如果您比較關(guān)注物聯(lián)網(wǎng)圈的話,想必已經(jīng)對“LPWA”這一名詞有所耳聞,。即使從沒見過這一小串字母,,也應(yīng)該在科技媒體上掃見過LoRa、SigFox這些技術(shù)關(guān)鍵字,、或已聽說了最近老上頭條的華為在剛剛結(jié)束的2015全球移動寬帶論壇上發(fā)布了叫NB-IOT(牛X物聯(lián)網(wǎng),??,?)的東東,。
對,LoRa,、SigFox,、NB-IOT這些都屬于“LPWA”。那么,,“LPWA”到底是個啥,?
物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)林立,,為何又出現(xiàn)一個LPWA?
“LPWA”的興起,,得益于最近幾年物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展,。大家知道,萬物互聯(lián)的基礎(chǔ)是利用通信技術(shù)把人與物,、物與物連接,,我們比較熟悉的通信技術(shù)包括WIFI、藍牙,、ZigBee等短距離無線通信技術(shù)和2G,、3G、4G/LTE等移動蜂窩通信技術(shù)(在此暫不討論工業(yè)總線,、以太網(wǎng),、光纖等有線通信技術(shù)),。
短距離通信技術(shù)一般用于智能家居,、工業(yè)數(shù)據(jù)采集等局域網(wǎng)通信場景,其優(yōu)勢是部署成本低,、功耗低,、傳輸速率高,但劣勢也很明顯---傳輸距離短(一般幾十米以內(nèi)),。而隨著聯(lián)網(wǎng)設(shè)備增多,、設(shè)備的類型及應(yīng)用場景更加豐富,越來越多的設(shè)備需要廣范圍,、遠距離的連接,,如遠程控制、物流追蹤等,。你會問,,不是還有移動蜂窩通信技術(shù)嗎?
的確,,目前全球電信運營商已經(jīng)構(gòu)建了覆蓋全球的移動蜂窩網(wǎng)絡(luò),,我們驕傲的華為公司已經(jīng)讓喜馬拉雅山上都有了手機信號。而且現(xiàn)在的移動蜂窩網(wǎng)絡(luò)除了主要滿足我們?nèi)伺c人間打電話,、發(fā)短信,、刷朋友圈(接入互聯(lián)網(wǎng))以外,也越來越多的開始承載如遠程抄表,、車聯(lián)網(wǎng)等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,。然而2G、3G,、4G等蜂窩網(wǎng)絡(luò)雖然覆蓋距離廣,,但基于移動蜂窩通信技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備有功耗大,、成本高等劣勢。當(dāng)初設(shè)計移動蜂窩通信技術(shù)主要是用于人與人的通信,。根據(jù)權(quán)威的分析報告,,當(dāng)前全球真正承載在移動蜂窩網(wǎng)絡(luò)上的物與物的連接僅占連接總數(shù)的6%。如此低的比重,,主要原因在于當(dāng)前移動蜂窩網(wǎng)絡(luò)的承載能力不足以支撐物與物的連接,。
因此,為滿足越來越多遠距離物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的連接需求,,LPWA應(yīng)運而生,。LPWAN(Low Power Wide Area Network),低功耗廣域網(wǎng)絡(luò),,專為低帶寬,、低功耗、遠距離,、大量連接的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用而設(shè)計,。正如短距離無線網(wǎng)絡(luò)包含WIFI、藍牙,、ZigBee等多種技術(shù),,LPWA也包含多種技術(shù),如LoRa,、Sigfox,、Weightles和NB-IoT等。由于是“廣域”網(wǎng)絡(luò),,因此必然會涉及網(wǎng)絡(luò)運營,。所以LPWA網(wǎng)絡(luò)一般是由電信運營商或?qū)iT的物聯(lián)網(wǎng)運營商部署,由于LPWA網(wǎng)絡(luò)連接的基本都是“物”,,因此通常也叫“物聯(lián)網(wǎng)專用網(wǎng)絡(luò)”,。
為何選擇LPWA?
LPWA有“遠距離通信”,、“低速率數(shù)據(jù)傳輸”和“功耗低”三大特點,,因此非常適合那些遠距離傳輸、通信數(shù)據(jù)量很少,、需電池供電長久運行的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,。大部分物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用通常只需要傳輸很少量的數(shù)據(jù),如工業(yè)生產(chǎn)車間中控制開關(guān)的傳感器,,只有當(dāng)開關(guān)異常時才會產(chǎn)生數(shù)據(jù),,而這些設(shè)備一般耗電量很小,通過電池供電就可工作很久。
LPWA最適合兩類物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用:一類是位置固定的,、密度相對集中的場景,,如樓宇里面的智能水表、倉儲管理或其他設(shè)備數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),,雖然現(xiàn)在蜂窩網(wǎng)絡(luò)已應(yīng)用于這些領(lǐng)域,,但信號穿透問題一直是其短板;另一類是長距離的,,需要電池供電的應(yīng)用,,如智能停車、資產(chǎn)追蹤和地質(zhì)水文監(jiān)測等,,蜂窩網(wǎng)絡(luò)可以應(yīng)用,,但無法解決高功耗問題。
對于部署物聯(lián)網(wǎng)的企業(yè)來說,,選擇LPWA的一個重要原因就是部署的低成本,。大家都知道智能家居應(yīng)用、智能硬件的主流通信技術(shù)是WIFI,,因為WIFI的模塊成本比較低,,有些有“互聯(lián)網(wǎng)思維”的模塊提供商已經(jīng)將WIFI模塊的價格降到了10元以內(nèi)。但支持WIFI的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備通常還需無線路由器或無線AP做網(wǎng)絡(luò)接入,、或只能做局域網(wǎng)通信,。而如果選擇蜂窩通信技術(shù),,對于企業(yè)來說部署成本太高,,國產(chǎn)最普通的2G通信模塊也要30RMB起,而4G通信模塊則要200RMB起,。隨著物聯(lián)網(wǎng)的興起,,雖然國內(nèi)已經(jīng)如雨后春筍般出現(xiàn)了一堆做蜂窩通信模塊的廠商,但穩(wěn)定性方面,、加上現(xiàn)有蜂窩通信技術(shù)的高功耗,、高成本的硬傷,還是不如LPWA更有優(yōu)勢,。華為11月份公布的NB-IOT發(fā)展計劃,,聲稱要將LPWA通信模塊成本降至5美元以下。相信未來低功耗廣域的應(yīng)用場景中,,企業(yè)還是會優(yōu)先選擇LPWA,。
不得不說的標(biāo)準(zhǔn)
LPWA作為一類無線通信技術(shù),必然得談標(biāo)準(zhǔn),。進入2015年起LPWA市場熱鬧非凡,,產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)廠商紛紛合縱連橫成立聯(lián)盟,搶占低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)市場,。其中比較發(fā)較快,、相對比較成熟的是Semtech公司主導(dǎo)的LoRa技術(shù),,LoRa聯(lián)盟已于今年3月的世界移動通信大會上成立,聯(lián)盟成員包括跨國電信運營商,、設(shè)備制造商,、系統(tǒng)集成商、傳感器廠商,、芯片廠商和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)企業(yè)等,。LoRa可應(yīng)用于諸多垂直行業(yè),包括能源,、汽車,、物流、農(nóng)業(yè),、商業(yè)和制造產(chǎn)業(yè)等,,這些產(chǎn)業(yè)資源應(yīng)也是未來LoRa聯(lián)盟發(fā)展的成員。最新消息,,法國運營商Orange近日宣布將采用LoRa構(gòu)建低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng),,首批將覆蓋包括巴黎、波爾多等17個城市,。
另一個不得不提的就是華為主導(dǎo)的NB-IOT標(biāo)準(zhǔn),。NB-IOT是基于現(xiàn)有蜂窩網(wǎng)絡(luò)的技術(shù),華為稱為“蜂窩物聯(lián)網(wǎng)”,。如華為所言,,對于移動蜂窩通信市場,4G成功商用之后,,5G的標(biāo)準(zhǔn)化,、商業(yè)化都需要時間,但物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用不會等到2020年才出現(xiàn),,因此在5G之前需要有一個技術(shù)來支撐運營商開拓物聯(lián)網(wǎng)市場,。同時,對電信運營商來說,,物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的ARPU值會比較低,,因此從技術(shù)上來講,應(yīng)該讓運營商很容易在現(xiàn)有基礎(chǔ)上升級去支持,。在這樣的情況下,,華為推出了NB-IOT(Narrow Band-IoT,窄帶物聯(lián)網(wǎng)),。NB-IOT技術(shù)能夠提供百倍于4G的連接規(guī)模,、百倍于2G的靈敏度、設(shè)備電池供電壽命同樣可長達10年,使蜂窩網(wǎng)絡(luò)極大地延伸了應(yīng)用邊界,。據(jù)悉目前移動通信行業(yè)組織“3GPP”正在制定的NB-IOT的標(biāo)準(zhǔn)化工作,。NB-IOT使用License頻段,可與現(xiàn)有移動蜂窩網(wǎng)絡(luò)共存,。
最新報道,,國內(nèi)電信運營商中國電信、中國聯(lián)通都參加了近期舉辦的NB-IOT論壇籌備會,,相信NB-IOT將成為未來國內(nèi)LPWA市場的主流技術(shù),。原因有兩:一方面,NB-IOT對運營商來說,,可利用現(xiàn)有的蜂窩網(wǎng)絡(luò)基站資源,,部署成本很低,這樣國內(nèi)NB-IOT網(wǎng)絡(luò)很容易落地部署,。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備不像我們用4G上網(wǎng)刷朋友圈,、看視頻(這年頭土豪很多)會消耗很大流量,由于數(shù)據(jù)量很少,,對運營商來說ARPU收入很低,,因此運營商必須考慮網(wǎng)絡(luò)的部署和運營成本;另一方面,,NB-IOT是由“攻無不克戰(zhàn)無不勝”的華為在主導(dǎo),,以華為的豐富的技術(shù)積累、產(chǎn)業(yè)鏈整合能力和巨資投入的號召力,,相信華為在低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)市場定能再創(chuàng)佳績,。針對NB-IOT,華為已提供芯片,、通信模塊,、甚至操作系統(tǒng),,還為運營商開發(fā)了“IOT聯(lián)接管理平臺”,。提醒對部署LPWA感興趣的小伙伴,別站在錯隊?。ㄈA為真沒付我廣告費)
LAWA的未來趨勢
僅僅幾年前,,LPWA還不存在。今年,,LPWA無線通信技術(shù)已經(jīng)站到物聯(lián)網(wǎng)連接領(lǐng)域的中心,,LPWA網(wǎng)絡(luò)將成為物聯(lián)網(wǎng)全新的、顛覆性的網(wǎng)絡(luò),。權(quán)威機構(gòu)預(yù)測2020年將會有數(shù)十億的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備連接,,LPWA技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)最深遠的趨勢之一。目前,幾乎所有的芯片廠商,、設(shè)備商,、電信運營商和企業(yè)等都將LPWA視為物聯(lián)網(wǎng)的前沿并進行布局。這是一個新興的物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域,,而且隨著物聯(lián)網(wǎng)不斷升級,,它將成為一個巨大的市場機會。
如果您是今天第一次聽說“LPWA”,,真的一點都不晚,。如果你想了解更多關(guān)于LPWA的相關(guān)技術(shù)及應(yīng)用,可登陸“物聯(lián)網(wǎng)智庫”官網(wǎng)查詢LPWA專欄,,“智庫”已發(fā)布過很多關(guān)于LPWA技術(shù)的專題報道,。