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為何騰訊和阿里用LoRa,運營商用NB-loT?

2018-08-31 14:19 全球物聯(lián)網觀察

導讀:對于LoRa技術,行業(yè)內人士都不會陌生,它也經常會被拿來和NB-IoT技術比較。作為低功耗廣域網(LPWAN)的新興技術,兩個技術都備受關注。

  對于LoRa技術,行業(yè)內人士都不會陌生,它也經常會被拿來和NB-IoT技術比較。作為低功耗廣域網(LPWAN)的新興技術,兩個技術都備受關注。

為何騰訊和阿里用LoRa,運營商用NB-loT

  目前在國內,由于備受國家政策、電信運營商和業(yè)內大廠的青睞,NB-IoT技術的發(fā)展可謂如火如荼。相比而言,此前因頻段授權問題沉寂許久的LoRa技術便低調很多。

  然而近日,阿里巴巴和中國鐵塔合作,以及騰訊宣布加入LoRa聯(lián)盟的消息又為該產業(yè)注入一支“強心劑”,借助于阿里巴巴、騰訊等互聯(lián)網巨頭的支持,LoRa技術或將在國內迎來又一個春天。

為何騰訊和阿里用LoRa,運營商用NB-loT

  阿里云號稱要在未來5年內連接100億臺設備。今年4月,阿里云宣布基于LoRa器件與無線射頻技術的物聯(lián)網平臺已開始試商用。

  騰訊則是把重點都放在LoRaWAN技術和應用方面的相關投資。2018年7月,騰訊還宣布計劃與合作伙伴在深圳共同建立一個LoRaWAN網絡,目的是為城市、金融、醫(yī)療、零售和工業(yè)等提供智慧解決方案。

  一、LoRa技術市場前景廣闊

  LoRa技術最早是由法國公司Cycleo(成立于2009年)開發(fā)的一種擴頻無線調制專利技術。2012年,Cycleo公司被美國Semtech公司以約500萬美金收購,收購之后,Semtech為促進其他公司共同參與到LoRa生態(tài)中,于2015年2月聯(lián)合Actility、Cisco和IBM等多家廠商共同發(fā)起創(chuàng)立LoRa聯(lián)盟。

  經過三年多時間的發(fā)展,目前LoRa聯(lián)盟在全球擁有超過500個會員,并在全球超過100個國家布置了LoRa網絡,這些網絡遍及美國、加拿大、巴西、中國、俄羅斯、印度、馬來西亞、新加坡等國家和地區(qū)。其中在中國,阿里巴巴是LoRa技術的積極推動者,如今隨著騰訊的加入,LoRa技術在中國的發(fā)展將更受矚目。

  在眾多LoRa聯(lián)盟成員們的齊力推動下,LoRa技術的市場發(fā)展前景也備受期待。據(jù)IHS Markit發(fā)布的資料顯示,2018年初,全球范圍內部署的基于LoRa的網關數(shù)量已超過7萬,預計到2019年初網關數(shù)將達到20萬,終端節(jié)點的數(shù)量將達到8000萬,超過40%有望都是基于LoRa的設備。而2025年,全球范圍內的機器對機器的連接數(shù)量將增長至270億。

  不難看出,LoRa技術擁有著廣闊的市場前景。同時,這也不禁讓人好奇,在眾多物聯(lián)網新興技術中,LoRa技術到底有何“魅力”可以突出重圍呢?

  1. 技術優(yōu)勢突出

  首先,從技術方面來看,相比成本和能耗較高的NB-IoT方案,用戶不依靠運營商就可完成LoRa網絡部署,不僅布設更快,而且成本更低。在小區(qū)、農場、產業(yè)園等封閉區(qū)域,特別是NB-IoT信號較弱的室內和地下環(huán)境,LoRa技術優(yōu)勢明顯。

  正因這一“輕量化”的建設優(yōu)勢,LoRa方案的布局其實更加廣泛。目前,美國、法國、韓國等41個國家的350個城市都已開始應用LoRa進行布網試點,共有67個網絡運營商在提供服務。

為何騰訊和阿里用LoRa,運營商用NB-loT

  除此之外,低成本也是LoRa相比NB-IoT技術更具優(yōu)勢。雖然近幾年NB-IoT技術的發(fā)展勢頭十分強勁,但其在成本方面仍有著很大局限性。盡管NB-IoT模組的價格未來有望降至5美元之內,但目前支持藍牙、Thread、ZigBee三種標準的芯片價格都在2美元左右,僅支持其中一種標準的芯片價格都要大約1美元。巨大的價格差距無疑將讓企業(yè)在部署NB-IoT時產生顧慮,這也使得NB-IoT市場沒能快速發(fā)展起來。

  當然,LoRa技術也有著無法移動的致命缺點,這也使得其無法實現(xiàn)深度覆蓋。從現(xiàn)階段來看,強調統(tǒng)一標準、超高可靠性的NB-IoT技術,與追求個性化布設、滿足場景化需求的LoRa技術,具有互補性。有業(yè)內人士認為,這兩項技術沒有絕對的誰好誰壞,各有利弊,只是在不同階段有著不同的需求。

  2. 應用場景多樣化

  如果說部署簡單、低成本是LoRa技術的優(yōu)勢之一,那多樣化的應用場景則是其不容忽視的另一項優(yōu)勢。目前,LoRa技術可以在智慧城市、智能水電表、智能停車場、行業(yè)和企業(yè)專用應用中實現(xiàn)快速靈活部署。

  一直以來,LoRa技術便備受政企行業(yè)用戶的青睞。不少政企行業(yè)用戶因為業(yè)務特征,傾向于自主、可控的專用網絡,而LoRa技術以及LoRaWAN規(guī)范因為靈活、低成本部署的優(yōu)勢,成為國內大量非運營商用戶的優(yōu)先選擇。比如,在地下水管網檢測,以及綜合性的管道建設方面,可用LoRa傳感器監(jiān)測異常,LoRa技術有著十分具有競爭力的優(yōu)勢。

  此外:

  在智慧城市應用方面,若道路兩旁是智能路燈,便可以通過LoRa網絡傳送燈泡的使用情況,及時通知有關單位保養(yǎng)、維修和更換燈泡;

  在智能停車場方面,LoRa技術因其靈活部署的特點可以節(jié)省大量施工成本,同時一個LoRa網關可管理數(shù)百個車位的LoRa傳感器,實時監(jiān)控車位使用情況;

  在智能跟蹤方面,終端的電池使用壽命對于追蹤或是定位都十分重要,由于追蹤系統(tǒng)的成本以及電池續(xù)航都必須納入考慮,因此相當適合利用LoRa技術進行追蹤;

  在智能水電表方面,在水電表上面安裝相應的LoRa模組,不僅節(jié)省人力成本,還可遠程、實時掌握用水、用電情況,避免浪費;

  當然除了上述眾多應用場景之外,LoRa技術也可在智慧農業(yè)、智能消防等應用領域實現(xiàn)靈活部署,而未來也一定還會有更多意想不到的應用場景被開拓出來。

  3. 產業(yè)生態(tài)群體龐大

  從技術層面上看,LoRa是一種物理層的調制技術,可將其用于不同的協(xié)議中,比如LoRaWAN協(xié)議、CLAA網絡協(xié)議、LoRa私有網絡協(xié)議、LoRa數(shù)據(jù)透傳。隨著使用協(xié)議的不同,最終的產品和業(yè)務形態(tài)也會有所不同。

  其中,LoRaWAN協(xié)議是由LoRa聯(lián)盟推動的一種低功耗廣域網協(xié)議,同時LoRa聯(lián)盟將LoRaWAN進行了標準化,以確保不同國家的LoRa網絡是可以互操作的。截至目前,LoRaWAN標準已建立起“LoRa芯片-模組-傳感器-基站或網關-網絡服務-應用服務”的完整生態(tài)鏈。

  LoRa芯片在整個產業(yè)鏈中處于基礎核心地位,重要性不言而喻。值得注意的是,目前美國Semtech公司是LoRa芯片的核心供應商,掌握著LoRa底層技術的核心專利。而Semtech的客戶主要有兩種,一是獲得Semtech LoRa芯片IP授權的半導體公司;二是直接采用Semtech芯片做SIP級芯片的廠商,包括微芯科技(Microchip)等。

  據(jù)業(yè)內人士保守估計,3年之后LoRa芯片每年將有過億片的銷量,同時3年之后的LoRa應用市場也將備受關注。那么在這其中,阿里巴巴和騰訊等互聯(lián)網巨頭又扮演著什么角色呢?

  今年3月,阿里云宣布全面進軍物聯(lián)網領域,從云到云、管、邊、端全生態(tài)布局。由于看好在非授權頻譜的廣域網前景,阿里云開發(fā)了支持LoRa協(xié)議的LinkWAN物聯(lián)網平臺,同時還可提供LoRa節(jié)點設備、LoRa網關等豐富的LoRa產品。除此之外,阿里相繼投資翱捷科技(ASR)、中天微等芯片企業(yè)的布局也十分耐人尋味。為推進LoRa在中國的拓展,阿里巴巴今年已在杭州和寧波建設LoRa網絡,并已具備商用條件。

  雖然與阿里的全面布局無法相比,但騰訊加入LoRa聯(lián)盟無疑也為該產業(yè)注入一支“強心劑”。為支持LoRaWAN生態(tài)系統(tǒng)的進一步發(fā)展,騰訊已宣布計劃在深圳與當?shù)睾献骰锇楣餐⒁粋€LoRaWAN網絡,為各種物聯(lián)網應用和終端用戶(如政府公共服務)提供從設備、邊緣到云端的LoRaWAN一體化解決方案。

  去年年底,工信部發(fā)布了《微功率短距離無線電發(fā)射設備技術要求(征求意見稿)》,一時之間使得LoRa的商用前景變得不夠明朗。然而,過去大半年之后,LoRa不僅沒有就此銷聲匿跡,反而生命力愈加頑強,阿里、騰訊、中國聯(lián)通、廣電集團和Google等眾多大咖相繼加入了LoRa陣營,產業(yè)生態(tài)不斷壯大的同時,也使得其實力越發(fā)不容小覷。

  二、運營商偏愛NB-IOT

  我國目前主推的物聯(lián)網技術標準為NB-IoT,各大運營商在此標準上都有大量投入,尤其是中國電信,在國內對于NB-IoT的應用已經處于領跑地位。NB-IoT與eMTC同屬于國際標準,而另外兩個則屬于私人標準。

  這兩者最大的不同就在于頻譜,這也是這些物聯(lián)網連接標準最寶貴的財富。簡單來說,擁有頻譜就相當于擁有合法的停車位,而在這一點上,LoRa與Sigfox先天不足。

  這些年,華為替NB-IoT搖旗吶喊已是常態(tài),并且聯(lián)合高通、沃達豐等國際知名企業(yè)在2015年正式提出NB-IoT的概念。除了華為之外,三大運營商們對于NB-IoT也青睞有加。

  由于NB-IoT是運營商建網,不像LoRa這樣的網絡,屬于企業(yè)獨立建網。NB-IoT在通訊基站本身基礎上改造就可以,用不算太大的工作量就能建成網絡。然后運營商就可以掌握這一數(shù)據(jù)通道進行收費,又增長了接入終端數(shù),無論是從業(yè)績上還是從政績上都有好處。

  這種情況下,運營商當然積極推動NB-IoT。

  更重要的是,政府也大力支持NB-IoT的發(fā)展,國家針對NB-IoT更是推出過多項相關政策進行扶持。如2017年6月16日,工信部正式公開《全面推進移動物聯(lián)網(NB-IoT)建設發(fā)展的通知》,明確以14條舉措全面推進NB-IoT建設發(fā)展,到2020年建設150萬NB-IoT基站、發(fā)展超過6億的NB-IoT連接總數(shù)。

  上有政府扶持,中間有運營商積極布局,下有華為大力支持,NB-IoT在中國不火都難。

  NB-IoT的優(yōu)點

  當前,NB-IoT標準已經被凍結,中國也已經處于規(guī)模商用的階段。NB-IoT具有4個主要特點,分別是廣覆蓋、低功耗、大連接、低成本。

  功耗方面,NB-IoT犧牲了速率,換回了更低的功耗。采用簡化的協(xié)議,更適合的設計,大幅提升了終端的待機時間,部分NB終端,待機時間號稱可以達到10年。

  信號覆蓋方面,NB-IoT有更好的覆蓋能力(20dB增益),就算水表埋在井蓋下面,也不影響信號收發(fā)。

  連接數(shù)量方面,每個小區(qū)可以支持5萬個終端。

  成本方面,更是NB-IoT的一大亮點,通信模塊成本很低,每個模組有希望壓到5美元之內甚至更低,有利于大批量采購和使用。而根據(jù)摩爾定律便可以得出,不超過40個月,成本便能降低到1美元之下。

  三、總結

  NB-IoT方面,運營商比較有話語權,他們代建網絡,業(yè)主不需要考慮基站部署很省心,但網絡質量取決于運營商,業(yè)主無法控制,而且數(shù)據(jù)必須經過運營商,業(yè)主需要和運營商對接獲取經營數(shù)據(jù),保密性存在問題,運營數(shù)據(jù)也不可控。另一方面,NB-IoT基于國內現(xiàn)成的基站進行改造即可,構建網絡非常容易。

  LoRa就正好相反,業(yè)主(企業(yè))可以自主把控網絡質量,對于網絡覆蓋可快速優(yōu)化補充;還可以自主運營,把運營數(shù)據(jù)掌握在自己手中,根據(jù)業(yè)務需要擴展網絡,特別自由。不過,LoRa基站建設比較糟心,要為基站選址、供電,還有很多麻煩事。

  有實力的企業(yè)如騰訊和阿里,更在乎的是自由和主控權。而三大運營商偏愛NB-IoT一種標準。明確了標準以后,也更有利于產業(yè)生態(tài)的繁榮,終端模組芯片的量產,帶來價格的降低,平臺和應用的統(tǒng)一,帶來更聚焦的發(fā)展方向。