近日，一則“喜訊”，來自南京郵電大學芯非凡響團隊自主研發的5G NB-IoT射頻前端模組芯片，采用國產晶圓廠工藝代工，不僅成本低，更重要的是具備完全自主知識產權，可以徹底解決我國在高端射頻芯片領域的卡脖子難題。產品先后得到2位中國科學院院士的一致好評，性能達到國際先進水平，完全可替代國外龍頭企業同類型產品，5G NB-IoT表計產品或是其最佳應用場景。

據Counterpoint統計，到2021年年底全球NB-IoT連接數已達3億，主要來自智能表計、智能煙感和跟蹤器等快速增長的熱點應用。而2021年第四季度蜂窩物聯網應用場景中，智能表計占比最高，這其中大部分都是基于5G NB-IoT實現的。隨著國內2G開始退網，被納入5G標準，以及業務場景不斷落地，使NB-IoT芯片不斷推陳出新。

一、NB-IoT在表計領域的發展

物聯網通信技術很早就在表計行業開始嘗試應用，最早要追溯到Sub-1G(433M/470M)的小無線應用；之后Lora/LoraWan在表計里應用，主要是降低了終端側的功耗，增強了局域網的組網能力，鏈路模式沒有改變；后來，NB-IoT的出現是物聯網通信技術在表計行業發展的一個重要節點，它既能解決表計終端側的功耗問題，又能直接把業務數據送到應用平臺，省去了GateWay這個中間環節。

在國內，NB-IoT躥紅的速度堪比演藝界之“流量小鮮肉”，發展初期短短一年時間，就成了表計行業追逐并熱議的焦點。而2017年6月來自工信部的一紙文書，徹底將NB-IoT推向了高潮。

二、5G NB-IoT在表計的崛起

從2014年起，國際電信聯盟（ITU）就開始推動5G技術標準的實施，NB-IoT技術作為物聯網領域基于蜂窩的窄帶物聯網的新興技術，2019年是中國的5G元年。2020年7月被正式納入全球5G標準，開啟了5G商用落地之路。NB-IoT變成5G的一部分后，將會有更多提升，進一步滿足廣連接、大連接的要求。隨著技術標準的延伸，遍地開花式大規模應用，小小的芯片上集成更加豐富的內容，甚至可以定制差異化的芯片。

由于電表對功耗要求不高，NB-IoT 技術在電表行業需求似乎沒有水/氣表強烈，就比如：上海燃氣曾委托中科院微系統所針對通信與安全功能定制上海燃氣體系專用NB-IoT抄表通信模組：SR-WS-2；再例如2020年，深圳燃氣基于國密算法的一體化NB-IoT安全通訊模組項目，與有方科技聯合定制集成深燃安全規范的NB-IoT模組：SG-M101......

國產NB-IoT芯片廠商近年來在技術上的突破為智能表計市場帶來了一波推動力。包括中國電信、芯翼信、智聯安、吾愛易達、匯頂科技等在內的國產芯片廠商們都在為智能表計的芯片研發做努力。

這里的“玩家”有很多，既有“老牌玩家”，又有科技初創企業以“黑馬”之勢異軍突起：

1、中國電信：2021年5月，中國電信5G NB-IoT用戶規模突破1億，成為全球首個NB-IoT用戶數破億的運營商，全球規模最大的5G NB-IoT運營商，5G窄帶物聯網連接規模全球第一。在這上億的連接量中，智能表計獨占鰲頭。截至去年12月，中國電信公共服務行業成果覆蓋智慧燃氣：5500+萬用戶；智慧水務：4200+萬用戶。

2、吾愛易達：蘇州吾愛易達物聯網有限公司（簡稱：吾愛易達）完成千萬級人民幣A+輪融資。吾愛易達成立于2020年4月，主要面向物聯網行業研發高集成度系統級專用5GAIoT芯片，該芯片利用系統級封裝(SiP)技術，通過將應用處理器(MCU)、NB-IoT通信核心、射頻、存儲、AI模塊等關鍵部件設計封裝到一顆芯片內，提供AI解決方案。

截至目前，吾愛易達已成功研發并推出三款系統級芯片產品，并與中國電信深度合作應用拓展。21年5月13日，吾愛易達攜手天翼物聯聯合發布全球首款5G NB-IoT模組級芯片SNS521S；21年7月17日，吾愛易達聯合浙江電信共同發布全球首款5G NB-IoT燃氣行業云芯片SNS521H；21年8月，吾愛易達成功推出全球首款5G NB-IoT水表行業芯片SNS521F，這三款芯片都已開始成功批量應用于智慧燃氣、智慧水務等行業應用場景；近日，吾愛易達研發的智能水表芯片，自去年10月起在三川智慧掛表測試，至今年4月測試完成。

3、芯翼科技：芯翼信息科技是業界領先的物聯網智能終端系統SoC芯片提供商，也是全球范圍內率先把功率放大器集成到SoC里的芯片廠商。其自主研發的超高集成度5G NB-IoT系統單芯片SoC XY1100已率先推出并實現了全面量產并正式商用落地，廣泛用于智能表計（燃氣表、水表等）等物聯網應用場景，合作客戶包括金卡、寧水、積成、千嘉、穩信等智能表計行業的終端客戶。截至2021年底，XY1100 SoC出貨量近1500萬片。

寧水集團在上海臨港新片區安裝了一批基于芯翼XY1100 的水表，在去年2-4月份數據上傳率平均為99.41%。

4、移柯通信：移柯通信在NB-IOT領域從2017年初開始就投入大量的研發團隊，從最早的高通方案9207開始的L600、L610、L700模組開始，根據不斷變化的市場需求又一步步擴大產品系列，目前公司已形成四大芯片平臺齊放局勢，可為下游客戶提供差異化的NB-IOT解決方案，移柯通信NB-IOT模組已廣泛應用于智能表計等各種領域。

5、匯頂科技：提到匯頂科技，一直以來，大家想到的可能就是它的觸控及指紋識技術在市場上非常領先。而匯頂科技自主研發的NB-IoT OpenCPU，在NB-IoT領域重新定義了OpenCPU，其GR8513 OpenCPU全新SoC架構采用AP&CP（應用和通信系統）創新雙核架構，實現超低功耗的同時，確保整個系統運行和通信更穩定可靠。目前匯頂科技已攜手知名行業伙伴成功落地基于該方案的智能水表案例，并正在向表計等更廣泛的IoT行業應用全面推廣。

6、智聯安科技：北京智聯安科技有限公司是一家專業從事蜂窩物聯網通信芯片研發的IC設計公司。現階段主要產品為5G NB-IoT芯片及4G LTE通信芯片。于2021年先后成功推出全球最小NB-IoT芯片MK8020及首顆面向“極致數傳+”市場的LTE Cat.1bis芯片MK8110；2021年9月，智聯安發布首顆5G低功耗高精度定位芯片MK8510，并將于今年9月正式商用。未來，智聯安科技將計劃拓展其表計市場，加大芯片在智能表計中的應用。

三、總結

伴隨數字化腳步的跟進， 產業會經歷一個“傳統行業智能化，物理世界數字化”的過程。在這個過程中，物聯網的技術應用，對終端智能化提出了很高的要求。無論是運營商、電網公司還是燃氣公司，無論是純熟玩家還是新手跨界，成長路上絕非一帆風順，既然一盤大棋已經開局，無論黑白棋子誰先走誰后走，闖過一路上的圍剿堵殺，甚至一代一代的努力，中國芯的新布局終會越來越清晰！

總之，雖然智能表計行業滲透率還比較低，但是受益于政策、市場、技術等利好因素，當前智能表計行業正迎來更新換代的轉型升級期，且這一速度正在加速。目前智能表計的前沿研究仍在市場需求之前，未來發展存在更多創新機會。智慧城市的建設和政策的引導，不僅為NB-IoT、NFC等技術的發展提供了商業應用環境，同時也為表計行業的轉型升級提供了視角背書和政策催化劑。未來，智能表計結合物聯網推進，智能便捷、精準可靠、安全節能的產品將會涌向市場，并且加速替代傳統表計。

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審核編輯：湯梓紅