LoRa搶灘LPWAN市場彌補物聯網技術空白

物聯網巨大的市場潛力吸引了衆多廠商的加入，不過随着聯網裝置的迅速增加，目前被廣泛使用的無線連接配接技術已經不能滿足物聯網的需求。具備低功耗、長距離、大量連結、低成本特點的低功耗廣域網(Low Power Wide Area Network, LPWAN)應運而生，其中，在LPWAN的衆多技術中被提及最多的是NB-IoT和LoRa。随着兩種技術商用元年的到來，LoRa這項不被營運商青睐的技術真的會被NB-IoT取代嗎?

LPWAN彌補物聯網技術空白 LoRa開始商用

IDC預測，2020年IoT總連接配接将達到300億，市場空間達到1.7萬億美金。面對數量如此巨大的聯網裝置，我們亟需新的無線連接配接技術。

利爾達科技集團RF産品線經理徐海在接受記者采訪時表示，物聯網需求主要分成工業類和消費類，我們熟悉的短距離無線連接配接技術藍牙、Wi-Fi以及遠距離無線連接配接技術3G、4G已經很好的滿足了消費類的大部分需求，但是這些隻是物聯網需求的冰山一角，目前技術無法滿足工業類和部分消費類中關于超低功耗、超遠距離、高可靠性的需求。LPWAN(Low-Power Wide-Area Network)同時滿足了超低功耗、超遠距離、高可靠性的三大特點，很好的彌補了目前物聯網最大的技術空白。

長期從事無線通信技術研究與工程化的天津中科智城網絡科技有限公司副總經理/COO辛東金認為，LPWAN是物聯網時代最重要的基礎網絡，物聯網裝置的聯網接入是對裝置功耗、網絡覆寫及成本、節點成本、資料傳輸速率、網絡延遲等因素的綜合，“低功耗”是物聯網無線連接配接中普遍面臨的挑戰，這關系到裝置的維護成本及使用壽命，在大部分物聯網的應用中，裝置生命周期通常要5年甚至更長時間。單對于資料傳輸速率、大部分的物聯網裝置則是在低功耗模式下，LPWAN則很好的解決了物聯網裝置接入的這種場景。

既然LPWAN對物聯網意義如此重大，那目前的部署情況如何?2016年全球有85個LPWAN部署網絡部署宣布，幾乎是2015年29個的三倍。分地區來看，2015年全球三分之二的LPWAN部署主要集中在西歐和美國，這些地區也是衆多LPWAN技術方案解決商的彙聚之地，但是2016年這個比例不足三分之一。亞太地區是上述兩個地區外LPWAN迅速發展的地區，在2016年新增的部署中占了30%的比例，相比于2015年的4%有大幅提高。

中國作為未來物聯網的重要市場，同樣也在積極推動LPWAN的部署，其中工作于授權頻譜的NB-IoT和工作于非授權頻譜的LoRa最受關注。NB-IoT技術在華為以及三大營運商等廠商的推動下發展迅速，5月15日，中國聯通在上海宣布NB-IoT網絡試商用，中國電信6月份将完成第一張覆寫全國的NB-IoT商用網絡，這标志着2017年NB-IoT迎來了商用元年。

與NB-IoT技術聚集衆多重量級的廠商正推動其快速發展不同，LoRa已經具有更加成熟的生态鍊和更快的商用步伐，資料顯示，2015年LoRa的接入點不到100萬，過去一年實作了倍增，預計未來幾年仍将保持這一勢頭， 2017年将開始一定規模的商業化。LoRa聯盟也吸引了國内包括中科智城網絡科技有限公司、利爾達科技集團、深圳市中興物聯科技股份有限公司等廠商的加入。

LoRa實體層技術創新顯著 商用初期鎖定智慧城市應用

從技術的角度來說，LPWAN的技術中，除了有被認為是最具前景的NB-IoT和LoRa，還有SigFox、eMTC、EC-GSM等技術。辛東金認為，現在的LPWAN技術發展就像蜂窩通信技術發展中時的大哥大、小靈通時代，技術标準不統一。LPWAN的發展也将經曆标準的統一過程，這不單是技術本身問題，還有産業鍊，是否多方共赢，各廠商之間的利益角逐等。

相比傳統調制技術，徐海認為LoRa颠覆性的提升了接收靈敏度和抗噪性，大大提升了傳輸距離和可靠性。LoRaWAN協定是基于LoRa調制的特點針對LPWAN而設計的一套通信協定，LoRaWAN協定具有架構簡單、高容量、速率自适應、協定公開等特點，更好地滿足了物聯網需求，并且正在大面積商用。

如果從技術角度看LoRa，辛東金介紹說：“LPWAN技術中實體層隻有LoRa有巨大的創新，LoRa調制通信技術也幾乎到了香農定理的極限，而NB-IoT隻是把用了多年的OFDM窄帶化。LoRa的優勢具體表現在：第一，裝置功耗低，使用LoRa調制技術，實測接收電流約10mA，休眠電流小于2uA，使用電池供電，LoRaWAN傳感器裝置很容易實作5年及以上的壽命;第二，具有很高的接收靈敏度，擴頻因子SF為12,125KHz載波時，接收靈敏度小于-140dBm，在各地無線電委員會無線電标準允許的情況下，整體通信鍊路很容易做到157dB或者更高;第三、LoRa網絡具有最小的基礎設施成本，其靈活化的布網方式，可以使用多網卡擴充網絡容量，基站及布網成本遠遠低于蜂窩網絡及NB-IoT網絡;第四，LoRa可工作于非授權頻段，節點終端成本低。”

應用層面，有研究機構預計LoRa在智慧城市領域的智能瓦斯表和智能電表将是增長最快的部分。辛東金認為，随着智慧城市的全面部署以及城市智能化、感覺與互聯的發展需求，城市越來越多的碎片化終端裝置需要低功耗長距離傳輸的接入網絡。以LoRa為代表的低功耗、遠距離網絡技術的出現，打破物聯網在互聯方面的瓶頸，促進物聯網端對端的成本大幅下降，引爆物聯網的大規模應用。在智慧建築、水務、農業、物流等各方面都有其重要應用場景。

據徐海介紹：“LoRa已經在水氣表、海外電表市場大批量使用，并且還在不斷增長中，目前像華潤、新奧、杭然等瓦斯公司都針對LoRa制定了私有标準，未來可能會結合LoRaWAN技術，使網絡容量更大、施工友善。同時，LoRa也會在智慧城市、工業控制、環境監測等領域加速部署。”

辛東金介紹，中科智城網絡與國内某領頭房地産廠商也對于智能建築成立聯合項目組進行智能建築的專門研究，在消防、停車、溫濕度采集、照明等方面已經形成成熟方案和産品并商用;另外LoRa在智慧農業、抄表、物流意義的重大他們也進行了相關産品的研究，相信LPWAN技術将是對各傳統行業産生創造性的改變。

原文出處：物聯網智庫

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