在LPWAN市場，我們應該如何“下注”? 物聯網碎片化的應用場景正在催生出新的無線通訊技術：針對低速率、低功耗、遠距離、大量連接的物聯網應用，LPWAN（low-power Wide-Area Network，低功耗廣域網路）應運而生，並開始在市場上跑馬圈地。 在LPWAN市場上，一直膠著著三個不同的技術流派：一類是工作於未授權頻譜的協議，如最有代表性的LoRa技術；另一類是工作於授權頻譜下的技術，如3GPP支援的、這兩年風頭正勁的NB-IoT；最後一類是同樣工作於未授權頻譜中超窄頻段無線電的協議，如Sigfox。前者起步較早，在市場和生態鏈佈局上佔有先發優勢，而後者“出身”起點高，裹挾了一眾通信製造商和運營商的擁躉。所以關於三者優劣的爭論也一直不絕於耳，關於如何“站隊”的忠告也比比皆是。 從技術上看，NB-IoT和LoRa各具特點。基於蜂窩技術的NB-IoT比現有的網路增益20dB，覆蓋面積擴大100倍，一個磁區能夠支援10萬個節點連接，終端模組的待機時間可長達10年。而採用線性擴頻技術的LoRa靈敏度高，通信距離可大於15公里，而其接收電流僅10mA，睡眠電流低至200nA，每個閘道每天可以處理500萬次節點之間的通信，其定位精度可達5m。[Sigfox基於超窄頻段無線電，靈敏度高，通信距離在三種LPWAN技術中最遠（理論上30~50km）。此外，該技術功耗最低，其低位元速率傳輸特性可有效延長電池使用壽命。   NB-IoT LoRa Sigfox 技術特點 蜂窩 線性擴頻 超窄頻段(UNB)無線電 網路部署 複用現有蜂窩基站 獨立建網 全球運營商獨立部署 頻段 運營商頻段 150MHz - 1GHz非授權頻段 868MHz - 920MHz未授權頻譜 傳輸距離 遠距離 遠距離（1-20km） 遠距離（3~10km (市區)，30~50km (郊區)） 速率 <100kpbs 0.3~50kpbs 0.1kpbs 連接數量 200k/cell 200k~300k/hub 200k~300k/hub 終端電池續航時間 約10年 約10年 約10年 模組成本 US$ 5~10 US$ 5   表1，NB-IoT和LoRa技術特性對比 從發展的速度上看，過去的一年NB-IoT表現最為搶眼。特別是在2016年6月3GPP凍結NB-IoT的核心協議之後，其商用化的進程一直在提速。以推進NB-IoT最為堅決的中國為例，產業鏈動作連連： • 政府層面：   出臺了一系列檔，從標準技術研究、系統頻率規劃、行業應用推廣、政策環境優化等方面，推進NB-loT的部署和應用。 • 營運商層面：   三家電信運營商都啟動了NB-loT的網路部署和試商用工作，中國電信計畫2017年完成31萬個基站的升級，   中國移動計畫年內部署的基站超過14萬個。 • 應用層面：   根據工信部的統計，目前國內NB-loT典型應用已達31個，其中ofo宣佈在共用單車中採用NB-loT，這樣“明星”企業的選擇   無疑會對市場起到帶動作用。 • 技術層面：   以華為為代表的NB-loT晶片密集發佈，快速拉低硬體成本，為NB-loT規模商用打下基礎。 圖1，ofo小黃車與華為、中國電信聯手推出了基於NB-IOT的智慧車鎖，成為NB-IOT一個標誌性的商用案例 面對NB-IoT咄咄逼人的攻勢，LoRa似乎一直是處於“守勢“，但其商用化進程並沒有停頓下來，而是根據自身技術特點以及前期市場探索，去尋找更精准的定位。與NB-IoT“通吃”的策略不同，現在的LoRa有意避開NB-IoT的鋒芒，更注重在一些特定應用上進行深挖。 比如與NB-IoT相比，LoRa在功耗和成本上優化的空間更大，所以LoRa就去主攻那些感測器資料傳輸通信不需要特別頻繁、或者無需特別QoS保證的應用。 再有，與需要運營商提供基礎設施的NB-IoT不同，LoRa最大的優勢就是使用者可以根據自己的需要快速部署——一個覆蓋10km x 10km、管理3000個節點的停車場網路，只需要部署6個LoRa，花2周時間即可搭建完成。特別是對於那些地處邊緣、電信運營商觸角難於抵達的地區（如農牧業相關應用），LoRa的市場說服力顯然更強。 還有，一些對於資料保護比較敏感的客戶，他們可能不希望將自己的資料先傳輸給運營商這樣的“外人”，所以他們部署自己“私有物聯網路”的願望，也會是LoRa的機會。 圖2，LoRa在南非Kruger國家公園被用於犀牛保護專案，顯示了其在蜂窩網路難於覆蓋地區的網路部署優勢 Sigfox是另一種LPWAN技術，它具有諸多優勢，在遠距離高效資料傳輸至關重要的物聯網應用領域頗受歡迎。Sigfox的實施成本低於NB-IoT和LoRa。此外，由於該技術資料速率最低，因此在3種技術中它擁有最低功耗。使用Sigfox的劣勢是在不同國家/地區需要使用不同的運營商，以及其單向通信（大多數情況下）。然而，對於需要廣闊覆蓋但資料傳輸不頻繁的應用，Sigfox仍是理想之選。水錶部署是一個很好的Sigfox部署示例。 圖3，水務諮詢公司“WaterGroup”已與Sigfox運營商Thinxtra就其智能水錶在澳大利亞和紐西蘭的部署簽署了五年合作夥伴關係。 有分析認為，未來NB-IoT和LoRa（以及其他未授權頻譜LPWAN，如Sigfox）之間的關係可能會從競爭，逐漸走向“競合”：NB-IoT頻寬更大，更適合大跨度覆蓋、資料傳輸頻繁、長期供電的應用場景；而LoRa則去重點覆蓋低功耗、低成本的應用場景需求——由此，一種可能的混合模式就是，一個區域使用者端的物聯網應用發生在LoRa上，繼而會通過NB-IoT在更大的“網”上進行資料傳輸。 總之，在LPWAN這個市場，各個技術之間的競逐將是一場馬拉松，而比賽才剛剛開始，現在斷言結果還為時過早。不過有一點是肯定的：在物聯網市場，“使用者導向”是一條鐵律，誰能俘獲更多用戶的心，誰就能夠笑到最後。 應用場景 應用特點 適合無線通訊 智慧電錶 低傳輸速率，不需要頻繁通信，安裝在人口密集的地區 的固定位置，電網供電對功耗不敏感 Sigfox 智慧農業 支援低功耗低成本的感測器， 地處偏遠，缺少蜂窩網路覆蓋 LoRa和Sigfox 智慧製造 需求多樣化，一些場景需要頻繁的通信及 高QoS，一些場景在需要低成本、低功耗感測器 NB-IoT和LoRa混合部署 智能建築 感測器通信不需要特別頻繁，對QoS要求不高， 可擕式的家庭式閘道可滿足需要 LoRa和Sigfox 零售終端 需要較頻繁和高品質的資料通信， 對於通信的時效性和低延遲要求較高 NB-IoT 物流追蹤 需要在特定場所部網，需要高速移動時通信， 大範圍跨區域追蹤 NB-IoT和LoRa混合部署 表2，不同應用場景的無線通訊部署建議 ▲回頁首

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