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火爆的NB-IoT還是迷人的LoRa, 物聯網的終極PK?

10月19日,國際 LoRa 聯盟第9屆全聯盟大會在蘇州開幕,活動規格挺高,統計說是600多位精英齊聚一堂。那么問題來了,當下NB-IoT這么火,為何還有人沉迷LoRa無法自拔呢?
火爆的NB-IoT還是迷人的LoRa, 物聯網的終極PK?-DVBCN
 
深扒 LoRa
這個問題還是得從主角說起,按歲數排資論輩的話,LoRa是NB-IoT的前輩。
 
Semtech(升特)公司成立于1960年,是美國一家模擬和混合信號半導體廠商。實際上,早在十多年前,公司就開始了物聯網領域的布局。收購了一家射頻技術的廠商,擁有了射頻產品線。
 
2012年,Semtech又收購擁有長距離的半導體技術IP的法國公司Cycleo,將相關技術整合進射頻的平臺中,滿足了市場上對于低功耗、長距離通訊技術的需求,逐漸被市場所接受。
 
2013年,Semtech公司向業界發布了一種新型的基于1GHz以下的超長距低功耗數據傳輸技術(Long Range,簡稱LoRa)的芯片。其接受靈敏度達到了驚人的-148dbm,與業界其他先進水平的sub-GHz芯片相比,最高的接收靈敏度改善了20db以上,這確保了網絡連接可靠性。
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LoRa技術特點
 
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全球物聯網觀察制表
 
此后,Semtech對LoRa技術進行了強有力的營銷。
 
2015年,Semtech牽頭成立了國際LoRa聯盟(LoRa Alliance)。創始成員中有IBM、思科這樣重量級產巨頭,也有知名半導體廠商MicroChip。此外還拉攏了眾多電信運營商,如:新加坡電信SingTel,荷蘭皇家電信KPN,瑞士電信Swisscom、比利時電信運營商Belgacom。
 
國際LoRa聯盟成立之初就注重生態系統建設,目前,LoRa聯盟成員已發展到500多家。產業鏈已相當成熟,從底層的芯片、模組到設備制造、系統集成,都有相關廠商。
 
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LoRa生態系統
 
值得一提的是LoRa芯片較為封閉。LoRaWAN 是由 LoRa 聯盟管理的開放標準網絡層協議。然而,它并不是真正的開放,因為實現一個完整的 LoRaWAN 協議棧的底層芯片只能通過 Semtech 公司提供。
 
Semtech公司提供SX127x系列LoRa產品。國內市場主要以低頻段的SX1278為主。為適應市場的發展和需求,Semtech以IP授權的方式授予更多的公司來制造LoRa技術的芯片,如同ARM公司IP授權類似。目前獲授權的公司有Hoperf、Microchip、Gemtek、ST等。
 
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相對芯片的封閉,從事LoRa模塊和方案開發的廠商并不少。國內就有:AUGTEK、洲斯物聯、思創匯連、普天通達、NPLink、門思科技、利爾達、通感微電子、上海雍敏、武漢拓寶、博大光通、縱行科技、唯傳科技、三凡信息等眾多公司。
 
目前LoRa網絡已經在全球多地進行試點或部署。據最新公布的相關數據顯示,全球有52個運營商正在部署LoRa網絡,超過100個國家和地區開始進行試點,如美國、法國、德國、澳大利亞、印度等。荷蘭KPN電信、韓國SK電信早在2016年上半年就部署了覆蓋全國的LoRa網絡,提供基于LoRa的物聯網服務。
 
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LoRa全球部署情況(截止今年10月)
 
相對于LoRa技術在國外發展的如火如荼,國內NB-IoT風頭卻完全蓋過了LoRa。
 
為何沉迷?
 
隨著去年6月份標準凍結,NB-IoT即引起業內的廣泛關注。從此LoRa和NB-IoT之爭的話題不曾間斷。NB-IoT聯盟成員之一的沃達豐,其某位高管甚至公開表示了“NB-IoT將導致LoRa消亡”的觀點。
 
國內三大運營商的力推,加上有工信部文件加持,在媒體的聲浪中,LoRa顯得有點“勢微”。不過,LoRa在國內并不缺乏支持者,到底是什么讓他們沉迷其中?
 
有生存空間
 
從技術上看,兩者之間其實并沒有太大的優劣式之分,從應用范圍上來看,兩者其實很多都是一樣的。主要區別在于,NB-IOT是運營商網絡。
 
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全球物聯網觀察制表
 
對客戶而言,使用NB-IoT主要依賴于運營商的基礎設施,在很多條件惡劣的地方,運營商的基礎設施并沒有完全覆蓋。而LoRa是一個更靈活的自主網絡,在任何需要的地方,都可以進行部署,個人也能成為“運營商”。
 
另一點就是安全,NB-IoT是運營商網絡,因此數據是先傳到運營商的, 許多企業不愿意把自己的數據給到別人, 所以這些企業會選擇部署自己的私有LoRa網絡。
 
LoRa工作在1GHz以下的非授權頻段,故在應用時不需要額外支付通訊費用,這也成了相關企業推廣時的一大賣點。
 
能分一杯羹
 
市場集中度反映出行業內壟斷及競爭狀況,是分析競爭行業環境和發展階段一項重要指標。一般而言,高市場集中度意味著行業已進入成熟期并處于寡頭壟斷階段,業內市場機會已經很少。在低市場集中度行業中,大中小各類企業面臨的機會相對較多。
 
NB與LoRa市場集中度對比
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來源:物聯網智庫
 
從產業鏈上看,NB-IoT在多個環節均顯現較高市場集中度,如運營商環節,國內三大運營商收割了整個市場。而LoRa產業鏈上,除芯片封閉形成高度市場集中度外,其他環節格局松散,容納了大量參與者,大家均可在其中分得一杯羹。
 
有幕后推手
 
華為是NB-IoT的主導者之一,頻頻搞出大新聞,收獲了眾多的眼球。作為華為的老對頭中興自然不甘弱,于是采用另一個LPWAN技術LoRa。
 
2016年1月,在國際LoRa 聯盟支持下,中興通訊聯合近二十家合作廠商共同發起建立“中國LoRa應用聯盟(CLAA)”。旨在推動LoRa產業鏈在中國的應用和發展,尤其是通過全國性云化核心網和共享接入的方式,能逐步形成一張全國性的可運營虛擬LoRa網絡。
 
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簡單地說,CLAA要做的就是所有聯盟成員按照共同標準來在全國各地建立基站,建立一個全國性的骨干網絡。中興希望牽頭,制定標準,大家一起來建這個網絡,一起來享受這個網絡。把大量的分散的LoRa網絡利用起來,星星之火形成燎原之勢。
 
5個月之后,中興選擇加大賭注成為國際LoRa 聯盟董事會成員,作為LoRa聯盟董事中興將與其他成員一起,共同推動LoRa技術在全球LPWAN建設和產業鏈的發展。
 
華為拉攏了國內三大運營商,中興也不賴,CLAA聯盟成員數還超過了國際LoRa 聯盟。目前,CLAA聯盟成員超過850家,并且還呈加速發展趨勢,17年底成員將達到1000家。
 
未來想象
 
10月19日,在國際LoRa聯盟第9屆全聯盟大會上,全球主流的LoRa技術企業針對LoRaWAN技術的最新進展,深入探討全球LoRa應用機遇和方向。并發布了LoRa的最新技術規范,最新發布的規范中的新功能包括后端節點漫游和分離,這將能使 IoT 設備連接到世界各地的 LPWAN 上,并能實現設備間的互移。這能支持大規模部署,并使如貨物跟蹤等新的全球服務成為可能。該聯盟的使命是在全球實現 LPWAN 標準化,并且推動廣泛采用 LoRaWAN 作為物聯網技術的實際標準,而上述功能對聯盟的使命來說至關重要。
 
在大會中,國際LoRa聯盟正式發布了:
 
LoRaWAN 1.1規范,支持切換漫游、以及B類和安全增強功能
LoRaWAN后端接口1.0規范,根據提供商內部漫游的要求,支持把網絡分解成可相互操作的節點
LoRaWAN 1.1區域參數版本A,其中介紹了針對LoRaWAN 1.1終端設備的各地區具體的無線電參數
 
這些規范中實現的增強功能在互操作性和網絡覆蓋方面為用戶提供了重要的功能改進。具體來說,對漫游的支持將能夠實現大規模部署,因為供應商將知道他們基于LoRaWAN 的產品有可能會在全球運營。
 
與此同時,新后端規范提供了能夠使承擔不同角色(例如:控制 MAC 層、端點身份驗證或應用程序)的服務器在核心網絡中在后臺實現互聯。獨立這些服務器將能夠為價值鏈的每個要素提供一個開放的供應商,從而使生態系統更強大。
 
LoRaWAN1.1規范主要功能
 
最新的LoRaWAN規范有以下特點:
支持切換漫游,這能夠實現從一個LoRaWAN網絡到另一網絡的末端設備轉移控制。該規范之前的版本可能已經用于被動漫游,這對末端設備來說是透明的。
 
帶有預定接收槽的雙向終端設備(B類)是規范增強的一部分,現在獲得官方支持。
 
針對更多安全加固的增強功能。
 
為了支持異構部署,并且不強迫進行全球協調升級,LoRaWAN 1.1的末端設備和網絡都將支持反向兼容性,從而與它們的LoRaWAN 1.0.x遺留同類進行交互操作。 
 
LoRaWAN后端接口1.0規范:主要功能
 
全新 LoRaWAN 后端接口 1.0 規范能夠實現以下能力:
 
能夠把網絡分解成網絡服務器(MS)、接合服務器(JS)以及應用程序服務器(AS)。
能夠讓 LoRaWAN 1.0.x 網絡(僅被動漫游)和 LoRaWAN 1.1 網絡(被動和切換漫游均可)都實現漫游。
 
把存儲終端設備證書(包括根鍵)的實體識別為 JS。它可以從網絡上分離出來,并且由終端設備可能使用的、獨立于網絡的實體進行管理。這使得網絡把身份驗證程序卸載到專門的系統,而此類系統可能是由第三方運行。這種第三方JS還支持終端設備的制造,而無需為其可能最終連接的網絡進行個性化定制。
 
會上,中興克拉和30家城市級戰略合作伙伴簽署戰略合作協議,攜手開啟城市級的CLAA網絡規模部署,致力于推進LoRa技術在中國的大規模應用,其中一個亮點就是,九天微星與中興克拉簽署協議,發布了“共建共享基于LoRa技術的衛星物聯網計劃”,要上天了...
 
未來LoRa在物聯網市場將會有無限的想象空間。
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