來源:博觀科技日期:2022-12-29 14:32:33
IoT Analytics數(shù)據(jù)顯示,2025年,包括蜂窩IoT及非蜂窩IoT技術(shù)在內(nèi)的全球聯(lián)網(wǎng)IoT設(shè)備數(shù)量將超過300億個(gè)。如果從IoT連接分布來看,有超過六成的IoT設(shè)備采用的是窄帶(低速率)連接,適合LPWAN(低功耗廣域網(wǎng))應(yīng)用的超過100億個(gè);用到5G、4G Cat.4等高速業(yè)務(wù)的占比約為一成。隨著窄帶技術(shù)的應(yīng)用,物聯(lián)網(wǎng)從無線抄表進(jìn)入無線消防、智能建筑、智能工廠等更多的行業(yè)應(yīng)用中。
在LPWAN技術(shù)里,主流通信技術(shù)包括LoRa、NB-IoT,并且在2020年都實(shí)現(xiàn)了億級(jí)的連接數(shù)。當(dāng)然,在這兩項(xiàng)技術(shù)之外,在更低功耗和更低速率的連接領(lǐng)域還有多家通信技術(shù)廠商發(fā)力,并且在垂直領(lǐng)域打造出自己的競爭優(yōu)勢,例如道生物聯(lián)主推新一代大容量LPWAN通信技術(shù)——TurMass?,磐啟微電子主推Chirp-IoT,盛路物聯(lián)自主研發(fā)DDA無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(動(dòng)態(tài)加密空間密集覆蓋蟻群模式),千米電子研發(fā)出名為LaKi的無線通訊協(xié)議,這是一項(xiàng)包含MAC層無線通訊協(xié)議和PHY層射頻SoC芯片的全新技術(shù)。
LPWAN技術(shù)細(xì)分領(lǐng)域百舸爭流,不同技術(shù)的規(guī)?;B接也助推LPWAN技術(shù)在IoT領(lǐng)域的分布。
LPWAN市場情況
LPWAN四雄的LoRa、NB-IoT、eMTC、Sigfox。其中以LoRa,NB-IoT為代表的低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)近年來已經(jīng)是物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域最熱門的的部分。根據(jù)IOT Analytics分析報(bào)告,過去幾年, 經(jīng)過眾多技術(shù)的百家爭鳴,LPWAN領(lǐng)域最終有4類技術(shù)殺出重圍,分別為NB-IoT、LoRa、LTE-M (eMTC)和Sigfox。根據(jù)IoT Analytics的監(jiān)測數(shù)據(jù), 采用這4類技術(shù)的節(jié)點(diǎn)數(shù)占所有LPWAN節(jié)點(diǎn)的份額超過96%。
具體而言, NB-IoT以47%的份額領(lǐng)先;其次是 LoRa,市場份額為36%; LTE-M為10%, Sigfox為3%。因此,這一格局基本上可以用“2+2”來形容,其中NB-IoT和LoRa具有明顯領(lǐng)先優(yōu)勢,占據(jù)83%的份額;LTE-M和Sigfox占據(jù)小額市場份額,剩余的技術(shù)非常分散,市場份額微不足道。
2020年年初,IoT Analytics監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示,2019年這4類技術(shù)所占市場份額為92%,2年后這一份額提升了2個(gè)百分點(diǎn)。不僅僅集中度提升了,結(jié)構(gòu)也發(fā)生了明顯變化,NB-IoT躍升為LPWAN領(lǐng)域連接規(guī)模最大的技術(shù)。
可以看到,智能表計(jì)依然是LPWAN最大應(yīng)用場景,而疫情使其滲透率進(jìn)一步提升。水表、燃?xì)獗淼戎悄鼙碛?jì)是LPWAN市場中最早、也是迄今為止最大的應(yīng)用場景,在中國和全球都不例外。
NB-IoT
NB-IoT實(shí)際上是4G的簡化版或者閹割版。
NB-IoT針對(duì)M2M通信場景對(duì)原有的4G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了技術(shù)優(yōu)化,其對(duì)網(wǎng)絡(luò)特性和終端特性進(jìn)行了適當(dāng)?shù)钠胶?,以適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的需求。
在”距離、品質(zhì)、特性“和”能耗、成本“中,保證”距離“上廣域覆蓋,一定程度地降低”品質(zhì)“(例如采用半雙工的通信模式,不支持高帶寬的數(shù)據(jù)傳輸),減少”特性“(例如不支持切換,即連接態(tài)的移動(dòng)性管理)。
網(wǎng)絡(luò)特性“縮水”的好處就是:降低了終端的通信“能耗”,并可以通過簡化通信模塊的復(fù)雜度來降低“成本”(例如簡化通信鏈路層的處理算法)。所以說,為了滿足部分物聯(lián)網(wǎng)終端的個(gè)性要求(低能耗、低成本),網(wǎng)絡(luò)做出了“妥協(xié)”。
NB-IoT是犧牲了一些網(wǎng)絡(luò)特性,來滿足物聯(lián)網(wǎng)中不同以往的應(yīng)用需要。
LoRa
LoRa技術(shù)是一種擴(kuò)頻調(diào)制技術(shù)(物理層)。LoRa一詞取自英文Long Range兩個(gè)單詞的首字母Lo和Ra,代表遠(yuǎn)距離的意思。
Lora最初由Cycleo創(chuàng)立,Cycleo是由幾名年輕人在法國創(chuàng)立的新興公司。它于2012年被Semtech收購,然后將該調(diào)制技術(shù)封裝到芯片中,由此一套基于LoRa技術(shù)的LORA通信芯片解決方案應(yīng)運(yùn)而生。該解決方案包括用于網(wǎng)關(guān)和終端的不同類型的Lora芯片,這為Lora芯片的商業(yè)化開辟了道路。
部署---按需部署,獨(dú)立組網(wǎng)(LoRa具有成為企業(yè)級(jí)WiFi的獨(dú)特價(jià)值)
相比于NB-IoT提供主干網(wǎng)絡(luò),LoRa在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代更像是扮演一個(gè)“wifi”的角色。LoRa就是一個(gè)“長Wi-Fi”技術(shù),其部署特點(diǎn)與WiFi非常相似。LoRa部署方便且可以獨(dú)立組網(wǎng),哪里有需要就在哪里建網(wǎng),類似于哪里需要WiFi信號(hào)哪里就放置一個(gè)WiFi路由器一樣。
LoRa的部署過程也很簡單,只要選擇一個(gè)網(wǎng)關(guān)部署位置,連接網(wǎng)線和電源線即可。在沒有網(wǎng)線的地方,可以利用4G網(wǎng)絡(luò)或者Wifi完成LoRa網(wǎng)絡(luò)部署。
LPWAN2.0泛在物聯(lián)-ZETA技術(shù)及應(yīng)用生態(tài)
由于各行各業(yè)對(duì)物聯(lián)應(yīng)用的多樣化和碎片化,一種通信技術(shù)已然滿足不了其數(shù)字化需求,物聯(lián)技術(shù)創(chuàng)新以及技術(shù)融合成為發(fā)展新趨勢。作為新一代LPWAN技術(shù),ZETA在2020年便提出了“LPWAN2.0 泛在物聯(lián)”,旨在通過技術(shù)持續(xù)演進(jìn)實(shí)現(xiàn)更低成本、更低功耗、更智能的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接。論壇現(xiàn)場,ZETA的原廠縱行科技創(chuàng)始人兼CEO李卓群指出LPWAN2.0將突破現(xiàn)有物聯(lián)應(yīng)用的瓶頸,打破成本高、方案單一、運(yùn)營困難等諸多限制,從而實(shí)現(xiàn)泛在物聯(lián)。
與此同時(shí),縱行科技在現(xiàn)場發(fā)布了一款基于Advanced M-FSK調(diào)制技術(shù)的“LPWAN2.0”芯片——ZTG1826A,以“小體積、高性能、低成本”為差異化亮點(diǎn),為LPWAN2.0提供“芯”支撐。此外,縱行科技還提供SDR網(wǎng)關(guān)、ZETA IoT基礎(chǔ)云,以“芯-網(wǎng)-云”為ZETA以及LPWAN產(chǎn)業(yè)合作伙伴以及行業(yè)終端客戶提供更全面的通信信息基礎(chǔ)設(shè)施,從而共建更加廣泛的物聯(lián)生態(tài)。
在建設(shè)數(shù)字中國的推動(dòng)下,主推NB-IoT的運(yùn)營商中移物聯(lián)也逐步入局非蜂窩網(wǎng)。早在兩年之前,中移物聯(lián)就推出了ZETA系列模組,構(gòu)建起“ZETA+蜂窩網(wǎng)絡(luò)”全連接產(chǎn)品體系,并圍繞ZETA模組及產(chǎn)品推出了智慧畜牧、能源表計(jì)、物流資產(chǎn)追蹤等場景解決方案,以彌補(bǔ)蜂窩產(chǎn)品在短距通信、局域通信領(lǐng)域的不足,打造全連接應(yīng)用新生態(tài)。
在低功耗芯片發(fā)展領(lǐng)域,廣芯微為觀眾分享了一系列面向個(gè)人及家庭智慧生活、工業(yè)控制、汽車、智能安防以及IoT應(yīng)用領(lǐng)域的低功耗芯片產(chǎn)品。通過技術(shù)優(yōu)化,助力電子產(chǎn)品降低能耗,為LPWAN2.0泛在物聯(lián)提供“創(chuàng)芯”動(dòng)力。
大會(huì)現(xiàn)場,ZETA聯(lián)盟首度對(duì)外發(fā)布《ZETA生態(tài)白皮書》。白皮書從LPWAN產(chǎn)業(yè)發(fā)展、ZETA技術(shù)講解、生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈、ZETA生態(tài)發(fā)展規(guī)劃以及產(chǎn)品案例五大板塊展開介紹,也為低功耗物聯(lián)生態(tài)構(gòu)建打造了一個(gè)樣本。
在各行各業(yè)的應(yīng)用實(shí)踐中,技術(shù)融合成為首選之路。一方面,技術(shù)融合可以幫助傳統(tǒng)的應(yīng)用場景實(shí)現(xiàn)技術(shù)升級(jí),促進(jìn)降本增效;另一方面,不同技術(shù)之間的融合,可以碎片化應(yīng)用需求,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的多維采集。
順豐科技物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)負(fù)責(zé)人胡典鋼分享了“LPWAN技術(shù)在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用實(shí)踐”。他表示,工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)作為智能制造和工業(yè)4.0的重要使能技術(shù)和關(guān)鍵實(shí)現(xiàn)路徑,以O(shè)T和IT技術(shù)融合為核心,數(shù)字化轉(zhuǎn)型將改變企業(yè)為客戶創(chuàng)造價(jià)值的形式;在資產(chǎn)管理與設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)管的場景中,基于“ZETA+工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)”的應(yīng)用實(shí)踐,主要解決了功耗續(xù)航、信號(hào)覆蓋、成本等問題,通過數(shù)字化監(jiān)控與智能化管理,幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化效益管控。
在智慧工廠領(lǐng)域,依柯力信息KA客戶高級(jí)總監(jiān)李少非指出,依柯力專注OT和IT技術(shù)的融合,通過ZETA等先進(jìn)的IoT技術(shù)與傳統(tǒng)的人、機(jī)、料相結(jié)合,依托感知、識(shí)別、定位等方式,打造云平臺(tái)和智慧物流運(yùn)營平臺(tái),提高物流運(yùn)轉(zhuǎn)效率,助力汽車供應(yīng)鏈物流降本增效。
凸版印刷集團(tuán)RFID-IoT Device開發(fā)部中國防偽事業(yè)推進(jìn)本部企劃營銷部負(fù)責(zé)人顧秋彥分享了“ZETA+RFID”的技術(shù)融合嘗試,將ZETag區(qū)域識(shí)別和RFID點(diǎn)識(shí)別的優(yōu)勢互補(bǔ),無源UHF-RFID與有源LPWAN技術(shù)結(jié)合,ZETA主動(dòng)上報(bào)彌補(bǔ)RFID被動(dòng)觸發(fā)的不足,可以實(shí)現(xiàn)物流追溯全鏈路的定位識(shí)別和狀態(tài)管理。與此同時(shí),相較于單一ID技術(shù)及平臺(tái)分別導(dǎo)入,采用多ID技術(shù)融合的方式,能有效降低用戶開發(fā)和使用成本,助力供應(yīng)鏈物流“RFID2.0”技術(shù)變革。
除此之外,ZETA也一樣擁抱與LoRa的技術(shù)融合。在意法半導(dǎo)體產(chǎn)品市場經(jīng)理羅少賢關(guān)于“ZETA+LoRa?,LPWAN2.0技術(shù)融合從“芯”開始”的演講中指出,意法半導(dǎo)體STM32也在不斷擴(kuò)大產(chǎn)品組合,比如STM32WL SoC,ZETA Over LoRa?,ZETA LPWAN協(xié)議棧兼容LoRa,無需更換芯片模組實(shí)現(xiàn)協(xié)議切換,助力LPWAN生態(tài)互聯(lián)互通,釋放IoT應(yīng)用無限可能。適用于智能電表、智慧樓宇、智慧物流、智能家居以及工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等多個(gè)LPWAN場景領(lǐng)域。
伴隨著物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展,更加多樣化的場景不斷涌現(xiàn),單靠某一種LPWAN技術(shù)并不能滿足所有的LPWAN物聯(lián)應(yīng)用場景。LPWAN2.0時(shí)代,通過技術(shù)融合創(chuàng)新,可以拓展出更多更新的物聯(lián)應(yīng)用新空間、新場景。
“通過ZETA傳感器,實(shí)現(xiàn)秒級(jí)報(bào)警并傳輸至物業(yè)值班人員手機(jī),管理人員收到報(bào)警后進(jìn)行維修,僅用20分鐘就完成了整個(gè)工單?!睎|浩蘭生智業(yè)云產(chǎn)品總監(jiān)沈雪嵐說道?!癦ETA+智業(yè)云”,以“全能管家式”服務(wù)賦能智慧樓宇,不僅推動(dòng)物業(yè)管理數(shù)字化,后續(xù)樓宇、社區(qū)、園區(qū)服務(wù)等場景都將會(huì)被納入進(jìn)來,實(shí)現(xiàn)樓宇資源互通,從而引領(lǐng)數(shù)字建筑與數(shù)字物業(yè)的深刻變革。
在技術(shù)融合發(fā)展與創(chuàng)新領(lǐng)域,農(nóng)博創(chuàng)新絕對(duì)算得上是“吃螃蟹”的人。他們將ZETA技術(shù)與大數(shù)據(jù)、智能制造設(shè)備及大數(shù)據(jù)分析結(jié)合起來,用于酒水釀造、農(nóng)業(yè)管理、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域,賦能智慧釀造和智慧農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)升級(jí),探索全新的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營模式。
技術(shù)融合離不開技術(shù)跨界的大膽創(chuàng)新與嘗試。在本屆ZETA生態(tài)論壇上,電子紙產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟為物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)帶來了更新穎的技術(shù)融合思考。電子紙產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟秘書長左強(qiáng)表示:“電子紙與低功耗物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有著廣闊的合作前景,尤其是ZETA這種遠(yuǎn)距離低功耗通信技術(shù),未來可以在智慧醫(yī)療、服裝零售、智慧工廠、智慧辦公等領(lǐng)域開辟新空間、新場景?!?/p>
當(dāng)前,數(shù)字化浪潮席卷全球,傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化智能化升級(jí)勢不可擋,技術(shù)新演進(jìn)、新融合、新應(yīng)用將催生新的業(yè)態(tài),讓我們期待“泛在物聯(lián)”時(shí)代的到來。
鄭州博觀電子科技有限公司是一家提供科技類物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)軟硬件定制化方案服務(wù)商、也是中原地區(qū)領(lǐng)先的物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備解決方案提供商。致力共享換電柜、智能充電樁、共享洗車機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)軟硬件等服務(wù)平臺(tái)的方案開發(fā)與運(yùn)維??偛课挥诤幽鲜∴嵵菔懈咝聟^(qū),已取得國家高新技術(shù)企業(yè)認(rèn)證證書。經(jīng)過10多年的業(yè)務(wù)開拓,公司已經(jīng)形成了以中原地區(qū)為中心、業(yè)務(wù)遍布全國的經(jīng)營格局。
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