2017年,在窄帶物聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)程中,LoRa網(wǎng)絡(luò)和NB-IoT網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)了全球你追我趕的局面。中韓兩國的布局體現(xiàn)了這個趨勢。LoRa在企業(yè)級定制解決方案中擁有許多合作伙伴,NB-IoT在運營商中的號召力顯然更大。
7月5日,據(jù)國外媒體報道,三星日前在其網(wǎng)站上宣布與SK電信合作部署全球首個商業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IoT)專用全國性LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)將利用900 MHz頻段進(jìn)行部署。相關(guān)商業(yè)服務(wù)計劃于8月首先在韓國第四大城市大邱推出。
5月29日,中國電信率先建成由31萬個NB-IoT組成的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。7月份正式發(fā)布了全球首款NB-IoT資費套餐,該套餐定價模式為收取連接服務(wù)費,體現(xiàn)了連接價值。8月29日,中國電信發(fā)布資費政策之后,深圳電信公司宣布首單6000戶的NB-IoT智能燃?xì)獗矸盘?。根?jù)規(guī)劃6000戶智能燃?xì)獗碛?月初開始安裝調(diào)測,10月交付居民使用。屆時,中國電信將會成為了中國第一家推出NB-IoT商用服務(wù)的運營商。
圖1:SEMTECH公司業(yè)務(wù)拓展總監(jiān)楊柳博士
8月16日,在深圳舉辦的2017中國國際物聯(lián)網(wǎng)與智慧中國高峰論壇上,來自SEMTECH公司業(yè)務(wù)拓展總監(jiān)楊柳博士,發(fā)表了《LoRa全球商業(yè)機會與競爭力分析》演講,分享了LoRa網(wǎng)絡(luò)部署的三大優(yōu)勢,LORA生態(tài)鏈最新推進(jìn)情況。
LoRa技術(shù)的三大優(yōu)勢
物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需要考慮許多因素,例如節(jié)點成本,網(wǎng)絡(luò)成本,電池壽命,數(shù)據(jù)傳輸速率(吞吐率),延遲,移動性,網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍以及部署類型等??梢哉f沒有一種技術(shù)可以滿足IoT所有的需求。NB-IoT和LoRa兩種技術(shù)具有不同的技術(shù)和商業(yè)特性。
楊柳博士表示,LoRa網(wǎng)絡(luò)在網(wǎng)絡(luò)成本、數(shù)據(jù)傳輸速率和節(jié)點成本、部署方面具有自己的獨特優(yōu)勢。
2013年8月,Semtech公司向業(yè)界發(fā)布了一種新型的基于1GHz以下的超長距低功耗數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)(Long Range,簡稱LoRa)的芯片。其接受靈敏度達(dá)到了驚人的-148dbm,與業(yè)界其他先進(jìn)水平的sub-GHz芯片相比,最高的接收靈敏度改善了20db以上,這確保了網(wǎng)絡(luò)連接可靠性。
LoRa技術(shù)簡單說是一種擴頻技術(shù),利用簡單擴頻技術(shù)能夠把傳輸速率、傳輸距離大大增加,傳輸功率明顯減少,10年-20年電池壽命。
LoRa使用線性調(diào)頻擴頻調(diào)制技術(shù),即保持了像FSK(頻移鍵控)調(diào)制相同的低功耗特性,又明顯地增加了通信距離,同時提高了網(wǎng)絡(luò)效率并消除了干擾,即不同擴頻序列的終端即使使用相同的頻率同時發(fā)送也不會相互干擾,因此在此基礎(chǔ)上研發(fā)的集中器/網(wǎng)關(guān)(Concentrator/Gateway)能夠并行接收并處理多個節(jié)點的數(shù)據(jù),大大擴展了系統(tǒng)容量。
為什么LoRa傳輸能實現(xiàn)長距離?LoRa敏感度是-148dBm,鏈路預(yù)算是168dB,楊柳博士介紹說:“我們用思科路由器進(jìn)行的實測,首先放在圣荷賽思科公司,能夠到舊金山機場,無遮擋的情況下傳輸距離大于30英里(50公里),特點是:低功耗,在睡眠狀態(tài)下是2微安,在等待狀態(tài)下,2毫安,接收時小于10毫安,發(fā)射時14dB的時候是30毫安,20dB是120毫安的電池,非常省電。
成本:華為在《NarrowBand IoT Wide Range of Opportunities WMC2016》中提到了NB-IoT芯片組價格$1-2,模組價格是$5-10。NB-IoT模組理想價格應(yīng)該小于<$5。
楊柳博士表示,由于LoRa商用較早,在市場上也有很多公司在銷售LoRa模塊,價格有明顯優(yōu)勢。LoRa節(jié)點模塊現(xiàn)在已經(jīng)低于5美元,有的廠商可以拿到4美元的產(chǎn)品。集中器價格達(dá)到20美元,室內(nèi)路由器100-200美元,新出的一款室內(nèi)路由器價格達(dá)到50-100美元;室外路由器,價格在500-2000美元,取決于不同的數(shù)量級和保護(hù)需求。
部署:企業(yè)級定制方案和運營商網(wǎng)絡(luò)都可以部署。
LoRa主要在全球免費頻段運行(即非授權(quán)頻段),包括433、868、915 MHz等。LoRa網(wǎng)絡(luò)主要由終端(內(nèi)置LoRa模塊)、網(wǎng)關(guān)(或稱基站)、服務(wù)器和云四部分組成,應(yīng)用數(shù)據(jù)可雙向傳輸。LoRa布局在免費頻段,任何人、任何企業(yè)都可以自組網(wǎng)。不用向運營商付費,用自己的專用網(wǎng)絡(luò)聯(lián)絡(luò)。一年內(nèi)可以把投入收回來。
LoRa可以讓企業(yè)搭建屬于自己的網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)業(yè)務(wù)運營。LoRa相對NB-IoT的好處是已經(jīng)有成熟的商用,而NB-IoT才剛剛開始。LoRa和NB-IoT的應(yīng)用可能會有很多重疊,不過NB-IoT是由運營商來主導(dǎo),要用到運營商的網(wǎng)絡(luò),因此數(shù)據(jù)是先上到運營商那里,許多企業(yè)或許不愿意把自己的數(shù)據(jù)給到別人,所以這些企業(yè)寧愿部署自己的私有物聯(lián)網(wǎng),這時候用LoRa就很合適?!?/p>
LoRa生態(tài)鏈不斷壯大
LoRa的整個產(chǎn)業(yè)鏈相對已經(jīng)較為成熟了,產(chǎn)品也處于“蓄勢待發(fā)”的狀態(tài)。LoRa生態(tài)鏈上有600多家合作伙伴。全球有47個網(wǎng)絡(luò)運營商已經(jīng)宣布正在或?qū)⒉渴餖oRa網(wǎng)絡(luò)。30家做試驗網(wǎng)和企業(yè)網(wǎng),有超過500家參加聯(lián)盟。
LoRa芯片從2013年起就開始出貨,到2017年出貨量已經(jīng)達(dá)到幾千萬片。在芯片方面,Semtech授權(quán)了多家公司做芯片,如ST、Micorochip、華普等,使得芯片產(chǎn)品更為豐富,一芯多源,產(chǎn)品不再受限于一家供應(yīng)商。
楊柳博士表示,在模塊方面,中國公司更有發(fā)言權(quán)。Appcon Technologies(深圳安美通科技)、HOPERF、利爾達(dá)等公司。深圳安美通科技LoRa MESH擴頻組網(wǎng)抄表模塊APC340F銷量已突破百萬?;痉矫?,有Cisco,F(xiàn)OXCONN、唯傳科技等眾多公司。
按照LoRa聯(lián)盟官方白皮書《what is LoRaWAN》的介紹,LoRaWAN是為LoRa遠(yuǎn)距離通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的一套通訊協(xié)議和系統(tǒng)架構(gòu)。楊柳博士介紹說,現(xiàn)在有的標(biāo)準(zhǔn)是LoRaWAN1.1,可以讓企業(yè)免費下載標(biāo)準(zhǔn),每天都有1萬個下載。
對終端節(jié)點來說,LoRaWAN協(xié)議比NB-IoT更簡單,更容易開發(fā)并且對于微處理器的適用和兼容性更好。LoRa聯(lián)盟沒有過多版權(quán)和稅費的限制使得在LoRa產(chǎn)業(yè)鏈下模塊低于4美元是十分可觀的。對于IoT和LPWAN來說部署需要使用不同模型以降低支出和運營成本。LoRaWAN部署花費更少,因為可以利用傳統(tǒng)的信號塔、工業(yè)基站甚至是便攜式家庭網(wǎng)關(guān)來進(jìn)行。
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