2019年11月28日,中華人民共和國工業和資訊化部公告2019年第52号文,關于進一步規範進一步規範微功率短距離無線電發射裝置的事項進行了公告。當天,老張寫了一篇文章解讀《工信部發公告,LoRa要涼涼了!》結果背景很多人留言說我危言聳聽,後來我該用溫和口氣發文請大家評判,實際上,使用者的投票已經說明了問題了,詳見《工信部發公告,LoRa要涼涼還是大發展?》很多使用者認為這個公告對本土标準ZETA 和NB都是利好,今天,中國NB-IoT産業聯盟秘書長解運洲發文從專業角度這個公告,文章以極其專業的論據論證了LoRa将前景黯淡,實際上LoRa終究是要涼涼了,也就是時間問題而已,在目前這個狀況下,明知道前景黯淡明知道是定時炸彈,如果還有人以專業人士自居繼續鼓吹大家上LoRa,那不是非蠢既壞那真是可以說是别有用心了,大家可以仔細看看專業人士的評論。
以下是發自”5G物聯網産業聯盟“微信号的該文全文
影響LoRa的主要内容,是《微功率短距離無線電發射裝置目錄和技術要求》的第四部分,即民用計量儀表部分。
原文如下:
(四)民用計量儀表
限在建築樓宇、住宅小區及村莊等小範圍内組網應用,任意時刻限單個信道發射。
民用計量儀表裝置應當具備“發射前搜尋”等幹擾規避功能,且不能被使用者調整或關閉。
若使用頻率與當地聲音、電視廣播電台頻率相同時,不得在當地使用;若對當地聲音、電視廣播接收産生幹擾時,應立即停止使用,待消除幹擾或調整到無幹擾頻率後方可重新使用。
1、使用頻率:470-510MHz。
2、發射功率限值:50mW(e.r.p)。
3、發射功率譜密度限值:占用帶寬小于等于 200kHz 的, 為 50mW/200kHz(e.r.p) ;占 用 帶 寬 200-500kHz 的 , 為 10mW/100kHz(e.r.p)。
4、單次發射持續時間:不超過 1 秒。
5、占用帶寬:不大于 500kHz。
6、頻率容限:100×10-6。
當規範釋出後,各路專家紛紛解讀。
有些人認為LoRa“老了”,不要再用了,否則以後各地無委一旦執行,LoRa終端将無法聯網。而企業承諾給水/氣/熱等領域的産品時效将無法兌現,因屬公共事業,甲方和相關上司亦将承擔較大風險。
有些LoRa從業人員則認為此公告是給LoRa留了一條縫隙,不至于趕盡殺絕。
大家需要拆除一些不符合公告要求的LoRa網關和終端,重新設計符合要求的裝置進行部署和應用。
在過去,很多LoRa從業人員隻是認為LoRa網關部署繁瑣,需要自己部署網關,需要220V供電,需要選址,需要繳納場地使用費,需要自己維護,在受到頻譜幹擾的時候自己定位問題,為了通信距離不得不調高發射功率,還有協定不相容等等因素。在行業領域,尤其是水/氣/熱行業,之前堅挺選用LoRa的也轉向NB-IoT了, 讓我們一一解讀其中的關鍵要點:
解讀1:
為什麼此次公告對民用計量儀表影響非常大?
按照新的規定,裝置廠家需在産品的使用說明書上明确寫明:這個裝置是用于“民用計量儀表”,用在某某(水表/氣表/電表等)場景。這點要求廠家必須明示産品計量儀表屬性。
衆所周知,基于LoRa的表計必須結合LoRa網關配合使用。
但是,LoRa網關并不屬于民用計量儀表,而屬于無線通信類裝置。
無線電管理局明确指出:
470 ~ 510MHz頻譜按照微功率方式應用于民用計量儀器儀表,并不屬于ISM頻譜。
我國在100MHz-1GHz頻段中沒有指定用于ISM應用的頻段。
LoRa使用者認為的470~510MHz頻譜為ISM頻段,應用于物聯網資料傳輸,本身并不符合國家無線電頻率管理規定。
解讀2:
限在建築樓宇、住宅小區及村莊等小範圍内組網應用。
這個限制就是表明:LoRa不能用于組建大網,也不能搭建城域網,尤其是在公共事業服務領域。這使得LoRa之智慧城市的使用幾乎無望。
LoRaWAN協定的目的是為了組建大網,對于有些城市和企業搭建的城域網或更大網絡,将變成違規搭建,必然面臨“拆除”的尴尬境地。
解讀3:
任意時刻限單個信道發射。
此要求對LoRa終端沒有影響,但限制了LoRa網關同時進行下行響應或者資料傳輸的信道數。
下行容量限定為單信道容量。如果下行業務較多,則需要擴容。
也就是說,隻能通過增加網關的數量來進行擴容,而不能通過采用更多的信道進行擴容。
此舉必然導緻投資成本成倍增加。
解讀4:
民用計量儀表裝置應當具備“發射前搜尋”等幹擾規避功能,且不能被使用者調整或關閉。
LoRa目前是按照想發就發的Aloha方式進行通信的,不具備幹擾規避功能。
如果要支援“發射前搜尋”,則整個産業鍊需要進行新開發和适配,增加模組/終端複雜度和開發成本。
解讀5:
發射功率譜密度限值:占用帶寬小于等于 200kHz 的, 為50mW/200kHz(e.r.p) ;占 用 帶 寬 200-500kHz 的 , 為 10mW/100kHz(e.r.p)。
此規定說明該頻譜是按照微功率場景使用,e.r.p不是終端的發射功率,是包含天線增益後的功率。
目前,大部分LoRa行業應用的網關和終端使用的功率都超過了該規定,并不符合微功率無線電裝置要求。
一旦無委嚴格執行,則必然面臨拆除的風險。
解讀6:
單次發射持續時間:不超過 1 秒。
LoRa的空中傳輸時間受帶寬、擴頻因子、編碼率、資料包大小等影響,這也決定在不同場景下的傳輸功能。
A:在典型的50~100位元組業務模型下,按照LoRaWAN規定的各種速率下可傳輸的最大位元組數來分析,擴頻因子最大隻能到10。是以,LoRa覆寫要收縮約5dB(即覆寫要求提升5dB,MCL149)。
按照新的要求進行建網,相比以前的部署方式,網關數量需增加90%的數量。
LoRa企業可通過減少每次傳輸的資料量來規避,使用擴頻因子12,即在覆寫水準相同的情況下,每次最多傳輸12個位元組。
這種方式根本無法使用,因為LoRaWAN的最小資料報頭開銷為12位元組。
若使用擴頻因子11,覆寫收縮2.5dB,傳輸資料量44位元組,除去報頭開銷最大32位元組,網關數量也需要增加約36%的數量。
B:LoRaWAN現有的協定需要更新,存量終端和網絡需要更新适配,EIRP和傳輸時間也需要更新。
解讀7:
若使用頻率與當地聲音、電視廣播電台頻率相同時,不得在當地使用;若對當地聲音、電視廣播接收産生幹擾時,應立即停止使用,待消除幹擾或調整到無幹擾頻率後方可重新使用。
地面波數字電視信号(DTMB)可以免費接收高清電視節目,是國家的惠民工程。
但是,地面波數字電視對LoRa是一個緻命的打擊。
中心頻率落在52.5MHz到706MHz的範圍内,并且不同的城市可以不同。
這給LoRa的影響是,一旦當地開通了地面波數字電視,之前處于同一頻頻的裝置将無法工作,必須拆除後重新調試安裝。
解讀8:
自2022年1月1日起,停止生産或者進口不符合本公告但符合《關于釋出<微功率(短距離)無線電裝置的技術要求>的通知》(信部無〔2005〕423号)規定的民用計量儀表。
符合原規定已合法使用的上述微功率裝置可用到報廢為止。
限制了其使用範圍(小包、低頻次、覆寫距離近、小容量、計量儀表)。
老裝置要報廢(2022年1月)。
新裝置有更高要求(開機前嗅探),局部具有長期不可使用的風險。
從低功耗廣域網的部署方式來分析,隻有為使用者搭建一張具有QoS服務品質的網絡,并且不受頻譜幹擾和規劃的影響,才能長期滿足于行業使用者的訴求,為提升該行業的管理效率提供優質的整體解決方案。
與LoRa相比,NB-IoT無需網關、選址和個人維護等節約了前期成本外,同時也具備一下幾點優勢:
強連結:在同一基站的情況下,天網互聯科技的NB-IoT可以比現有無線技術提供50-100倍的接入數。一個扇區能夠支援10萬個連接配接,支援低延時敏感度、超低的裝置成本、低裝置功耗和優化的網絡架構。舉例來說,受限于帶寬,營運商給家庭中每個路由器僅開放8-16個接入口,而一個家庭中往往有多部手機、筆記本、平闆電腦,未來要想實作全屋智能、上百種傳感裝置需要聯網就成了一個棘手的難題。而NB-IoT足以輕松滿足未來智慧家庭中大量裝置聯網需求。
例如:天網互聯科技(深圳)有限公司與中移物聯網有限公司于2019年簽署了2000套NBIOT智能門鎖、水表和電表的項目,所有裝置隻需要在一個基站的連接配接下就能在小區内正常使用。
高覆寫:NB-IoT室内覆寫能力強,比LTE提升20dB增益,相當于提升了100倍覆寫區域能力。不僅可以滿足農村這樣的廣覆寫需求,對于廠區、地下車庫、井蓋這類對深度覆寫有要求的應用同樣适用。以井蓋監測為例,過去GPRS的方式需要伸出一根天線,車輛來往極易損壞,而NB-IoT隻要部署得當,就可以很好的解決這一難題。
例如:長沙嶽麓山上共享休憩屋采用天網互聯NB-IoT智能門鎖,遊客可以通過手機掃碼付費開門。很好的展示了NB-IoT覆寫能力強特性。
低功耗:低功耗特性是物聯網應用一項重要名額,特别對于一些不能經常更換電池的裝置和場合,如安置于高山荒野偏遠地區中的各類傳感監測裝置,它們不可能像智能手機一天一充電,長達幾年的電池使用壽命是最本質的需求。NB-IoT聚焦小資料量、小速率應用,是以NB-IoT裝置功耗可以做到非常小,裝置續航時間可以從過去的幾個月大幅提升到幾年。
低成本:與LoRa相比,NB-IoT無需重建立網,射頻和天線基本上都是複用的。以中國移動為例,900MHZ裡面有一個比較寬的頻帶,隻需要清出來一部分2G的頻段,就可以直接進行LTE和NB-IoT的同時部署。低速率、低功耗、低帶寬同樣給NB-IoT晶片以及子產品帶來低成本優勢。
高安全:NB-IoT使用了授權頻段,有三種部署方式:獨立部署、保護帶部署、帶内部署。全球主流的頻段是800MHz和900MHz。NB-IoT是基于授權頻段的通信,可以有效減少擁塞現象,而且減少被攻擊的機率,安全性能好。國内三大營運商可為NB-IoT提供電信級保障,安全性、可靠性有保障。而天網互聯的NB-IoT智能門鎖還加入了區塊鍊技術,更大程度確定使用者資料的安全。(專利名稱:一種基于區塊鍊的智能鎖監管裝置、方法及存儲媒體 )
以下是公告全文和無委會對公告的解釋
2019年11月28日,中華人民共和國工業和資訊化部釋出公告2019年第52号文,關于進一步規範進一步規範微功率短距離無線電發射裝置的事項進行了公告。
公告稱根據《中華人民共和國無線電管理條例》,為促進各類無線電業務和應用健康發展,進一步規範微功率短距離無線電發射裝置(以下簡稱微功率裝置)的生産、進口、銷售和使用,維護空中電波秩序,現将有關事項公告如下:
一、生産或者進口在國内銷售、使用列入并符合《微功率短距離無線電發射裝置目錄和技術要求》(見附件)的無線電發射裝置,無需取得無線電頻率使用許可、無線電台執照、無線電發射裝置型号核準,但應當符合産品品質等法律法規、國家标準和國家無線電管理有關規定。
二、微功率裝置的使用不得對其他合法的無線電台(站)産生有害幹擾,也不得提出免受有害幹擾的保護要求,如對其他合法無線電台(站)産生有害幹擾時,應立即停止使用,并在設法消除有害幹擾後方可繼續使用。
三、使用微功率裝置必須承受其他合法的無線電台(站)的幹擾,在《中華人民共和國無線電頻率劃分規定》規定的工業、科學及醫療(ISM)應用頻段内使用微功率裝置,還應當承受ISM應用裝置産生的射頻能量的幹擾。微功率裝置受到幹擾時不受法律保護,但可向當地無線電管理機構報告。
四、微功率裝置的調整或控制裝置應僅限于在技術要求規定的技術名額範圍内進行調整或控制。使用微功率裝置不得擅自改變使用場景、擴大發射頻率範圍、加大發射功率(包括額外加裝射頻功率放大器),不得擅自更改發射天線。
五、在航空器内和依據法律法規、國家有關規定、标準劃設的射電天文台、氣象雷達站、衛星地球站(含測控、測距、接收、導航站)等軍民用無線電台(站)、機場等的電磁環境保護區域内使用微功率裝置,應當遵守電磁環境保護及相關行業主管部門的規定。未經準許,不得在航空和軍事管制區使用模型無線電遙控裝置。
六、微功率裝置應當在其産品使用說明(含電子顯示的說明書)中注明以下内容:
(一)符合“微功率短距離無線電發射裝置目錄和技術要求”的具體條款和使用場景,采用的天線類型和性能,控制、調整及開關等使用方法;
(二)不得擅自改變使用場景或使用條件、擴大發射頻率範圍、加大發射功率(包括額外加裝射頻功率放大器),不得擅自更改發射天線;
(三)不得對其他合法的無線電台(站)産生有害幹擾,也不得提出免受有害幹擾保護;
(四)應當承受輻射射頻能量的工業、科學及醫療(ISM)應用裝置的幹擾或其他合法的無線電台(站)幹擾;
(五)如對其他合法的無線電台(站)産生有害幹擾時,應立即停止使用,并采取措施消除幹擾後方可繼續使用;
(六)在航空器内和依據法律法規、國家有關規定、标準劃設的射電天文台、氣象雷達站、衛星地球站(含測控、測距、接收、導航站)等軍民用無線電台(站)、機場等的電磁環境保護區域内使用微功率裝置,應當遵守電磁環境保護及相關行業主管部門的規定;
(七)禁止在以機場跑道中心點為圓心、半徑5000米的區域内使用各類模型遙控器;
(八)微功率裝置使用時溫度和電壓的環境條件。
七、自2020年1月1日起,停止生産或者進口不符合本公告但符合《關于釋出<微功率(短距離)無線電裝置的技術要求>的通知》(信部無〔2005〕423号)規定的電子吊秤無線傳輸專用裝置、230MHz頻段無線資料傳送裝置、230MHz頻段起重機或傳送機械專用無線遙控裝置,以及《關于無線汽車防盜報警裝置使用頻率的通知》(信無函〔2006〕61号)規定的410MHz頻段汽車報警器等微功率裝置。
自2022年1月1日起,停止生産或者進口不符合本公告但符合《關于釋出<微功率(短距離)無線電裝置的技術要求>的通知》(信部無〔2005〕423号)規定的民用計量儀表、模拟式無繩電話機和698-787MHz頻段的微功率裝置。
符合原規定已合法使用的上述微功率裝置可用到報廢為止。
八、發現涉及違法生産、進口、銷售和使用微功率裝置行為的,可向無線電管理機構舉報,各省、自治區、直轄市無線電管理機構應依法查處違法行為。
九、遇有國家重大任務或進行無線電管制時,微功率裝置的使用應遵守國家重大任務期間釋出的無線電管理規定,或服從有關無線電管制指令和無線電管制指令。
十、本公告自釋出之日起實施。本公告實施前已獲得無線電發射裝置型号核準證的微功率裝置,在型号核準證有效期内可标注型号核準代碼。此前釋出的微功率裝置有關檔案,凡與本公告不符的,按照本公告執行。
特此公告。
對于這個公告,無線電委員會特别對《中華人民共和國工業和資訊化部公告2019年第52号》做了解讀,内容如下:
釋出時間:2019-11-28 來源:無線電管理局
為促進各類無線電業務和應用健康發展,進一步規範微功率短距離無線電發射裝置(下稱“微功率裝置”)的管理,維護空中電波秩序,近日,工業和資訊化部釋出了2019年第52号公告,有關政策解讀如下:
問:什麼是微功率裝置,它的應用有什麼特點?
答:根據國際電信聯盟(ITU)相關決議和建議書,微功率裝置具有發射功率小、傳輸距離短、裝置數量多等特點,一般是指提供單向或雙向通信,且對其他無線電裝置僅具有較低幹擾可能性的無線電發射裝置。多數情況下微功率裝置與相關頻段内的無線電業務能夠共用頻率,并遵循不對其他無線電業務産生有害幹擾,也不得提出免受有害幹擾保護要求的使用原則。
問:我國微功率裝置管理的曆史情況?
答:我國自上世紀九十年代開始對微功率裝置實施系統管理。1998年,原資訊産業部釋出了《微功率(短距離)無線電裝置管理暫行規定》(信部〔1998〕178号),并随文印發了12類微功率裝置及其技術要求,明确了微功率裝置的範疇。2005年,原資訊産業部修訂了《微功率(短距離)無線電裝置的技術要求》(信部無〔2005〕423号),修訂釋出了通用微功率裝置、通用無線遙控裝置等14類微功率裝置及其技術要求,規定微功率裝置無需辦理頻率使用許可和台站執照,但應當取得無線電發射裝置型号核準證。
問:為什麼要制定該公告?
答:2016年《中華人民共和國無線電管理條例》(下稱《條例》)修訂釋出,明确國家規定的微功率裝置無需辦理無線電頻率使用許可,無線電台(站)設定、使用許可和無線電發射裝置型号核準。
為貫徹落實新修訂的《條例》,規範微功率短距離無線電發射裝置管理,維護空中電波秩序,需要明确微功率裝置範疇,劃清管理邊界。此外,近年來出現了一些新應用和新技術,一些技術逐漸退出“曆史舞台”,原有微功率裝置管理的檔案的部分條款也已不适應形勢發展。是以,需要對微功率裝置的管理檔案進行修訂。
問:公告制定過程是怎樣的?
答:2016年,工業和資訊化部啟動了微功率裝置研究工作,主要過程如下:
一是制定公告初稿。對以往釋出的微功率裝置管理相關檔案進行了系統梳理,結合微功率裝置的新應用與新技術,形成公告初稿。明确微功率裝置範疇,規範微功率裝置的生産、進口、銷售和使用的管理與技術要求。
二是廣泛聽取意見。考慮到微功率裝置應用範圍廣、涉及領域多,于2017年12月、2018年11月,先後兩次向社會公開征求了意見。同時,還征求了國務院相關部委、各省(區、市)無線電管理機構的意見,并對上述意見進行了認真梳理和逐條分析,與産業界進行了多輪次溝通和協調。
三是對重點問題開展專題論證和專家咨詢。對于涉及的重點問題、重點頻段,組織相關機關和專家進行了深入的相容性分析和測試論證工作,為公告制定提供了有力支撐。2019年6月,在北京組織召開了專家咨詢會,根據專家意見和公開征求意見的回報情況,進行了進一步完善。
問:公告的主要内容有哪些?
答:本公告明确了微功率裝置相關管理要求,規範了微功率裝置生産、進口、銷售和使用的各個環節,并明确了微功率裝置的範疇和管理邊界。
一、公告正文共10條内容,包括微功率裝置的範疇,頻率、台站和裝置管理要求,幹擾處理原則,特殊場景使用要求,産品說明内容,部分裝置使用過渡措施等。
二、公告附件中明确了最新的微功率裝置種類。包括通用微功率裝置、通用無線遙控裝置、無線傳聲器等八類,并對其工作頻段、發射功率、工作帶寬等射頻技術要求進行了詳細規定。
三、根據管理和應用需要,公告中将原明确參照或者按照微功率裝置管理的部分裝置從微功率裝置中移出,另行制定有關管理規定。
問:我國指定用于工業、科學及醫療(産生射頻能量,以下簡稱ISM)應用的頻段有哪些?與其他國家或者區域有何不同?
答:在我國,根據《中華人民共和國無線電頻率劃分規定》及其中腳注5.138和5.150,6765-6795kHz(中心頻率6780kHz)、61-61.5GHz(中心頻率61.25GHz)、122-123GHz(中心頻率122.5GHz)、244-246GHz(中心頻率245GHz)頻段用于ISM應用,但其使用須經無線電主管部門給予特别準許;13553-13567kHz(中心頻率13560kHz)、26957-27283kHz(中心頻率27120kHz)、40.66-40.7MHz(中心頻率40.68MHz)、2400-2500MHz(中心頻率2450MHz)、5725-5875MHz(中心頻率5800MHz)、24-24.25GHz(中心頻率24.125GHz)頻段也用于ISM應用,在這些頻段内工作的無線電業務必須承受由于這些ISM應用産生的有害幹擾。
國際上,433.05-434.79MHz(中心頻率433.92MHz)頻段是國際電聯第一區部分歐洲國家指定用于ISM應用的頻段,902-928MHz(中心頻率915MHz)頻段是美國等國際電聯劃分的第二區國家指定用于ISM應用的頻段。與歐美相比,包括我國在内的大部分國際電聯第三區國家在100MHz-1GHz頻段中沒有指定用于ISM應用的頻段。
根據《中華人民共和國無線電頻率劃分規定》,上述指定用于ISM應用的頻段也劃分給了無線電業務使用,不論是ISM應用還是符合劃分的無線電業務,都可以使用上述頻段,但均要符合我國無線電管理有關規定。
問:在我國允許微功率裝置使用的頻段主要有哪些?
答:國際上,微功率裝置使用的頻段均與無線電業務或ISM應用的頻段共用,國際電信聯盟并沒有給微功率裝置指定專用、獨占的頻率。
在我國,允許微功率裝置使用的頻段亦是如此,一是共用指定用于ISM應用的頻段。在這些頻段内ISM應用可能對其他無線電應用産生有害幹擾,在大部分ISM頻段允許微功率裝置在滿足規定技術條件下共用。二是共用無線電業務使用的頻段。考慮到微功率裝置發射功率小、傳輸距離短,結合我國無線電頻率劃分、規劃和使用實際情況,在對同一頻段内依法已經開展或将來開展的無線電業務不會産生有害幹擾的前提下,符合相關管理規定和技術要求的微功率裝置可使用部分非ISM應用的頻段,即共用無線電業務使用的頻段。