低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)（非蜂窩類型）是指通信距離遠、節(jié)點多、功耗低等應用場景，所應用的通信技術(shù)包括LoRa、Sigfox、Chirp-IOT、ZETA等，通常工作在非授權(quán)的頻段，且以自組網(wǎng)應用為主；而手機則工作在基于運營商蜂窩網(wǎng)絡的專用頻段，兩者素來井水不犯河水，為何低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)芯片開始打手機的主意，并覬覦運營商的生意？其實，世界是發(fā)展的，通信產(chǎn)品日新月異，各種創(chuàng)新的技術(shù)不斷融合到不同的場景中以滿足用戶不同的體驗感要求。低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)芯片試水手機應用還得從某手機廠商的一項創(chuàng)新嘗試說起。

01、無網(wǎng)絡通信技術(shù)

早在2019年，某手機廠商在MWC上召開發(fā)布會，展示了全新的“無網(wǎng)絡通信技術(shù)”，無網(wǎng)絡通訊技術(shù)能夠在3000米內(nèi)不依賴蜂窩網(wǎng)絡、Wi-Fi、藍牙等傳統(tǒng)通信方式的條件下，實現(xiàn)設備間點對點的文字、語音傳輸和語音通話。同時還支持多設備組成小范圍局域網(wǎng)，并通過手機中繼拓展通信范圍，只要處于信號搜索范圍，即可實現(xiàn)局域網(wǎng)通信。主要特性如下：

無網(wǎng)絡通信系統(tǒng)所瞄準的是應急通信、高干擾高負載等極端通信條件下的數(shù)據(jù)交換，以及在一些信號比較差或者LTE負載過大的地區(qū)，比如大型體育賽事、演唱會、展會等場景的應用體驗。

無網(wǎng)絡通信系統(tǒng)的協(xié)議完全定制化，可以實現(xiàn)低電量下可以維持70個小時的文字通訊續(xù)航，以及支持持續(xù)信道監(jiān)聽，在被其他設備發(fā)現(xiàn)后可以發(fā)送關(guān)機前記錄的最后GPS位置，讓用戶在野外手機關(guān)機、失聯(lián)等極端環(huán)境下，依然能夠被搜尋。

02、應 用 場 景

某廠商對該技術(shù)應用場景如此介紹：當你在人潮洶涌的演唱會現(xiàn)場和朋友走散，或者坐飛機到國外落地后發(fā)現(xiàn)沒有買當?shù)乜?，無法與同行人聯(lián)系，這項功能都可以派上用場。

實際上，該項創(chuàng)新技術(shù)應用場景應包括眾多方面：

應用場景

1、蜂窩網(wǎng)絡無法覆蓋區(qū)域：比如在國外、旅游景區(qū)、無蜂窩網(wǎng)絡區(qū)域，使用“無網(wǎng)絡通信技術(shù)”可以實現(xiàn)同類型手機之間的文字及語音（包）的信息交換。

2、密集通信場合：比如演出、比賽等通信高度密集場合，手機通常無法與基站之間建立聯(lián)系，通過“無網(wǎng)絡通信技術(shù)”可與周邊同類型手機建立可信連接。

3、應急通信場合：比如在礦山、井下、石油、化工等特殊場所，建立專用的應急通信基站，利用“無網(wǎng)絡通信技術(shù)”的遠距離通信特點進行應急救援。

4、低成本對講機：充分利用“無網(wǎng)絡通信技術(shù)”遠距離傳輸特點，用現(xiàn)有手機代替?zhèn)鹘y(tǒng)的對講機，節(jié)省設備成本，提高手機的利用效率。設想如果手機就可滿足對講需求，誰還愿意別一個大磚頭在腰間呢？

5、安全保密通信：在一些需要安全保密通信的區(qū)域，比如野外戰(zhàn)場、反恐、保密聯(lián)絡等場景，可以關(guān)閉傳統(tǒng)的蜂窩通信，切斷與外界公網(wǎng)聯(lián)系，使用手機的“無網(wǎng)絡通信技術(shù)”方式進行點對點或群組通信，確保安全。

據(jù)介紹，該手機廠商定制了一款芯片來實現(xiàn)上述通信場景，根據(jù)現(xiàn)在所了解的信息，其應該是一款工作在Sub-1GHz非授權(quán)頻段的低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)芯片。

雖然這項技術(shù)要真正實現(xiàn)商用會面臨著信息監(jiān)管等環(huán)節(jié)的審批問題，可能也未必容易落實。但這背后的遠距離通信技術(shù)卻在這兩年進入了諸多通訊和互聯(lián)網(wǎng)大廠的視線，成為大廠們接下來跑馬圈地的重要領域之一。

目前包含該項技術(shù)的手機產(chǎn)品尚未大規(guī)模推向市場，相關(guān)的手機廠商對此也是高度保密，但將最新的技術(shù)創(chuàng)新應用到手機場景這一趨勢在不斷涌現(xiàn)，隨著開發(fā)工作的不斷推進、客戶端體驗感的不斷提升及商業(yè)模式的不斷清晰，相信不久將來會給消費者全新的感受。

03、市 場 前 景

上圖是IDC給出手機市場出貨預測，從圖可以得出：

1、全球手機市場出貨總量在2019年已經(jīng)達到14億部，但年增長率不足3%，增長嚴重乏力。

2、手機市場同質(zhì)化競爭非常嚴重，各大品牌手機廠商都在挖掘新的亮點，以求增加消費端的體驗感及帶動銷售出貨。

3、2020年因為疫情影響，第一季度主流品牌商出貨量均有30%～40%下降，上述圖中尚未包含上述因素。

據(jù)了解，目前基于某國內(nèi)公司低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)芯片所搭建的手機“無網(wǎng)絡通信系統(tǒng)”，所增加的硬件成本可以控制在人民幣10元以內(nèi)，如此算來，手機端引入此類創(chuàng)新的通信方式所增加的成本主要體現(xiàn)在研發(fā)投入層面，特別是協(xié)議層及應用層的軟件開發(fā)。

同時，手機廠商的算盤還遠遠不止這些，據(jù)筆者與某手機廠商人員交流，在應用層面，市場人員的思維已經(jīng)拓展到物聯(lián)網(wǎng)層面：既然非蜂窩低功耗廣域網(wǎng)芯片能夠?qū)崿F(xiàn)遠距離、大容量、低功耗的連接，可否以此建立物聯(lián)網(wǎng)應用平臺呢？比如，在某些應用場景下，使用集成了“無網(wǎng)絡通信技術(shù)”的手機便可以很方便與眾多物聯(lián)網(wǎng)底層設備進行通信（比如電子桌牌系統(tǒng)），手機本身就變成一個低成本的網(wǎng)關(guān)，此時手機（網(wǎng)關(guān)）收集好底層設備的信息后，利用已有的其他聯(lián)網(wǎng)通信方式傳送到后臺云端，如此在搭建低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)時候便節(jié)省了一個比較昂貴的網(wǎng)關(guān)投入，更進一步強化了手機作為平臺的作用。

04、應 用 挑 戰(zhàn)

一項創(chuàng)新技術(shù)推廣使用總歸不是一帆風順的，雖然相關(guān)的低功耗廣域網(wǎng)芯片已經(jīng)成熟，但在手機領域的應用目前還在試水中，在實踐中遇到問題主要有以下幾個方面：

01、產(chǎn)業(yè)生態(tài)

一項技術(shù)能夠像3GPP產(chǎn)業(yè)一樣大規(guī)模商業(yè)使用，與其是否有成熟的產(chǎn)業(yè)生態(tài)是密不可分的。當前在非蜂窩類型低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)應用領域缺乏統(tǒng)一的標準化協(xié)議，雖然有個別廠商建立以自身私有協(xié)議為基礎的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，但底層技術(shù)的不公開且產(chǎn)業(yè)鏈頂端（芯片）由外商壟斷導致參與者受限；在監(jiān)管層面也必然會考慮到國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈安全而出臺相關(guān)的管控措施。

由于產(chǎn)業(yè)生態(tài)的不成熟，且缺乏一個類似藍牙聯(lián)盟（SIG）具有公開性的組織來推動建立一個具有廣泛兼容性的產(chǎn)業(yè)生態(tài)，因此客觀上該類型技術(shù)在手機領域推廣時候會受到一定影響。

02、頻譜資源

大部分非蜂窩的低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)設備均屬于工作在1GHz以下頻率的微功率器件，2019年11月28號工信部發(fā)布52號文，對微功率設備應用在政策上進行明確要求：

不可大規(guī)模組網(wǎng)；

任意時刻僅限單信道發(fā)射；

連續(xù)發(fā)射時間小于1秒；

發(fā)射前先偵聽；

絕對發(fā)射功率小于50mw；

最大帶寬小于500KHz；

這些措施在客觀上會對非蜂窩低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在手機領域使用造成一定影響。

03、通信監(jiān)管

所謂“無網(wǎng)絡通信”也即無監(jiān)管通信，客觀上講這是監(jiān)管機構(gòu)較為忌諱的，如果使用不當會造成類似偽基站類型的產(chǎn)業(yè)困境，同時還存在通信安全的問題。如何克服上述問題并將“無網(wǎng)絡通信技術(shù)”制式納入有序通信范疇，需要廣大從業(yè)者進行思考，比如是否可以將其納入應急通信類別？

04、利益格局

由于“無網(wǎng)絡通信”所進行的語音及文字業(yè)務完全不需要傳統(tǒng)通信運營商網(wǎng)絡，這必將動了運營商的利益，強行推動會導致通信運營商的抵制，如何將運營商的利益與通信便利性有效結(jié)合起來，將運營商的利益納入其中，這是一個在推廣過程中必然會遇到的商業(yè)模式問題。

05、總 結(jié)

非蜂窩低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)芯片應用于手機生態(tài)是一次大膽創(chuàng)新的嘗試，在手機產(chǎn)業(yè)鏈日益同質(zhì)化競爭的今天，作為一項創(chuàng)新的技術(shù)，其差異化價值具有可以想象的商業(yè)利益。但是創(chuàng)新的道路不會一帆風順，期望無網(wǎng)絡通信技術(shù)能夠盡早落地并能夠提升用戶體驗感。

鳴謝：本文作者楊豐林博士（上海磐啟微電子有限公司副總經(jīng)理），如需轉(zhuǎn)載或者采用本文的內(nèi)容，需獲得原作者的許可。

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