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

2021-05-11 08:45 物聯(lián)網(wǎng)智庫

導(dǎo)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(jié)構(gòu)已形成共識

經(jīng)過幾年的大浪淘沙,如今LPWAN領(lǐng)域已形成NB-IoT和LoRa這兩類主流通信技術(shù)態(tài)勢。不過,當(dāng)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(shù)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(jié)構(gòu)已形成共識,即60%的連接通過低速率網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn),30%的連接通過中速率網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn),10%的連接通過高速率網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)。其中,占據(jù)60%的低速率網(wǎng)絡(luò)的主力為低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)(LPWAN)。

市場上永遠不乏創(chuàng)新者,從業(yè)界初步認(rèn)識到LPWAN價值起,相伴而行的是多種技術(shù)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(lǐng)域已形成NB-IoT和LoRa這兩類主流通信技術(shù)態(tài)勢。不過,當(dāng)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(shù)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(lǐng)域的主流技術(shù),也驅(qū)動這兩類技術(shù)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(lǐng)域,近年來,國內(nèi)多個LPWAN技術(shù)持續(xù)推出商用,在一些垂直領(lǐng)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(shù)為TurMass?的LPWAN通信技術(shù),TurMass?采用了mMIMO(大規(guī)模多天線)窄帶傳輸技術(shù),融合獨特的系統(tǒng)架構(gòu),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(shù)進行改進,其核心是一種免許可 mMIMO隨機接入技術(shù),整個系統(tǒng)包括終端芯片、中繼、網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。

磐啟微電子主推Chirp-IoT的LPWAN技術(shù),通過引入多維度傳輸調(diào)制技術(shù),提升傳輸速率和網(wǎng)絡(luò)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(guān)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(shù)前身是Spider技術(shù),在通訊距離、低成本網(wǎng)絡(luò)覆蓋、低功耗設(shè)計、抗干擾設(shè)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(yīng)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(shù)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(shù)之外,這些新的LPWAN技術(shù)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(shù)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(shù)宣傳中會或多或少和NB-IoT、LoRa進行技術(shù)指標(biāo)的對比。僅從技術(shù)指標(biāo)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(luò)部署方面,這些新的技術(shù)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(shù)指標(biāo)的領(lǐng)先不代表商用領(lǐng)先,最終的商用有很多因素的影響。以移動通信技術(shù)為例,主流技術(shù)并非技術(shù)指標(biāo)最領(lǐng)先的,但卻是所有利益相關(guān)方共識的技術(shù)體系,因此產(chǎn)業(yè)生態(tài)是非常完善的。非主流的技術(shù)體系要想在獲得市場認(rèn)可,技術(shù)指標(biāo)領(lǐng)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(shù)的爭奪

2015年,低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)(LPWAN)開始成為物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)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(luò)產(chǎn)業(yè)市場解讀》中,曾對相關(guān)技術(shù)進行總結(jié),初略統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)那些具有技術(shù)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(luò)技術(shù),形成一個龐大的家族,每一種技術(shù)都躍躍欲試,力爭自身技術(shù)能夠在群雄逐鹿中勝出。

總體來看,整個低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)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(shù)所使用的無線電頻譜是否屬于授權(quán)頻譜,因此形成基于授權(quán)頻譜的技術(shù)和基于非授權(quán)頻譜技術(shù)的兩大陣營。通過公開資料搜集,兩大陣營主要技術(shù)如下表所示:

低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)兩大陣營主要技術(shù)

陣營

技術(shù)

標(biāo)準(zhǔn)制定企業(yè)/組織

授權(quán)頻譜

NB-IoT

3GPP

eMTC



EC-GSM



非授權(quán)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(luò)技術(shù)研發(fā)的企業(yè)和組織非常多,但基于授權(quán)頻譜的技術(shù)主要還是由通信標(biāo)準(zhǔn)化組織3GPP集中來推動的;而非授權(quán)頻譜技術(shù)由大量分散的企業(yè)和組織來完成,各自擁有知識產(chǎn)權(quán)并各自推動商用。這樣的情形與無線電頻譜的使用權(quán)限有著一定關(guān)系。

可以說,2015年起LPWAN技術(shù)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(shù)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(shù)體系,其他技術(shù)體系因為策略選擇的原因最終迎來了不同的命運和結(jié)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(lǐng)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(dāng)年同期推出的LPWAN技術(shù),由于其堅持面向垂直行業(yè)應(yīng)用的市場策略,在大多數(shù)技術(shù)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(lǐng)域已形成大規(guī)模應(yīng)用,也建成了自身的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

新一輪LPWAN技術(shù)爭奪的不同特點

正如前文所述,近年來多種新的LPWAN技術(shù)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(shù)爭奪的場景相比,本次可以說是第二輪LPWAN技術(shù)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(rèn)識。數(shù)年前,在NB-IoT和LoRa還沒有形成規(guī)模化連接時,很多LPWAN技術(shù)雄心勃勃,認(rèn)為自身有機會一統(tǒng)江湖,成為核心的物聯(lián)網(wǎng)通信標(biāo)準(zhǔn)。比較典型的是推出RPMA技術(shù)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(shù),認(rèn)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(biāo)準(zhǔn)。另一個典型代表是Sigfox這一物聯(lián)網(wǎng)市場的“攪局者”,當(dāng)年以顛覆電信運營商的姿態(tài)出現(xiàn),經(jīng)過多次創(chuàng)紀(jì)錄的融資,最終也無法支撐起成為全球物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)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(shù)并未將自身定位為一統(tǒng)江湖的物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn),而是更為實在地聚焦于少數(shù)重點行業(yè)應(yīng)用,企業(yè)更為務(wù)實的探索自身的價值。

其次,LPWAN市場已得到了規(guī)?;氖袌鲵炞C,新的玩家避免了很多彎路。2015年,當(dāng)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(lǐng)域基本上是一個空白的市場,各類應(yīng)用場景只是理論上可落地的場景,并沒有規(guī)?;瘧?yīng)用驗證,廠商都在試水,而且都認(rèn)為自身可以切入相應(yīng)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(yīng)用場景,10多個百萬級連接規(guī)模的應(yīng)用場景,在應(yīng)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(lǐng)域主流技術(shù)和事實標(biāo)準(zhǔn),尤其是NB-IoT已形成規(guī)?;木W(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施,網(wǎng)絡(luò)覆蓋質(zhì)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(chǔ)上也會避免與這些主流技術(shù)體系的應(yīng)用場景形成直接競爭。在此基礎(chǔ)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(lǐng)域。

實際上,ZETA過去幾年能夠在主流技術(shù)體系的夾縫中生存下來,并在垂直領(lǐng)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(shù)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(lǐng)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(shù)無法覆蓋這一60%連接的領(lǐng)域,這也給了多樣化LPWAN技術(shù)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(shù)市場占有率可能因其他LPWAN技術(shù)的商用會有所下滑,但新入局者不應(yīng)僅僅聚焦于技術(shù)指標(biāo)的領(lǐng)先,更應(yīng)該對市場有更清晰的認(rèn)識和更務(wù)實的定位,方能占據(jù)一席之地。

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