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目前,蜂窝网络已经逐渐趋向于规模区域的不经济性,而进一步终止网络的物联网设备无疑正在帮助其转向规模区域的不经济性。低功耗广域网的建立将为物联网设备带来规模经济的网络,保证蜂窝网络规模经济。在前一篇《获释百亿物联网设备的基础——从经济视角看低功耗广域网络》物联网智库启动的文章中提到,低功耗广域网支持的物联网设备生命周期长,其中包含了物联网带来的规模经济的基础。

然而,移动通信网络是一个具有规模经济的典型案例。然而,随着物联网时代的到来,现有移动通信网络的规模经济不断上升。低功耗广域网(LPWAN)支持物联网时代通信网络的规模经济。

可以说,从规模经济的角度来看,在物联网通信层的广域网领域,为了充分发挥网络的规模经济优势,蜂窝网和低功耗广域网必须做出充分的响应。什么是无处不在的规模经济?这个概念来源于微观经济学,但在经济生活中很多行业都很常见。

意味着在一定的产量范围内,随着产量的减少,每种产品的成本大大降低。为什么不会有规模经济?一般来说,在一定的产量范围内,可以指出固定成本变化不大,所以附加产品可以更好的承担固定成本,从而增加总成本。

规模经济在各种行业中随处可见:所有企业都必须生产一定数量以上的产品(服务),才能抵消相同的投入成本来建立利润。但是,从某种程度上来说,这意味着生产规模越大越好,因为规模经济坚持能提供最佳经济效益的生产规模。

企业的生产规模一旦扩大到一定规模,边际收益就不会逐渐上升,甚至会变成负数,造成规模不经济。通信网络往往被视为规模经济的典型案例。

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通信网络的初期投资巨大,每年都要投入上千亿的资金来建设网络。通信网络建成后,每增加一个用户的成本可以完全忽略不计,但承担了网络固定成本的一部分。

因此,我们可以看到,目前的移动蜂窝网络拥有数亿用户,尽管每年的支出相同,但可以带来数千亿的利润。物联网时代,现有的移动通信网络从北到南规模越来越不经济。如上所述,规模越大越好。

对于移动通信网络来说,现有的网络规模可以支持数亿个手机用户终端网络,规模经济显著。但近年来,随着短信收入的下降、运营商管道的影响以及资费的上涨,每增加一个用户的边际收入持续上升,移动通信网络的规模经济性正在逐渐消失。从大幅提升的ARPU价值和运营商发布的网络投资数据中,我们可以感受到规模经济的大幅提升。

事实上,重庆邮电大学的万筱雨教授在2013年发表于《北京邮电大学学报》的《基于参数法的中国电信产业规模经济性研究》文章中。通过详细的定量计算,发现2009年移动通信网络已经接近不经济区域。

由于手机的普及,手机用户的快速增长非常缓慢,适当的,规模经济的上升速度也相对较慢,保证了移动通信行业保持规模经济。但是,当物联网开始向各个行业、家庭和个人转移时,就需要通过广域网构建更多的互联设备。

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目前,这些市场需求主要通过几个蜂窝网络来解决。对于目前倾向于规模不经济区域的移动通信网络来说,毫无疑问,端接网络的物联网设备正在帮助其向规模不经济区域转移。
当然,目前大量终端蜂窝移动通信网络中物联网终端的智能化程度并没有手机低,移动网络的市场需求高于手机终端。

新终端每台设备的边际成本都高于手机用户。因此,虽然它正在逐渐成为一个规模不经济的区域,但它转移到这个区域的速度非常快,以至于蜂窝移动通信网络将在以后停留在规模经济的区域。与数十亿手机用户相比,目前接入互联网的设备数量并不多,物联网设备的快速增长并不总是发生。中国移动近期数据显示,其物联网连接规模已经超过6000万,大量设备只需要少量流量,对网络压力不大。

这个数量级也给整个网络造成了根本性的压力。然而,当物联网开始普及,未来数百亿设备需要终端网络时,现有通信网络的容量几乎无法满足。

当时设备终端数量的增速放缓,移动通信网络立刻被推到了一个不经济的规模区域。适合物联网规模经济的低功耗广域网面临着蜂窝网络规模经济的缩减,可以从几个方面破解这个困境:大大降低网络建设的固定成本,大大支持网络容量的建设,降低终端设备的ARPU值。

目前很明显,无论是手机终端还是物联网终端的ARPU价值都在大幅上升,因此无法从降低网络建设的固定成本和大幅支撑网络两个方面来构建。根据公布的数据,5G未来在这方面可以有很大的突破,但5G必须在5-10年后才能商业化。那么在这个窗口期,物联网的发展不太可能因为网络层的这些严重不足而走下坡路,因此需要在另一个领域,即低功耗广域网(LPWAN)上有所突破。可以说,LPWAN需要完善物联网的发展,保证通信网络处于规模经济区。

为什么这么说?从几个标准规范和商用导频来看,无论是LoRa、NB-IoT、Sigfox还是Ingenu,其基站建设成本都不到传统蜂窝网络的1/10,远高于现有的3G/4G网络,其终端模块成本也高于3G/4G模块;要支持大量连接,单个扇区需要支持数万甚至10万个连接,这是传统蜂窝网络无法比拟的。因此,从固定成本和网络容量两方面来看,低功耗广域网是最适合支持物联网发展的通信网络技术,具有规模经济性。近日,中国移动回应称,2016年将发展1亿个物联网连接,同时推进NB-IoT、lora模块、lora微基站的研发。本质上,有必要通过这些低功耗广域网转移蜂窝网络中的物联网连接,以确保规模经济。

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预计那些低功耗广域网的终端设备终端和其他高带宽数据流量的设备终端会造成网络压力,但由于流量消耗的ARPU值高,它们的边际效益会更高,从而保证了蜂窝网络的规模经济性。综上所述,低功耗广域网和蜂窝网的发展,保证了这两种网络在未来物联网发展中处于规模经济。因此,低功耗广域网将支撑未来物联网时代通信网络规模经济的重要任务。

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