前不久ofo宣布将lora装备进其单车中,以实现完整的网络连接,为处在风口浪尖的lpwa(低功耗广域技术)再添“谈资”。作为专为远距离、低带宽、低功耗、大量连接的物联网应用而设计的lpwa技术,lora、sigfox和nb-iot等均趁势而起,各有拥趸,各据山头,到底是同室操戈还是和平共处?一众厂商围绕这些技术不断跑马圈地,到底谁将“笑傲江湖”?
lora部署和应用层层加码
除却在ofo的落地为lora再添“筹码”之外,lora最近的发展是“多点开花”。研华科技利用lora技术方案应用于工业物联网,云服务供应商奈伯思(netvox)在不到6个月之内就成功地将lora技术引入到其受欢迎的8种智能楼宇传感器中。美国、加拿大均有厂商采用lora技术开展牲畜管理、救援服务等。
这只是应用的“冰山一角”。作为lora联盟的主要发起者之一以及lora底层核心技术供应商,semtech无线和传感产品事业部市场营销副总裁黄旭东详细介绍说,基于lora联盟推出的lorawan开放性规范的网络已在超过60个国家和地区部署,有50家运营商在进行布网,150多个项目在试点和部署。如美国comcast公司去年在3个城市铺设了lora网络,两个月前决定再在12个城市铺设网络;法国orange已在法国搭建lora网络;印度的tata在30多个城市实现了lora网络的应用;韩国sk用4个月实现了整个国家lora网络覆盖。
在中国的布局亦在稳步推进。黄旭东提供的资料显示,lora已在智能表计、智慧城市和智慧农业中得到应用;试点正在开展,北上广深均已部署lora,在二线城市例如南京、苏州、杭州等也都有lora网络覆盖,29k以上的网关已安装;作为中国lora应用联盟(claa)的主力中兴通讯,正着力使国内lora-enabled网络接轨lorawan规范。
而lora在全球物联网领域的普及离不开lora联盟的成立和成功运营。lora联盟亦不负众望,目前已有500家以上的成员,最近阿里巴巴也加入了lora联盟,将促进其应用进一步“下沉”。
除了智能表计之外,lora还“器重”智能农业、智能物流、智慧城市和智慧楼宇四大应用市场。黄旭东表示,目前智能表计市场应用市场最大,未来两三年物流应用将走强成为 “主力”,智慧城市、智能农业和智慧楼宇位列三甲。业界也预计,2017年lora芯片出货量将千万量级,未来的需求呈爆发式增长。
与nb-iot竞合如何演变?
与今年频上“头条”的nb-iot相比,lora与其的竞合之势充满想象。
但条分缕析,可谓各有伯仲。lora和nb-iot虽然同属于lpwan技术,但nb-iot为授权频段,可直接部署于gsm或lte网络,因而nb-iot是运营商进军物联网的首选技术,这一点lora难以匹敌。但正因如此,nb-iot主要依赖于运营商的基础设施,进行协议对接,因而在进度上需要考量网络建设情况。而lora工作在免授权频段,任何行业可灵活地自行组网,因而在运营成本、发射功率、基站搭建成本方面优势显著,并且lora技术发展较早,产业链相对成熟。但lora的长距离、低功耗,有时难免是以牺牲传输速度为代价的。
无论何种阵营,底层芯片技术的成熟与成本对未来对决走势起重要作用。nb-iot不说了,铺天盖地的宣传中少不了英特尔、高通、华为、中兴微、nordic、美满、mtk、rda等等的身影。相较之下,lora技术却只是semtch公司的专利。为适应市场的发展和需求,semtech以ip授权的方式授予更多的公司来制造lora芯片,目前涵盖st、hoperf、microchip、gemtekt等。
黄旭东还提到,semtech主要的lora产品有两大系列,分别针对节点/传感器和基站端。此外,semtech还针对专业的、稳定性强的网络服务器推出了lorawan-enabled参考设计,针对小基站则提供picocell gateway的参考设计。
lora与nb-iot的对垒,不仅是产业链共同参与后博弈的结果,时间节点、用户需求等也是最终决定因素。在很多情况下,用户惯性对产业格局的形成作用巨大。黄旭东就笑言,因为nb-iot建网还需要时间,但市场不会等,这段“时间差”给了lora很多机会,在智慧农业、抄表等领域加快了部署。
或许诚如中兴微电子手机芯片规划部市场总监周晋所言,nb-iot是大范围网络,lora是小网络,可灵活快速部署,未来将长期共存。大规模部署、大范围应用是nb-iot阵营巨头所希望的,nb-iot通过技术改造也具备了提供专网的特点,不过长尾部分更多是一些小批量、个性化的需求,lora等方案的灵活性和低成本仍会在这些长尾市场中发挥巨大作用。
仍需不断“进化”
然而作为一种新兴的物联网技术,lora仍需要“与时俱进”,在标准、速率等层面不断优化。
从semtech推出的芯片就可看出各国标准的不统一。据了解,在中国lora市场,lora联盟推行的频段是470-510m赫兹,在欧洲国家推行的频段是868m赫兹等。而同一个地区内,标准也不统一,目前lora联盟在中国的使用频段划分和claa的频段划分有出入。黄旭东指出,这方面还要加强沟通,协商一致,以尽快制定出一套标准的频段和参数指标,毕竟这还涉及核心网、物理链路层等实现多网络的无缝融合和切换问题。同时,还要加快协议认证机构建立,确保互联互通。
此外,lora做到长距离(15~30英里)、低功耗是以牺牲传输速度为代价的,这让lora在应用上受到了限制。“semtech会在扩频调制方面不断改进,提高速率。同时面向干扰问题,lora采用扫频方式,0的时候从高频扫到低频,1的时候从低频扫到高频,其中一个小频段受到干扰后,也可以通过扫频看到整个信号的频率趋势,从而提高信号的灵敏度。”黄旭东强调。
据了解,目前lora联盟正在为lora新增定位功能,提供基于网络和gps的多种定位服务。该技术依靠到达时间差(tdoa)三角定位算法,可在乡村环境实现30米、城市环境150米精度的定位服务。同时,在核心网安全、部署及协议等方面着力轻量化。
最近,semtech推出了全新工具来改善开发人员使用lorawan协议的体验,近日推出集成了lora技术的picocell网关模拟器,其中包括linux和windows支持软件,并提供一个免费的、非商用的lorawan网络服务器演示平台,全新开发工具将降低客户最初参与和评估的门槛。黄旭东的期望是通过semtech针对lora网络的picocell参考设计,将各地铺设的小网最终连接组成一个无处不在的lora大网。
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