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CLAA物聯網生态圈和LoRa行業現狀解析

物聯網是高度碎片化的市場,需要各種高、中、低速的連接配接技術來滿足不同應用場景的需求。

随着5G商用牌照的頒發,中國5G程序大大提速,解決了車聯網等物聯網應用中缺乏高速率、低延遲時間連接配接技術這一難題。而作為低速率、廣覆寫連接配接技術的代表,LoRa盡管前期在國内的發展一路磕磕絆絆,但到底也還是站穩了腳跟。

據了解,LoRa(Long Range),是由美國Semtech公司推出的一種基于擴頻技術的低功耗窄帶遠距離通信技術。而LoRaWAN協定,是一種标準開放的低功耗廣域網規範,其在資料鍊路層定義媒體通路控制(MAC),并且能滿足物聯網裝置的多種需求,是由國際LoRa聯盟(LoRa Alliance)進行維護的。

根據國際LoRa聯盟(LoRa Alliance)官網的資訊,目前,全球有100多家網絡營運商在超過100個國家進行了LoRa網絡的部署。

Semtech無線和傳感器産品事業部總監Vivek Mohan表示,基于LoRaWAN的大規模網絡部署,已經成為全球物聯網應用中一個日益重要的趨勢。

談到LoRa在國内的發展,就不得不提到CLAA物聯網生态圈(CLAA IoT Ecosystem)的建構。該生态圈是在國際LoRa聯盟(LoRa Alliance)支援下,由克拉科技主導,各行業物聯網應用創新主體參與的産業共同體。雷鋒網了解到,截止2019年7月1日,CLAA聯盟企業成員已達1300多家。

克拉科技,作為中國營運級LoRa産業鍊的一員,脫胎于中興通訊。旗下有系列化網關産品、定位終端、通用傳感裝置平台GSP/SSP等産品,并主導産業聯盟及CLAA生态圈标準制定。

自2016年12月29日,克拉科技正式落戶蘇州高新區以來,其已形成了總部在蘇州,研發中心在南京,以及四省業務區域中心為衢州這樣的格局。此外,位于蘇州的ZXCLAA全球運維中心是為其分布在全球的CLAA區域網絡提供服務支撐。

CLAA物聯網生态圈

CLAA物聯網生态圈,自2016年1月成立以來,目前已發展成為從LoRa晶片、模組、終端、系統內建商到解決方案提供商,以及網際網路企業、電信營運商廣泛參與的産業共同體。

在目前1300多家的CLAA聯盟企業成員中,晶片子產品、終端傳感和系統內建商企業較多,例如:克拉科技、Semtech、利爾達、唯傳科技等;營運服務企業,則有貴州瓦斯、騰訊和聯通、中安雲網、東方有線等。

CLAA物聯網生态圈和LoRa行業現狀解析

公開資料顯示,現階段,LoRaWAN網絡已遍及國内各個省市,涉及的應用類型達300+。例如克拉科技,其參與組建的LoRaWAN網絡分布的省市有:貴州、深圳、濟南、天津、上海等50+,垂直行業有電力、消防、社群管理、市政、停車管理、交通、農林和油田等300多個。

雷鋒網(公衆号:雷鋒網)了解到,LoRaWAN網絡的部署方式和商業模式非常靈活。據公開資料顯示,目前CLAA主要有四種業務合作模式:

· 獨立營運商:提供全套解決方案;支援客戶建網,并與CLAA共享物聯網互聯互通費用;

· 大型合作夥伴:通過參股,CLAA負責建網,多城市大範圍覆寫,CLAA承擔運維費用;

· 中小型客戶:通過采購裝置,CLAA協助建網,城市級或區域級覆寫,客戶承擔運維費用;

· 專業管道商:通過采購裝置,自行微客戶建網,協助客戶營運,客戶承擔運維費用。

根據項目需求的不同,LoRaWAN網絡規模會有很大差異。既有大到省、市級的網絡覆寫,也有小到幾個街區大小的網絡覆寫。

在省級的CLAA網絡覆寫案例中,克拉科技為中安雲網在貴州省有組建LoRaWAN網絡應用,并提供窄帶物聯網絡系列化網關、網規網優工具、雲端CLAA物聯網平台運維服務,以及CLAA生态圈的物聯網綜合解決方案的支撐。目前,中安雲網已經啟動貴陽市CLAA網絡基礎設施建設,計劃今年内完成全省CLAA網絡的組建,首期将為貴燃集團的7.5萬瓦斯使用者提供接入服務,同時開展城市物聯網應用的接入。

就公共事業領域來看,目前有80多家智能表計的企業加入該聯盟并支援CLAA協定,主流瓦斯表企業超80%是CLAA物聯網生态圈的正式成員。

在LoRaWAN網絡的局部覆寫案例中,這些項目一般有街道社群、農業、工廠、油田等。

2018年,克拉科技在上海南碼頭街道對轄區内27個老舊小區開展的智慧社群改造項目,将物聯網技術與老舊小區改造相結合,通過智能傳感器,實作對智能車輛的管控、公共過道煙霧探測、室外污水井蓋探測、平安志願者的智能管理以及老人房間防煙霧監測等。

除了上海南碼頭街道的這個項目,騰訊和克拉科技在深圳也開展了基于LoRaWAN網絡的智慧社群項目。雷鋒網了解到,目前這個網絡的網關數量已達近600個,覆寫面積約為500多平方公裡,主要區域為深圳南山區和龍崗區。

CLAA物聯網生态圈秘書長兼克拉科技總經理劉建業表示,目前來看,在衆多LoRaWAN網絡的行業應用中,電力、消防、社群管理、停車管理、交通等領域是比較熱門的。例如電力行業,現階段在上海、江蘇、武漢等省市都在開展泛在電力物聯網的試點,并且全國已經有幾十個項目在運作過程中。

MSP多業務統一平台架構解析

ZXCLAA全球運維中心,這是為分布在全球的CLAA區域網絡提供服務支撐,確定平台和接入側裝置能實作端到端的及時預警和響應,并進行7*24小時不間斷的監控服務。

作為該運維中心的核心,MSP多業務統一平台(Multi-Service Platform),是基于CLAA生态标準,結合雲端技術,把網關和終端接入到這個平台裡面,并對接入的各種裝置提供管理服務以及資料分析功能。

劉建業表示,“MSP目前是一個大型的平台,我們的平台設計可以在雲端部署,能夠滿足千萬級甚至于上億的傳感器的接入和連接配接管理,也能提供小型化、專網的部署方式,實作特定場景下,少量傳感器的低成本、小型化的接入。”

CLAA物聯網生态圈和LoRa行業現狀解析

MSP多業務統一平台可分為四大部分,分别是:InfiLink連接配接管理平台、InfiBoss營運管理平台、 InfiCombo應用管理平台和InfiData資料分析平台,其具體情況如下:

· InfiLink 連接配接管理平台 :采用基于SOA的分布式服務架構來實作,整個系統由配置注冊中心,服務能力元件,消息總線組成。采用智能ADR技術提升網絡容量,對于LoRa網絡來說,SF每提升一級,容量大概提升1倍。

· InfiCombo 應用管理平台:采用微服務架構實作InfiCombo系統的子產品化研發、服務化部署。其平台功能是為通過CLAA聯盟規範的各種終端裝置提供接入服務,并實作插件化快速部署、加載界面及菜單定制和擴充;支援各類資料庫,支援私有雲、公有雲;能進行子系統和多系統資料分析;能進行跨系統能力開放、關聯政策定義、規則引擎自動處理等。

· Infiboss 營運管理平台:其分為應用功能層、應用架構層、系統支撐層,以及API及工具層。微服務架構實作InfiBoss系統的子產品化研發、服務化部署。分布式存儲保證高可用性和備援。

· InfiData 資料分析平台:該闆塊是2018年11月釋出的一個新的平台功能,它是由資料接收層、資料存儲層、資料加工層、資料呈現層組成,分别完成對大資料的接收、轉換清洗、存儲,按照分析模型加工處理、其最終結果通過可視化技術來呈現。

CLAA物聯網生态圈和LoRa行業現狀解析

此外,InfiData對InfiLink産生的網絡資訊、InfiCombo産生的業務資料資訊進行多元度綜合分析,形成對網絡運維和物聯網應用的故障快速分析和運作洞察。關于該平台上的終端和基站運作狀況,例如終端收發包信号品質、路徑、基站空口負荷、基站覆寫分布、底噪資訊等,這個相當于一個網絡的CT儀表,可以對網絡實作故障快速定位和精細化管理等。

對于MSP多業務統一平台未來的技術更新和功能擴充,劉建業表示,一方面,MSP将趨向于小型化和低成本的方式。因為現在很多的應用場景,比如:電力、油氣等應用場景,它不是進行雲端統一管理的,那麼就需要組建專網和私有網絡,通過小型化設計可以讓客戶用起來更友善,成本也更低。是以,lite MSP和mini MSP将是重要的技術方向。

另一方面,針對應用層面,平台的管理能力将強化資料分析的功能,對網絡故障定位功能進行增強,進一步提升平台的運維服務能力。我們知道,無線網絡的各種使用場景比較複雜,是以要把該平台上打造成一個差異化的,能夠進行電信級管理和營運服務的平台。将基于InfiData,對大資料進行分析,結合行業應用模型的建立,在積累一定資料的情況下,去挖掘資料背後的價值。

LoRa行業現狀

近幾年,物聯網市場受到政策、技術、資本、使用者需求等多種因素的影響,如政策對5G技術的大力扶持,營運商對NB-IoT模組的補貼等,由于物聯網連接配接技術的曆史原因和自身基因的不同,在市場推廣中自然有不同的境遇。

與NB-IoT出生于3GPP國際标準組織的正統身份不同,LoRa自從在國内市場開始嶄露頭角以來,業界就對于LoRa晶片供應商過于單一而一直心存疑慮,這也是不少物聯網項目在硬體選擇時需要考慮的一個關鍵問題。

随着2018年“杭州·雲栖大會”期間,阿裡雲獲得了LoRa晶片IP授權一事,國内LoRa晶片供應商多元化的市場形态逐漸被打開,一定程度上對于LoRa行業的發展起到了促進作用。

據了解,Semtech的合作授權可以分為兩種,一種是用Semtech提供的LoRa晶圓做SiP封裝晶片,另一種就是阿裡雲獲得的IP授權,獲得LoRa晶片IP授權之後,其晶片廠商可以根據自己的需求設計晶片架構、自行增加片上各種外設,能進行更多創新,也能在一定程度上形成具有自主知識産權的LoRa晶片。

CLAA物聯網生态圈和LoRa行業現狀解析

自2018年9月開始,阿裡雲和多個合作夥伴陸續推出LoRa系統晶片(具體商用情況還待考證)。例如:翺捷科技(ASR)釋出的LoRa系統晶片ASR6505,這是繼ASR的LoRa系統晶片ASR6501/6502後,其推出的第三款LoRa系統晶片。目前,翺捷科技在推出三款LoRa SIP晶片的同時, 也已着手SoC的設計。

雷鋒網了解到,2018年全球LoRa晶片的出貨量大約有數千萬片,中國市場的LoRa晶片占據了全球一半以上。此外,國内LoRa基站的部署量達到了數萬個,在北京、深圳、廣州、杭州等城市均有城市級的LoRa網絡覆寫。

關于LoRa網絡的覆寫能力,在地面到地下的LoRa網絡覆寫,其可以通過增加基站的密度以及其他技術手段,基本實作100%覆寫。而在太空,未來将通過高度為700公裡左右的低軌衛星直接覆寫到地面。

在物聯網網絡層的衆多的技術中,其覆寫距離、速率、功耗都各不相同,例如:ZigBee、Wi-Fi、藍牙以及NB-IoT等。在具體的應用場景中,很可能需要各種不同類型的網絡來進行組合,服務于物聯網垂直行業的應用。

就LoRa與ZigBee、Wi-Fi、藍牙的相容和協定互通問題,劉建業表示,

“對ZigBee、Wi-Fi和藍牙等,我們可以通過短距離網關把這些信号轉換為LoRa信号進行遠傳,這樣的話,就可以把這幾個短距離網絡曆經一、二十年的發展所形成生态下面的産品,快速內建到LoRa的廣覆寫的網絡裡面。”

NB-IoT,大約誕生于2016年,其工作于授權頻段,與LoRa同屬低功耗廣域網絡技術(LPWAN)。對于NB-IoT,LoRa主要是與之形成網絡互補。劉建業表示,

“因為NB-IoT在進行網絡覆寫的時候,有些區域可能覆寫不到,這時候我們就可以将LoRa網絡跟NB-IoT網絡進行組合,借此消除網絡盲區。不管NB-IoT,還是LoRa,它們隻是一個載體。這個技術推出以後,可能對物聯網應用降低成本和擴大應用範圍,提供了一個工具。然而,要想真正的把使用者的需求激發出來,就需要去深入各個行業,幫使用者真正解決問題和提供高體驗的服務,這些才是根本。”

由于LoRaWAN标準的開放性和靈活性,中國已成為LoRa産業生态最大的市場,國内已有上千家公司的業務與LoRa相關。其中,中興通訊、阿裡巴巴、騰訊、中國聯通、貴州廣電、鐵塔公司等重量級玩家的加入,對中國LoRa産業的發展和壯大,其重要性是不言而喻的。

雷鋒網總結:

物聯網,從最早的萌芽階段發展至今,早已不是一個新興技術了。由于其包含的技術門類之多,産業鍊長,入局企業多,可以說盡管火爆了很多年,但卻一直未能真正進入大規模落地階段。

就物聯網的市場形态來講,這是一個高度碎片化的市場,需要各種高、中、低速的連接配接技術來滿足不同應用場景的需求,沒有哪種技術能通吃所有應用場景,在對各種物聯網應用進行落地時,即需要5G、NB-IoT,也需要LoRa、ZigBee、Wi-Fi和藍牙等。

從CLAA物聯網生态圈、MSP多業務統一平台、組網規模/行業應用、LoRa晶片的IP授權以及未來可能實作的星基覆寫來看,LoRa技術在中國的發展已經愈發穩健,以開放、自主的姿态給了衆多想要入局通信市場的企業一個機會,使其參與到網絡營運中。

5G牌照的頒發,使得5G商用程序大大提速,同時也引發了部分人士對于LoRa牌照問題的思考,那麼它是否存在牌照問題呢?

上文中我們曾提到,LoRa的網絡是根據項目需求來定的,既有大到省、市級的網絡覆寫,也有小到幾個街區大小的網絡覆寫。是以可以這麼說,LoRa即是網絡,也是業務和應用,這與電信營運商的5G業務是不同的。

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