据，其物联网连接范围已突破6000万，且大量装备仅需少许流量，对网络压力不大，这个数量级还对全部网络造成根本性的压力。但是，当物联网开始普及，未来百亿级装备要接入网络时，当前通讯网络的容量远不能满足，那时，装备接入数量增长速度加快，立行将移动通讯网络推向范围不经济区域。

合适物联网范围经济的低功耗广域网络

面对蜂窝网络范围经济的下降，可以从几个方面破解这1窘境：大幅下降网络建设的固定本钱、实现网络容量大幅扩容、增加终端装备的ARPU值。目前看来，不论是手机终端，还是物联网终端，ARPU值的趋势是不断降落的，因此只能从下降建网固定本钱和网络大幅扩容两方面来实现。根据公然资料，未来5G可以在这方面有大幅突破，不过5G的商用需要到5⑴0年以后。那末，在这1窗口期，物联网的发展不可能由于网络层的这些不足而停滞，因此需要从另外一个领域进行突破，即低功耗广域网络（LPWAN）。可以说，LPWAN能够做到既增进物联网发展，又保障通讯网络处于范围经济区域。

为何这么说呢？从已有的标准规范和商用试点中，不论是LoRa、NB-IoT，还是Sigfox、Ingenu，其基站建设本钱都在传统蜂窝网络的1/10以下，大大低于现有的3G/4G网络，且其终端模块本钱也低于3G/4G模块；支持海量的连接能力，单个扇区能够支持数万个乃至10万个连接，这是传统蜂窝网络没法比拟的。所以说，从固定本钱和网络容量这两方面看，低功耗广域网络是当前最合适支持物联网发展，且具有范围经济的通讯网络技术。近期，中国移动表示，将在2016年发展1亿物联网连接，同时推动NB-IoT和lora模块、lora微基站的研发推行，实际上是要通过这些低功耗广域网络来分流蜂窝网络中的物联网连接，保障二者的范围经济。

届时，那些仅需小批量数据的终端装备接入低功耗广域网络，其他需要高带宽数据流量的装备接入蜂窝网络，虽然造成网络压力，但因其流量消费构成的高ARPU值使其边际收益较高，保障蜂窝网络的范围经济。

综上所述，低功耗广域网络与蜂窝网络的配合发展，在未来物联网发展进程中，保障了两张网络均处于范围经济区域。从而，低功耗广域网络将承载起未来物联网时期通讯网络范围经济的重担。

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