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輕量級廣域網(wǎng)之戰(zhàn):是什么讓LoRa與眾不同?

2020-06-01 09:05 千家網(wǎng)

導讀:從技術上講,各種廣域網(wǎng)技術都是因范圍、功耗和數(shù)據(jù)速率之間的權衡而發(fā)生變化的。那么,LoRa的特殊之處在于什么?


從技術上講,各種廣域網(wǎng)技術都是因范圍、功耗和數(shù)據(jù)速率之間的權衡而發(fā)生變化的。那么,LoRa的特殊之處在于什么?

有幾種替代技術正在作為輕量級廣域網(wǎng)(WAN)進行推廣。這些標準包括Lora、Sigfox、Ingenu和Weightless,以及其他一些或多或少覆蓋相同技術基礎的無線電標準。所有這些似乎都不太可能幸存下來。哪一個會成為贏家呢?

我把術語“輕量級廣域網(wǎng)”理解為使用開放頻譜的廣域網(wǎng),實際上是400MHz、900MHz和2.4GHz左右的ISM頻段。準確的波段和規(guī)則在世界各地因地區(qū)而異。

這些網(wǎng)絡的優(yōu)點是它們不需要用戶為昂貴的授權頻譜付費。它們的目標應用程序通常需要較低的數(shù)據(jù)速率,并且通常具有較低的功率需求,這意味著可能需要電池供電。至少長期以來,傳統(tǒng)蜂窩解決方案無法很好地滿足這一領域的需求,而蜂窩開發(fā)的重點始終放在更高的數(shù)據(jù)速率上。輕量級WAN也主要針對“上行”通信——終端節(jié)點向服務器發(fā)送數(shù)據(jù)——盡管可以實現(xiàn)某些下行鏈路。

從技術角度來看,不同的技術是不同的解決方案,而不是完全不同的解決方案。在范圍,功耗和數(shù)據(jù)速率之間不可避免地要權衡取舍。如果增加范圍,則將增加功耗或必須降低數(shù)據(jù)速率或兩者的混合。至今還沒有人挑戰(zhàn)物理定律。

Sigfox位于天平的遠程/低功耗/超低數(shù)據(jù)速率端,Ingenu位于另一端,LoRa和Weightless位于兩者之間。由于它的無線電可以動態(tài)調整數(shù)據(jù)速率,以數(shù)據(jù)速率交換距離,因此在標準范圍內,LoRa具有一定程度的靈活性。

LoRa對比蜂窩數(shù)據(jù)在物聯(lián)網(wǎng)方面的優(yōu)勢。此外,還包括藍牙(圖片:Insight SiP),供參考。

盡管存在這些限制,但廣泛的應用程序已很好地適應了這些技術。傳感器、儀表或其他測量設備的遠程讀取通常只需要以很少的間隔發(fā)送幾個字節(jié)的數(shù)據(jù)。但它們能帶來真正的增值。

可能比技術差異更有趣的是圍繞不同標準采用的不同業(yè)務模型,誰擁有部署解決方案的內容和選項。我相信LoRa在這里找到了成功的正確組合。

SigFox的目標是或多或少提供所有功能。它運行網(wǎng)絡或許可他人使用,并擁有無線電技術的專利。這將相當于擁有相關3GPP標準的單個壟斷移動運營商。

這種一站式服務方法既有優(yōu)勢又有劣勢。優(yōu)勢在于您只需要購買終端設備,Sigfox就會為你照看網(wǎng)絡端。。缺點是作為一個公司,你完全依賴于Sigfox。沒有競爭對手。Sigfox并不是一個大公司。雖然它已經(jīng)籌集了約3億美元,但它一直難以實現(xiàn)自己的目標,并且可以說只是在試圖通過全球服務覆蓋太多領域。雖然我無法提供深入的財務分析,也無法作為一家私人公司提供大量數(shù)據(jù),但似乎可以公平地說,Sigfox尚未達到一個強大和穩(wěn)定的地位。

Ingenu也采取了類似的做法,不過規(guī)模更小,只在美國運營。因此,它有相同的優(yōu)點和缺點。

Weightless則處于另一個極端,它是一個“開源”項目。有一個Weightless SIG和一個開放的標準,但是不太清楚是誰真正驅動了這項技術。市場上可用的設備似乎也有限。

LoRa位于這些極端之間。LoRa無線電調制最初由法國公司Cycleo開發(fā),現(xiàn)在由Semtech擁有。因此,盡管Semtech提供了LoRa無線電收發(fā)器,但最近它也將該技術許可給了其他供應商。因此,在物理層,該技術是專有的。

但是,對于網(wǎng)絡端,它實際上是完全開放的。LoRa聯(lián)盟是一個開放的行業(yè)組織,定義了網(wǎng)絡協(xié)議LoRaWAN。任何人都可以操作LoRa網(wǎng)絡。

傳統(tǒng)的網(wǎng)絡運營商、初創(chuàng)運營商和一些地方政府運營的開放網(wǎng)絡都在推廣該技術。此外,還可以創(chuàng)建自己的網(wǎng)絡。有幾家供應商出售低成本的LoRa網(wǎng)關。例如,對于大型工業(yè)場所,這可能是一個理想的解決方案。如果站點位于遠程位置,這也消除了對運營商覆蓋范圍的依賴。

實際的結果是,許多供應商選擇了通過模塊、設備和網(wǎng)關來支持該技術。因此,最終用戶有選擇的余地。Semtech仍然是核心無線電技術的所有者。然而,該公司并不是圍繞這一點建立的,也沒有任何跡象表明,除了提供收發(fā)芯片外,它還想做別的。

顯然,預測技術領域的贏家和輸家絕非易事。但是在我看來,LoRa擁有適當?shù)钠胶?,擁有一家成熟的技術公司來驅動核心技術,并圍繞著它發(fā)展多元化的開放生態(tài)系統(tǒng)??蛻艨梢詮暮芏囔`活性和選擇中受益,而這些都是永不過時的。

更大的問題也許是這些技術中的任何一種能否在蜂窩物聯(lián)網(wǎng)的即將到來的挑戰(zhàn)下生存下來。在忽略了M2M市場多年之后,蜂窩世界已經(jīng)醒來。通過NB-IoT和LTE-M,它推出了新一代物聯(lián)網(wǎng)技術。移動運營商具有大力推廣其技術的規(guī)模和能力。然而,即使在這里,LoRa也有一個優(yōu)勢,那就是不直接與那些可以采用LoRa并自行提出的運營商競爭。移動運營商也可以選擇獨立于市場上的其他運營商建立專用網(wǎng)絡。

NB-IoT和LTE-M的缺點在于,與“輕量級”替代方案相比,它們兩者都在某種程度上更加注重數(shù)據(jù)速率而不是功耗。

因此,盡管在這個瞬息萬變、充滿不確定性的世界里,沒有什么事情是確定無疑的,但LoRa的靈活性為其在遠程無線物聯(lián)網(wǎng)解決方案領域開辟出一片天地提供了最佳機會,盡管目前還不清楚這片天地的確切定位。