來源:博觀科技日期:2022-12-29 14:32:33
IoT Analytics數據顯示,2025年,包括蜂窩IoT及非蜂窩IoT技術在內的全球聯網IoT設備數量將超過300億個。如果從IoT連接分布來看,有超過六成的IoT設備采用的是窄帶(低速率)連接,適合LPWAN(低功耗廣域網)應用的超過100億個;用到5G、4G Cat.4等高速業務的占比約為一成。隨著窄帶技術的應用,物聯網從無線抄表進入無線消防、智能建筑、智能工廠等更多的行業應用中。
在LPWAN技術里,主流通信技術包括LoRa、NB-IoT,并且在2020年都實現了億級的連接數。當然,在這兩項技術之外,在更低功耗和更低速率的連接領域還有多家通信技術廠商發力,并且在垂直領域打造出自己的競爭優勢,例如道生物聯主推新一代大容量LPWAN通信技術——TurMass?,磐啟微電子主推Chirp-IoT,盛路物聯自主研發DDA無線網絡技術(動態加密空間密集覆蓋蟻群模式),千米電子研發出名為LaKi的無線通訊協議,這是一項包含MAC層無線通訊協議和PHY層射頻SoC芯片的全新技術。
LPWAN技術細分領域百舸爭流,不同技術的規?;B接也助推LPWAN技術在IoT領域的分布。
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絡技術近年來已經是物聯網領域最熱門的的部分。根據IOT Analytics分析報告,過去幾年, 經過眾多技術的百家爭鳴,LPWAN領域最終有4類技術殺出重圍,分別為NB-IoT、LoRa、LTE-M (eMTC)和Sigfox。根據IoT Analytics的監測數據, 采用這4類技術的節點數占所有LPWAN節點的份額超過96%。
具體而言, NB-IoT以47%的份額領先;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具有明顯領先優勢,占據83%的份額;LTE-M和Sigfox占據小額市場份額,剩余的技術非常分散,市場份額微不足道。
2020年年初,IoT Analytics監測數據顯示,2019年這4類技術所占市場份額為92%,2年后這一份額提升了2個百分點。不僅僅集中度提升了,結構也發生了明顯變化,NB-IoT躍升為LPWAN領域連接規模最大的技術。
可以看到,智能表計依然是LPWAN最大應用場景,而疫情使其滲透率進一步提升。水表、燃氣表等智能表計是LPWAN市場中最早、也是迄今為止最大的應用場景,在中國和全球都不例外。
NB-IoT
NB-IoT實際上是4G的簡化版或者閹割版。
NB-IoT針對M2M通信場景對原有的4G網絡進行了技術優化,其對網絡特性和終端特性進行了適當的平衡,以適應物聯網應用的需求。
在”距離、品質、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“(例如采用半雙工的通信模式,不支持高帶寬的數據傳輸),減少”特性“(例如不支持切換,即連接態的移動性管理)。
網絡特性“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,為了滿足部分物聯網終端的個性要求(低能耗、低成本),網絡做出了“妥協”。
NB-IoT是犧牲了一些網絡特性,來滿足物聯網中不同以往的應用需要。
LoRa
LoRa技術是一種擴頻調制技術(物理層)。LoRa一詞取自英文Long Range兩個單詞的首字母Lo和Ra,代表遠距離的意思。
Lora最初由Cycleo創立,Cycleo是由幾名年輕人在法國創立的新興公司。它于2012年被Semtech收購,然后將該調制技術封裝到芯片中,由此一套基于LoRa技術的LORA通信芯片解決方案應運而生。該解決方案包括用于網關和終端的不同類型的Lora芯片,這為Lora芯片的商業化開辟了道路。
部署---按需部署,獨立組網(LoRa具有成為企業級WiFi的獨特價值)
相比于NB-IoT提供主干網絡,LoRa在物聯網時代更像是扮演一個“wifi”的角色。LoRa就是一個“長Wi-Fi”技術,其部署特點與WiFi非常相似。LoRa部署方便且可以獨立組網,哪里有需要就在哪里建網,類似于哪里需要WiFi信號哪里就放置一個WiFi路由器一樣。
LoRa的部署過程也很簡單,只要選擇一個網關部署位置,連接網線和電源線即可。在沒有網線的地方,可以利用4G網絡或者Wifi完成LoRa網絡部署。
LPWAN2.0泛在物聯-ZETA技術及應用生態
由于各行各業對物聯應用的多樣化和碎片化,一種通信技術已然滿足不了其數字化需求,物聯技術創新以及技術融合成為發展新趨勢。作為新一代LPWAN技術,ZETA在2020年便提出了“LPWAN2.0 泛在物聯”,旨在通過技術持續演進實現更低成本、更低功耗、更智能的網絡聯接。論壇現場,ZETA的原廠縱行科技創始人兼CEO李卓群指出LPWAN2.0將突破現有物聯應用的瓶頸,打破成本高、方案單一、運營困難等諸多限制,從而實現泛在物聯。
與此同時,縱行科技在現場發布了一款基于Advanced M-FSK調制技術的“LPWAN2.0”芯片——ZTG1826A,以“小體積、高性能、低成本”為差異化亮點,為LPWAN2.0提供“芯”支撐。此外,縱行科技還提供SDR網關、ZETA IoT基礎云,以“芯-網-云”為ZETA以及LPWAN產業合作伙伴以及行業終端客戶提供更全面的通信信息基礎設施,從而共建更加廣泛的物聯生態。
在建設數字中國的推動下,主推NB-IoT的運營商中移物聯也逐步入局非蜂窩網。早在兩年之前,中移物聯就推出了ZETA系列模組,構建起“ZETA+蜂窩網絡”全連接產品體系,并圍繞ZETA模組及產品推出了智慧畜牧、能源表計、物流資產追蹤等場景解決方案,以彌補蜂窩產品在短距通信、局域通信領域的不足,打造全連接應用新生態。
在低功耗芯片發展領域,廣芯微為觀眾分享了一系列面向個人及家庭智慧生活、工業控制、汽車、智能安防以及IoT應用領域的低功耗芯片產品。通過技術優化,助力電子產品降低能耗,為LPWAN2.0泛在物聯提供“創芯”動力。
大會現場,ZETA聯盟首度對外發布《ZETA生態白皮書》。白皮書從LPWAN產業發展、ZETA技術講解、生態產業鏈、ZETA生態發展規劃以及產品案例五大板塊展開介紹,也為低功耗物聯生態構建打造了一個樣本。
在各行各業的應用實踐中,技術融合成為首選之路。一方面,技術融合可以幫助傳統的應用場景實現技術升級,促進降本增效;另一方面,不同技術之間的融合,可以碎片化應用需求,實現數據的多維采集。
順豐科技物聯網平臺負責人胡典鋼分享了“LPWAN技術在工業物聯網中的應用實踐”。他表示,工業物聯網作為智能制造和工業4.0的重要使能技術和關鍵實現路徑,以OT和IT技術融合為核心,數字化轉型將改變企業為客戶創造價值的形式;在資產管理與設備遠程監管的場景中,基于“ZETA+工業物聯網平臺”的應用實踐,主要解決了功耗續航、信號覆蓋、成本等問題,通過數字化監控與智能化管理,幫助企業實現自動化效益管控。
在智慧工廠領域,依柯力信息KA客戶高級總監李少非指出,依柯力專注OT和IT技術的融合,通過ZETA等先進的IoT技術與傳統的人、機、料相結合,依托感知、識別、定位等方式,打造云平臺和智慧物流運營平臺,提高物流運轉效率,助力汽車供應鏈物流降本增效。
凸版印刷集團RFID-IoT Device開發部中國防偽事業推進本部企劃營銷部負責人顧秋彥分享了“ZETA+RFID”的技術融合嘗試,將ZETag區域識別和RFID點識別的優勢互補,無源UHF-RFID與有源LPWAN技術結合,ZETA主動上報彌補RFID被動觸發的不足,可以實現物流追溯全鏈路的定位識別和狀態管理。與此同時,相較于單一ID技術及平臺分別導入,采用多ID技術融合的方式,能有效降低用戶開發和使用成本,助力供應鏈物流“RFID2.0”技術變革。
除此之外,ZETA也一樣擁抱與LoRa的技術融合。在意法半導體產品市場經理羅少賢關于“ZETA+LoRa?,LPWAN2.0技術融合從“芯”開始”的演講中指出,意法半導體STM32也在不斷擴大產品組合,比如STM32WL SoC,ZETA Over LoRa?,ZETA LPWAN協議棧兼容LoRa,無需更換芯片模組實現協議切換,助力LPWAN生態互聯互通,釋放IoT應用無限可能。適用于智能電表、智慧樓宇、智慧物流、智能家居以及工業物聯網等多個LPWAN場景領域。
伴隨著物聯網產業的迅猛發展,更加多樣化的場景不斷涌現,單靠某一種LPWAN技術并不能滿足所有的LPWAN物聯應用場景。LPWAN2.0時代,通過技術融合創新,可以拓展出更多更新的物聯應用新空間、新場景。
“通過ZETA傳感器,實現秒級報警并傳輸至物業值班人員手機,管理人員收到報警后進行維修,僅用20分鐘就完成了整個工單?!睎|浩蘭生智業云產品總監沈雪嵐說道。“ZETA+智業云”,以“全能管家式”服務賦能智慧樓宇,不僅推動物業管理數字化,后續樓宇、社區、園區服務等場景都將會被納入進來,實現樓宇資源互通,從而引領數字建筑與數字物業的深刻變革。
在技術融合發展與創新領域,農博創新絕對算得上是“吃螃蟹”的人。他們將ZETA技術與大數據、智能制造設備及大數據分析結合起來,用于酒水釀造、農業管理、環境監測等領域,賦能智慧釀造和智慧農業產業升級,探索全新的農業生產運營模式。
技術融合離不開技術跨界的大膽創新與嘗試。在本屆ZETA生態論壇上,電子紙產業聯盟為物聯網行業帶來了更新穎的技術融合思考。電子紙產業聯盟秘書長左強表示:“電子紙與低功耗物聯網技術有著廣闊的合作前景,尤其是ZETA這種遠距離低功耗通信技術,未來可以在智慧醫療、服裝零售、智慧工廠、智慧辦公等領域開辟新空間、新場景?!?/p>
當前,數字化浪潮席卷全球,傳統產業數字化智能化升級勢不可擋,技術新演進、新融合、新應用將催生新的業態,讓我們期待“泛在物聯”時代的到來。
鄭州博觀電子科技有限公司是一家提供科技類物聯網開發軟硬件定制化方案服務商、也是中原地區領先的物聯網終端設備解決方案提供商。致力共享換電柜、智能充電樁、共享洗車機、物聯網軟硬件等服務平臺的方案開發與運維??偛课挥诤幽鲜∴嵵菔懈咝聟^,已取得國家高新技術企業認證證書。經過10多年的業務開拓,公司已經形成了以中原地區為中心、業務遍布全國的經營格局。
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