近日，知名市场研究机构IoT Analytics发布了最新的全球低功耗广域物联网（LPWAN）跟踪和预测报告。报告数据显示，全球LPWAN连接数持续增长，截至2023年底，全球LPWAN连接数接近13亿，预计未来几年将以26%的年复合增速增长，到2027年连接数将达到30亿。物联网的连接形式呈现出多样化态势，LPWAN一直是其中一个备受关注的形态，承载着大量低功耗物联网场景需求。
LPWAN在物联网连接形态中保持稳定
2023年5月，IoT Analytics发布了全球物联网连接数的预测，预计2023年物联网连接数将达到167亿，拥有13亿连接数的LPWAN占总数的8%；到2027年，LPWAN连接数占总连接数的比例将达到10%。
从IoT Analytics的跟踪预测数据来看，采用包括无线个域网、无线局域网在内的短距离通信方式的物联网连接数占比超过70%，而包括2G、3G、4G、5G和LPWAN在内的长距离通信方式的物联网连接数占比不到30%。
LPWAN在物联网中开始使用始于2015年左右，经过不到10年时间，其份额从0增长到8%，体现出市场对其强劲的需求。随着5G、Cat.1 bis等连接方式的需求快速增长，LPWAN结束了高速增长，但到2027年，LPWAN份额依然能够达到10%，可见对其需求依然保持稳定，促进LPWAN的份额保持稳定。
由于长距离物联网连接数占物联网总连接数的比例不足30%，10%的LPWAN连接数在长距离物联网中占据了超过1/3的份额，体现了在长距离物联网中的重要性。
NB-IoT、LoRa、LTE-M主导的格局
物联网从业者对于LPWAN都比较熟悉，从2015年开始，全球十余个LPWAN技术涌现出来，经过市场洗礼，最终形成以NB-IoT、LTE-M代表的授权频谱LPWAN技术和以LoRa、Sigfox为代表的非授权频谱LPWAN技术，其中Sigfox市场占有率一直非常低，对整体市场变化影响不大，因而LPWAN领域基本上是NB-IoT、LoRa、LTE-M主导的格局。总体来看，这一领域呈现如下特点：
1、得益于中国市场的推动，NB-IoT当前和以后都占据半壁以上江山
根据IoT Analytics的跟踪，2023年全球采用各类LPWAN技术的连接数比例分别是：NB-IoT份额为54%；其次是LoRa，占据29%的份额；LTE-M以14%的份额位列第三；而Sigfox占比仅为1%。
预计到2027年，全球LPWAN各类技术的市场份额分别为：NB-IoT比例进一步扩大，市场份额为58%；LoRa依然位居第二，占比为24%；LTE-M的份额为15%；Sigfox依然是1%。
表格：不同形式LPWAN连接数占比（来源：IoT Analytics）
连接形式 | 2023 | 2027 |
NB-IoT | 54% | 58% |
LoRa | 29% | 24% |
LTE-M | 14% | 15% |
Sigfox | 1% | 1% |
众所周知，从2016年开始，中国开始大力推动NB-IoT的应用，拓展各类场景。2017年，工信部发布了《全面推进移动物联网（NB-IoT）建设发展的通知》，从多个角度提出了NB-IoT发展的目标，进一步推动NB-IoT产业生态的发展，可以说NB-IoT是那几年中国物联网市场无可争议的主旋律。
过去几年，由于5G的商用，加上LTE Cat.1规模化应用，业界对NB-IoT关注度没有那么高，不过，NB-IoT的连接数依然在持续增长。相对于其他LPWAN连接，NB-IoT连接数占据绝对优势。IoT Analytics跟踪数据显示，截至2023年底，NB-IoT连接数占中国所有LPWAN连接的比例达到81%；同时，中国的NB-IoT连接数占全球NB-IoT连接总数的比例更是达到了84%的份额。
正是由于中国NB-IoT连接数的贡献，在全球LPWAN市场上NB-IoT能够持续增长，占据半壁以上江山。
2、排除中国市场，LoRa仍然占据LPWAN连接的首位
中国拥有全球最大的物联网市场，且其规模远远超过其他国家。为了反映全球其他区域市场的情况，市场研究机构一般会剔除中国的影响，考察除中国市场外的市场状况。如果不考虑中国市场，全球其他国家和地区的LPWAN市场格局呈现另一种景象，即LoRa的连接数位于全球市场首位。
IoT Analytics跟踪数据显示，在不包括中国的全球市场中，2023年LoRa的连接数占LPWAN连接总数的比例是41%，LTE-M连接数占比为31%，而NB-IoT仅为20%。
在2016年，LoRa连接数占比达到最高，份额超过70%，此后LoRa连接数占比持续下滑。这主要源于2016年之前NB-IoT、LTE-M这些蜂窝技术标准还未冻结，没有实质性的商用，另外LoRa联盟成立后，大力推进该技术在全球的渗透，在蜂窝物联网技术商用前的窗口期实现了有效市场教育，得到全球市场的认可，将一个小众技术推广为全球事实标准。而同一时期的Sigfox由于其商业模式相对保守，没有抓住这一窗口期。到NB-IoT、LTE-M标准冻结后，由于蜂窝网络生态在全球的影响力，这些技术开始快速落地，成为LoRa强劲的对手。
不过，借助过去几年打下的基础，加上LoRa生态非常灵活的业务和商业合作模式，让LoRa在未来几年的物联网市场上依然保持稳定的市场份额和影响力。各类垂直行业企业、互联网企业、OEM厂商等加大对LoRa的应用，例如亚马逊AWS发布多个基于LoRaWAN的产品，AWS自研的通讯技术Sidewalk也是将LoRa调制技术融入其中，成为LoRa生态中一个重要玩家；又如，全球最大模组厂商移远通信近期也发布了LoRa模组产品。
IoT Analytics预计，到2027年，除中国市场外，全球LPWAN市场上LoRa连接数仍然有36%的份额，依然占据LPWAN技术的首位。
3、海外授权频谱LPWAN技术影响力将进一步增强
IoT Analytics预测，到2027年，除中国市场外，LTE-M连接数占LPWAN的份额将达到35%，NB-IoT连接数的份额为23%，均高于2023年的份额。
与中国市场不同的是，海外多家主流的电信运营商对于LPWAN技术的部署中更为青睐LTE-M。虽然沃达丰、德国电信等欧洲运营商率先建设了NB-IoT网络，但美国运营商则优先建设LTE-M，将LTE-M作为其LPWAN的主流技术。由于这一网络建设策略的不同，导致海外市场上授权频谱LPWAN技术中LTE-M的份额更高。
海外NB-IoT相对于中国市场发展缓慢，但近年来也有加速势头，且开始了多种创新的做法和新的用例。例如，基于3GPP R17标准系列中的IoT-NTN，海外机构推动NB-IoT卫星通信的发展。2023年7月，总部位于西班牙的低地球轨道（LEO）星座卫星运营商Sateliot和西班牙电信采用NB-IoT在太空中成功测试了端到端漫游5G蜂窝网络。诸如此类应用在海外不断上演。
LPWAN的一些新的趋势
在IoT Analytics分析师看来，未来LPWAN技术和市场会形成一些新的趋势，包括
1、融合与协作
在过去十年中，LPWAN技术变得更加流行，随着市场的成熟和在物联网连接中站稳脚跟，各类LPWAN技术似乎从早期的高度竞争转向更加关注融合与协作。
2023年7月，美国Semtech公司宣布与UnaBiz合作。这两家公司分别是LoRa和Sigfox技术的拥有者，双方专注于LPWAN连接，将Unabiz的Sigfox 0G技术集成到Semtech的LoRa Edge和LoRa Connect平台中。
另外，Semtech对Sierra Wireless的收购，其中一个目的就是推动非授权频谱+授权频谱物联网产品组合。
2、解决LPWAN的一些局限性
LPWAN存在一些局限性仍然需要解决。在IoT Analytics看来，一些LPWAN技术是围绕点对点连接而设计的，无法承载大规模数据负载，但一些场景下需要大数据量的传输。为了解决这个问题，需要对传输协议进行改进，确保完整的数据包传送。在此背景下，Mioty联盟的组织应运而生，依据欧洲通信标准化协会标准ETSI TS 103 357，推出了一种名为TSMA的方法，可以将传感器数据包分割成更小的子数据包，并在不同的频率和时间标记上传输数据包，接收端的算法将监控大量子包并将它们重组为完整的消息，确保即使一个或几个频率受到干扰也能收到完整的消息。
当然，在中国市场上，LPWAN不仅仅是NB-IoT和LoRa，还有多个技术阵营，针对NB-IoT和LoRa的一些不足进行改进，并依托对一些垂直领域需求的有效满足，虽然规模没有NB-IoT和LoRa大，但也形成成熟方案且实现一定规模化的部署。得益于中国广阔的市场，各行业数字化转型需求的多样性，让多样性的物联网技术能够找到自身的定位，形成自己的生存之道。
