对于lora技术,行业内人士都不会陌生,它也经常会被拿来和nb-iot技术比较。作为低功耗广域网(lpwan)的新兴技术,两种技术都备受关注。
对于lora技术,行业内人士都不会陌生,它也经常会被拿来和nb-iot技术比较。作为低功耗广域网(lpwan)的新兴技术,两个技术都备受关注。
目前在国内,由于备受国家政策、电信运营商和业内大厂的青睐,nb-iot技术的发展可谓如火如荼。相比而言,此前因频段授权问题沉寂许久的lora技术便低调很多。
然而近日,阿里巴巴和中国铁塔合作,以及腾讯宣布加入lora联盟的消息又为该产业注入一支“强心剂”,借助于阿里巴巴、腾讯等互联网巨头的支持,lora技术或将在国内迎来又一个春天。
阿里云号称要在未来5年内连接100亿台设备。今年4月,阿里云宣布基于lora器件与无线射频技术的物联网平台已开始试商用。
腾讯则是把重点都放在lorawan技术和应用方面的相关投资。2018年7月,腾讯还宣布计划与合作伙伴在深圳共同建立一个lorawan网络,目的是为城市、金融、医疗、零售和工业等提供智慧解决方案。
lora技术市场前景广阔
lora技术最早是由法国公司cycleo(成立于2009年)开发的一种扩频无线调制专利技术。2012年,cycleo公司被美国semtech公司以约500万美金收购,收购之后,semtech为促进其他公司共同参与到lora生态中,于2015年2月联合actility、cisco和ibm等多家厂商共同发起创立lora联盟。
经过三年多时间的发展,目前lora联盟在全球拥有超过500个会员,并在全球超过100个国家布置了lora网络,这些网络遍及美国、加拿大、巴西、中国、俄罗斯、印度、马来西亚、新加坡等国家和地区。其中在中国,阿里巴巴是lora技术的积极推动者,如今随着腾讯的加入,lora技术在中国的发展将更受瞩目。
在众多lora联盟成员们的齐力推动下,lora技术的市场发展前景也备受期待。据ihs markit发布的资料显示,2018年初,全球范围内部署的基于lora的网关数量已超过7万,预计到2019年初网关数将达到20万,终端节点的数量将达到8000万,超过40%有望都是基于lora的设备。而2025年,全球范围内的机器对机器的连接数量将增长至270亿。
不难看出,lora技术拥有着广阔的市场前景。同时,这也不禁让人好奇,在众多物联网新兴技术中,lora技术到底有何“魅力”可以突出重围呢?
技术优势突出
首先,从技术方面来看,相比成本和能耗较高的nb-iot方案,用户不依靠运营商就可完成lora网络部署,不仅布设更快,而且成本更低。在小区、农场、产业园等封闭区域,特别是nb-iot信号较弱的室内和地下环境,lora技术优势明显。
正因这一“轻量化”的建设优势,lora方案的布局其实更加广泛。目前,美国、法国、韩国等41个国家的350个城市都已开始应用lora进行布网试点,共有67个网络运营商在提供服务。
除此之外,低成本也是lora相比nb-iot技术更具优势。虽然近几年nb-iot技术的发展势头十分强劲,但其在成本方面仍有着很大局限性。尽管nb-iot模组的价格未来有望降至5美元之内,但目前支持蓝牙、thread、zigbee三种标准的芯片价格都在2美元左右,仅支持其中一种标准的芯片价格都要大约1美元。巨大的价格差距无疑将让企业在部署nb-iot时产生顾虑,这也使得nb-iot市场没能快速发展起来。
当然,lora技术也有着无法移动的致命缺点,这也使得其无法实现深度覆盖。从现阶段来看,强调统一标准、超高可靠性的nb-iot技术,与追求个性化布设、满足场景化需求的lora技术,具有互补性。有业内人士认为,这两项技术没有绝对的谁好谁坏,各有利弊,只是在不同阶段有着不同的需求。
应用场景多样化
如果说部署简单、低成本是lora技术的优势之一,那多样化的应用场景则是其不容忽视的另一项优势。目前,lora技术可以在智慧城市、智能水电表、智能停车场、行业和企业专用应用中实现快速灵活部署。
一直以来,lora技术便备受政企行业用户的青睐。不少政企行业用户因为业务特征,倾向于自主、可控的专用网络,而lora技术以及lorawan规范因为灵活、低成本部署的优势,成为国内大量非运营商用户的优先选择。比如,在地下水管网检测,以及综合性的管道建设方面,可用lora传感器监测异常,lora技术有着十分具有竞争力的优势。
此外,在智慧城市应用方面,若道路两旁是智能路灯,便可以通过lora网络传送灯泡的使用情况,及时通知有关单位保养、维修和更换灯泡;
在智能停车场方面,lora技术因其灵活部署的特点可以节省大量施工成本,同时一个lora网关可管理数百个车位的lora传感器,实时监控车位使用情况;
在智能跟踪方面,终端的电池使用寿命对于追踪或是定位都十分重要,由于追踪系统的成本以及电池续航都必须纳入考虑,因此相当适合利用lora技术进行追踪;
在智能水电表方面,在水电表上面安装相应的lora模组,不仅节省人力成本,还可远程、实时掌握用水、用电情况,避免浪费;
当然除了上述众多应用场景之外,lora技术也可在智慧农业、智能消防等应用领域实现灵活部署,而未来也一定还会有更多意想不到的应用场景被开拓出来。
产业生态群体庞大
从技术层面上看,lora是一种物理层的调制技术,可将其用于不同的协议中,比如lorawan协议、claa网络协议、lora私有网络协议、lora数据透传。随着使用协议的不同,最终的产品和业务形态也会有所不同。
其中,lorawan协议是由lora联盟推动的一种低功耗广域网协议,同时lora联盟将lorawan进行了标准化,以确保不同国家的lora网络是可以互操作的。截至目前,lorawan标准已建立起“lora芯片-模组-传感器-基站或网关-网络服务-应用服务”的完整生态链。
lora芯片在整个产业链中处于基础核心地位,重要性不言而喻。值得注意的是,目前美国semtech公司是lora芯片的核心供应商,掌握着lora底层技术的核心专利。而semtech的客户主要有两种,一是获得semtech lora芯片ip授权的半导体公司;二是直接采用semtech芯片做sip级芯片的厂商,包括微芯科技(microchip)等。
据业内人士保守估计,3年之后lora芯片每年将有过亿片的销量,同时3年之后的lora应用市场也将备受关注。那么在这其中,阿里巴巴和腾讯等互联网巨头又扮演着什么角色呢?
今年3月,阿里云宣布全面进军物联网领域,从云到云、管、边、端全生态布局。由于看好在非授权频谱的广域网前景,阿里云开发了支持lora协议的linkwan物联网平台,同时还可提供lora节点设备、lora网关等丰富的lora产品。除此之外,阿里相继投资翱捷科技(asr)、中天微等芯片企业的布局也十分耐人寻味。为推进lora在中国的拓展,阿里巴巴今年已在杭州和宁波建设lora网络,并已具备商用条件。
虽然与阿里的全面布局无法相比,但腾讯加入lora联盟无疑也为该产业注入一支“强心剂”。为支持lorawan生态系统的进一步发展,腾讯已宣布计划在深圳与当地合作伙伴共同建立一个lorawan网络,为各种物联网应用和终端用户(如政府公共服务)提供从设备、边缘到云端的lorawan一体化解决方案。
去年年底,工信部发布了《微功率短距离无线电发射设备技术要求(征求意见稿)》,一时之间使得lora的商用前景变得不够明朗。然而,过去大半年之后,lora不仅没有就此销声匿迹,反而生命力愈加顽强,阿里、腾讯、中国联通、广电集团和google等众多大咖相继加入了lora阵营,产业生态不断壮大的同时,也使得其实力越发不容小觑。
运营商偏爱nb-iot
我国目前主推的物联网技术标准为nb-iot,各大运营商在此标准上都有大量投入,尤其是中国电信,在国内对于nb-iot的应用已经处于领跑地位。nb-iot与emtc同属于国际标准,而另外两个则属于私人标准。
这两者最大的不同就在于频谱,这也是这些物联网连接标准最宝贵的财富。简单来说,拥有频谱就相当于拥有合法的停车位,而在这一点上,lora与sigfox先天不足。
这些年,华为替nb-iot摇旗呐喊已是常态,并且联合高通、沃达丰等国际知名企业在2015年正式提出nb-iot的概念。除了华为之外,三大运营商们对于nb-iot也青睐有加。
由于nb-iot是运营商建网,不像lora这样的网络,属于企业独立建网。nb-iot在通讯基站本身基础上改造就可以,用不算太大的工作量就能建成网络。然后运营商就可以掌握这一数据通道进行收费,又增长了接入终端数,无论是从业绩上还是从政绩上都有好处。
这种情况下,运营商当然积极推动nb-iot。
更重要的是,政府也大力支持nb-iot的发展,国家针对nb-iot更是推出过多项相关政策进行扶持。如2017年6月16日,工信部正式公开《全面推进移动物联网(nb-iot)建设发展的通知》,明确以14条举措全面推进nb-iot建设发展,到2020年建设150万nb-iot基站、发展超过6亿的nb-iot连接总数。
上有政府扶持,中间有运营商积极布局,下有华为大力支持,nb-iot在中国不火都难。
nb-iot的优点
当前,nb-iot标准已经被冻结,中国也已经处于规模商用的阶段。nb-iot具有4个主要特点,分别是广覆盖、低功耗、大连接、低成本。
功耗方面,nb-iot牺牲了速率,换回了更低的功耗。采用简化的协议,更适合的设计,大幅提升了终端的待机时间,部分nb终端,待机时间号称可以达到10年。
信号覆盖方面,nb-iot有更好的覆盖能力(20db增益),就算水表埋在井盖下面,也不影响信号收发。
连接数量方面,每个小区可以支持5万个终端。
成本方面,更是nb-iot的一大亮点,通信模块成本很低,每个模组有希望压到5美元之内甚至更低,有利于大批量采购和使用。而根据摩尔定律便可以得出,不超过40个月,成本便能降低到1美元之下。
总结
nb-iot方面,运营商比较有话语权,他们代建网络,业主不需要考虑基站部署很省心,但网络质量取决于运营商,业主无法控制,而且数据必须经过运营商,业主需要和运营商对接获取经营数据,保密性存在问题,运营数据也不可控。另一方面,nb-iot基于国内现成的基站进行改造即可,构建网络非常容易。
lora就正好相反,业主(企业)可以自主把控网络质量,对于网络覆盖可快速优化补充;还可以自主运营,把运营数据掌握在自己手中,根据业务需要扩展网络,特别自由。不过,lora基站建设比较糟心,要为基站选址、供电,还有很多麻烦事。
有实力的企业如腾讯和阿里,更在乎的是自由和主控权。而三大运营商偏爱nb-iot一种标准。明确了标准以后,也更有利于产业生态的繁荣,终端模组芯片的量产,带来价格的降低,平台和应用的统一,带来更聚焦的发展方向。
精彩阅读推荐:
nb-iot需要sim卡吗
nb-iot支持语音业务吗_nb-iot物联网智能表的特点
nb-iot技术原理
注塑铁氧体产品的几个独特优势 值得一看
WiFi无线联网技术与其他无线概念的区分详解
Linux操作系统中程序地址空间详解
5W DCDC电源模块转换效率高达90%
iPhone8、三星Note8一决雌雄!一个清新可人一个方正阳刚,iPhone8和三星Note8你选谁?
LoRa和NB-IoT有什么区别?LoRa的优势在哪些方面?
生物识别技术突飞猛进 人脸识别门禁逐渐成为国内“智慧小区”的标志
恩智浦无线MCU强攻智能家庭市场
发展AI人工智能的重要性及必要性
陕西移动重磅推出5G “1+1+N”产品体系
基于ARM920T处理器核的图像采集系统设计
2023电机向高能效持续演进,2024集成化趋势继续引领电机高效驱控风向
创维集团再次入围2023中国企业500强
区块链社交聊天系统开发,币圈微信APP开发,社交直播软件开发
缺乏核心专利,中国机器人A、B两面各有难处
SystemVerilog中的Shallow Copy
全球FPC业等手机通信供应商 与华为开启“备胎”战
Seegrid推出视觉引导汽车,可将VGV电池充电过程实现自动化
分布式的产生与定义
用ds1302做时钟电路图详解