應用

技術

物聯(lián)網(wǎng)世界 >> 物聯(lián)網(wǎng)新聞 >> 物聯(lián)網(wǎng)熱點新聞
企業(yè)注冊個人注冊登錄

挑戰(zhàn)NB-IoT和LoRa市場格局?LPWAN領域迎來新一輪爭奪

2021-05-11 08:45 物聯(lián)網(wǎng)智庫

導讀:近年來,物聯(lián)網(wǎng)業(yè)界對于物聯(lián)網(wǎng)連接“60%-30%-10%”的結構已形成共識

經(jīng)過幾年的大浪淘沙,如今LPWAN領域已形成NB-IoT和LoRa這兩類主流通信技術態(tài)勢。不過,當前這一市場依然不斷有新玩家入局,只是市場環(huán)境和各類技術定位已發(fā)生了明顯變化。

近年來,物聯(lián)網(wǎng)業(yè)界對于物聯(lián)網(wǎng)連接“60%-30%-10%”的結構已形成共識,即60%的連接通過低速率網(wǎng)絡實現(xiàn),30%的連接通過中速率網(wǎng)絡實現(xiàn),10%的連接通過高速率網(wǎng)絡實現(xiàn)。其中,占據(jù)60%的低速率網(wǎng)絡的主力為低功耗廣域網(wǎng)絡(LPWAN)。

市場上永遠不乏創(chuàng)新者,從業(yè)界初步認識到LPWAN價值起,相伴而行的是多種技術不斷推出并開啟商用競賽。經(jīng)過幾年的大浪淘沙,如今該領域已形成NB-IoT和LoRa這兩類主流通信技術態(tài)勢。不過,當前這一市場依然不斷有新玩家入局,只是市場環(huán)境和各類技術定位已發(fā)生了明顯變化。

NB-IoT和LoRa之外,新的玩家也在開疆拓土

根據(jù)公開資料,截至2020年底,NB-IoT和LoRa都已實現(xiàn)了億級的連接數(shù),大規(guī)模的連接使其成為LPWAN領域的主流技術,也驅動這兩類技術生態(tài)繁榮和成本下降。不過,NB-IoT和LoRa并沒有完全覆蓋所有低功耗、低速率連接領域,近年來,國內(nèi)多個LPWAN技術持續(xù)推出商用,在一些垂直領域發(fā)力。從公開信息可以獲取的典型代表企業(yè)包括道生物聯(lián)、磐啟微電子、盛路物聯(lián)、常州千米電子等。

道生物聯(lián)成立于 2019 年,其核心技術為TurMass?的LPWAN通信技術,TurMass?采用了mMIMO(大規(guī)模多天線)窄帶傳輸技術,融合獨特的系統(tǒng)架構,在系統(tǒng)容量、速率、覆蓋、能耗、組網(wǎng)靈活性和綜合成本等方面對LPWAN技術進行改進,其核心是一種免許可 mMIMO隨機接入技術,整個系統(tǒng)包括終端芯片、中繼、網(wǎng)關、網(wǎng)絡服務器。

磐啟微電子主推Chirp-IoT的LPWAN技術,通過引入多維度傳輸調制技術,提升傳輸速率和網(wǎng)絡容量,并降低干擾概率。目前,磐啟微電子已推出基于Chirp-IoT的終端芯片PAN3028和網(wǎng)關PAN3031。

盛路物聯(lián)則主推的是其自主研發(fā)的DDA(動態(tài)加密空間密集覆蓋蟻群模式),該技術前身是Spider技術,在通訊距離、低成本網(wǎng)絡覆蓋、低功耗設計、抗干擾設計、通訊可靠性、數(shù)據(jù)安全性、海量終端接入、魯棒性、易用性、自適應頻段選擇等方面進行優(yōu)化。

千米電子主推的是名為LaKi的無線通訊協(xié)議,包含了MAC層通訊協(xié)議和PHY層的完整技術創(chuàng)新,并在2020年3月底推出了第一批基于LaKi的量產(chǎn)射頻SoC芯片LK2400。

在NB-IoT和LoRa主流技術之外,這些新的LPWAN技術實際上面臨著明顯的生存壓力,因此必須在多個方面進行創(chuàng)新才有可能在市場中占據(jù)一席之地??傮w來說,這些技術創(chuàng)新的方向是彌補NB-IoT和LoRa的不足。

從公開資料來看,新的技術宣傳中會或多或少和NB-IoT、LoRa進行技術指標的對比。僅從技術指標來看,它們基本上在多個方面比NB-IoT和LoRa具有一定優(yōu)勢。另外,在網(wǎng)絡部署方面,這些新的技術解決方案也采用更靈活的方式,比如基本都采用通過中繼、自組網(wǎng)的方式實現(xiàn)快速靈活部署。

不過,技術指標的領先不代表商用領先,最終的商用有很多因素的影響。以移動通信技術為例,主流技術并非技術指標最領先的,但卻是所有利益相關方共識的技術體系,因此產(chǎn)業(yè)生態(tài)是非常完善的。非主流的技術體系要想在獲得市場認可,技術指標領先只是一個必要條件,而不是充分條件,還需要合適的生態(tài)和市場策略。

以史為鑒:第一輪LPWAN技術的爭奪

2015年,低功耗廣域網(wǎng)絡(LPWAN)開始成為物聯(lián)網(wǎng)領域的一個熱點,接下來經(jīng)歷了一個百花齊放、百家爭鳴的過程。筆者在2017年撰寫的個人首部專著《物聯(lián)網(wǎng)沙場狙擊槍——低功耗廣域網(wǎng)絡產(chǎn)業(yè)市場解讀》中,曾對相關技術進行總結,初略統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)那些具有技術和市場創(chuàng)新精神的人們推出了十多種低功耗廣域網(wǎng)絡技術,形成一個龐大的家族,每一種技術都躍躍欲試,力爭自身技術能夠在群雄逐鹿中勝出。

總體來看,整個低功耗廣域網(wǎng)絡家族可以分為兩大陣營,而這個陣營劃分的依據(jù)是各類技術所使用的無線電頻譜是否屬于授權頻譜,因此形成基于授權頻譜的技術和基于非授權頻譜技術的兩大陣營。通過公開資料搜集,兩大陣營主要技術如下表所示:

低功耗廣域網(wǎng)絡兩大陣營主要技術

陣營

技術

標準制定企業(yè)/組織

授權頻譜

NB-IoT

3GPP

eMTC



EC-GSM



非授權頻譜

LoRa

LoRaWAN

Semtech

LoRa聯(lián)盟

Sigfox

Sigfox


RPMA

Ingenu


ZETA

縱行科技


Symphony Link

Link Labs


Weightless-N

Weightless-W

Weightless-P

Weightless SIG


NWave

NWave


Telensa

Telensa


Platanus

M2COMM


Cynet

Cyan


WAVIoT NB-Fi

Waviot


Amber Wireless

Amber Wireless


Accellus

Accellus


可以看出,雖然全球參與低功耗廣域網(wǎng)絡技術研發(fā)的企業(yè)和組織非常多,但基于授權頻譜的技術主要還是由通信標準化組織3GPP集中來推動的;而非授權頻譜技術由大量分散的企業(yè)和組織來完成,各自擁有知識產(chǎn)權并各自推動商用。這樣的情形與無線電頻譜的使用權限有著一定關系。

可以說,2015年起LPWAN技術家族經(jīng)歷了第一輪百家爭鳴。數(shù)年過去后,經(jīng)歷一輪洗牌,大部分技術已淡出了人們的視野,僅留下少數(shù)幾個在開疆拓土。其中,NB-IoT和LoRa已經(jīng)成為無可爭議的主流技術體系,其他技術體系因為策略選擇的原因最終迎來了不同的命運和結局。

Sigfox曾經(jīng)有機會躋身LPWAN第一陣營,但由于其堅持全球部署公網(wǎng)的策略面臨資金匱乏的困境,如今不得不收縮;RPMA曾經(jīng)要橫掃物聯(lián)網(wǎng)領域的豪言壯語,現(xiàn)在已完全被遺忘;即使是3GPP體系的eMTC,由于沒有得到中國運營商的支持,也只能在海外保持一定的規(guī)模。值得注意的是,ZETA作為當年同期推出的LPWAN技術,由于其堅持面向垂直行業(yè)應用的市場策略,在大多數(shù)技術退出市場情況下,依然頑強的生存下來,雖然沒有躋身主流行列,但在物流、建筑等垂直領域已形成大規(guī)模應用,也建成了自身的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

新一輪LPWAN技術爭奪的不同特點

正如前文所述,近年來多種新的LPWAN技術相繼投入市場,爭奪60%的低速率物聯(lián)網(wǎng)連接市場,與2015年興起的LPWAN技術爭奪的場景相比,本次可以說是第二輪LPWAN技術爭奪戰(zhàn),而且呈現(xiàn)出了不一樣的特點。

首先,本輪LPWAN玩家們對其定位已有了明確的認識。數(shù)年前,在NB-IoT和LoRa還沒有形成規(guī)?;B接時,很多LPWAN技術雄心勃勃,認為自身有機會一統(tǒng)江湖,成為核心的物聯(lián)網(wǎng)通信標準。比較典型的是推出RPMA技術的Ingenu公司,2016年時任Ingenu CEO的John Horn信心滿滿,語出驚人,不斷炮轟其他技術,認為RPMA會全面碾壓LoRa、Sigfox,將和NB-IoT一起成為未來物聯(lián)網(wǎng)中的主流標準。另一個典型代表是Sigfox這一物聯(lián)網(wǎng)市場的“攪局者”,當年以顛覆電信運營商的姿態(tài)出現(xiàn),經(jīng)過多次創(chuàng)紀錄的融資,最終也無法支撐起成為全球物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡運營商的野心。時過境遷,今天在市場上依然存在的大部分LPWAN技術并未將自身定位為一統(tǒng)江湖的物聯(lián)網(wǎng)標準,而是更為實在地聚焦于少數(shù)重點行業(yè)應用,企業(yè)更為務實的探索自身的價值。

其次,LPWAN市場已得到了規(guī)模化的市場驗證,新的玩家避免了很多彎路。2015年,當LPWAN玩家們開啟第一輪爭奪時,彼時低速率物聯(lián)網(wǎng)市場連接數(shù)很少,這個領域基本上是一個空白的市場,各類應用場景只是理論上可落地的場景,并沒有規(guī)?;瘧抿炞C,廠商都在試水,而且都認為自身可以切入相應市場。如今,經(jīng)過5-6年的嘗試,LPWAN市場已出現(xiàn)了數(shù)個千萬級連接規(guī)模的應用場景,10多個百萬級連接規(guī)模的應用場景,在應用落地過程中各種壁壘和不足都充分暴露出來,讓后來者避免走彎路。另外,NB-IoT、LoRa連接數(shù)超過1億規(guī)模,成為該領域主流技術和事實標準,尤其是NB-IoT已形成規(guī)模化的網(wǎng)絡基礎設施,網(wǎng)絡覆蓋質量不斷提升,在一些場景中的優(yōu)勢逐漸顯現(xiàn)出來,后來者在優(yōu)劣勢分析基礎上也會避免與這些主流技術體系的應用場景形成直接競爭。在此基礎上,新的LPWAN玩家可以揚長避短,聚焦能夠發(fā)揮優(yōu)勢的垂直領域。

實際上,ZETA過去幾年能夠在主流技術體系的夾縫中生存下來,并在垂直領域占據(jù)一席之地,也是在自身定位、市場驗證等方面做出了正確的決策。在筆者看來,近年來入局的新型自主創(chuàng)新的LPWAN玩家可以充分借鑒ZETA的經(jīng)驗。

隨著物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,更加多樣化場景不斷出現(xiàn),一套技術體系無法滿足所有場景通信的需求,即使是需要低速率、低功耗、長距離的LPWAN領域,各個行業(yè)具體場景中也要考慮到很多因素,使得單一的LPWAN技術無法覆蓋這一60%連接的領域,這也給了多樣化LPWAN技術體系生存和商用的機會。只是與5-6年前不同的是,目前市場格局已經(jīng)形成NB-IoT和LoRa占據(jù)主流的態(tài)勢。這一格局在短期內(nèi)可能會發(fā)生一定的變化,主流技術市場占有率可能因其他LPWAN技術的商用會有所下滑,但新入局者不應僅僅聚焦于技術指標的領先,更應該對市場有更清晰的認識和更務實的定位,方能占據(jù)一席之地。

本文經(jīng)物聯(lián)網(wǎng)智庫授權轉載。