物联网（4）
最近看到一篇新闻，
wikipedia解释如下：
Low-Power Wide-Area Network (LPWAN) or Low-Power Network (LPN) is a type of wireless telecommunication network designed to allow long range communications at a low bit rate among things (connected objects), such as sensors operated on a battery.[1][2]
参考知识库
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小白熊的OP旅行
(51)(68)(78)(103)(117)(107)(85)(33)(26)(2)(22)(13)(19)(1)(1)LPWAN是地球的WiFi：物联网下一个机遇-国内-@中国_物联网
你好，游客
LPWAN是地球的WiFi：物联网下一个机遇
来源：物联网智库&
作者：iot101君
　　Part I
　　中国低功耗广域网络(LPWAN)产业概况
　　低功耗广域网络(LPWAN)是才开始商用的接入技术，在中国还处于发展萌芽阶段。在以十多家把LPWAN作为主业的新兴企业的采访中，我们发现，这一市场具有巨大的潜力需求，各方参与者对该行业未来的发展具有充足的信心。市场虽方兴，逐鹿者已跃跃。
　　低功耗广域网络(LPWAN)在欧美已经有初步的应用。部分区域低功耗广域网络(LPWAN)的发展已经初具规模，产业链也基本成型，可以说，低功耗广域网络(LPWAN)在物联网领域将会大有所为的发展趋势已成定局。而这一次的中国市场没有被动的等待欧美市场发展成熟后的复制，而是从起步阶段就已经开始积极的参与其中，华为、中兴等电信设备商已经在这一领域标准制定上具有了很大话语权，相关芯片和设备的研发已经就绪。
　　目前，低功耗广域网络(LPWAN)在中国最主要的应用领域是表计行业(电表、热表、水表)，占总体应用的85%左右;另外市政资产管理(流量监测、环境、水质等)、消防领域、消费类产品(比如可穿戴产品的定位追踪)等也有零散应用;此外，还有一些较具特色的特殊领域，比如文物保护等。
　　形象的说，在刚起步的发展阶段，低功耗广域网络(LPWAN)本身就像一张有无数只触点的大网，每一个领域都有可能触及，每一个领域都有可能成为将来的主战场。
　　A.中国低功耗广域网络(LPWAN)技术、标准现状
　　低功耗广域网络(LPWAN)伴随着物联网的兴起而出现，在物联网的时代，无源并且有联网需求的应用极为丰富，而低功耗广域网络(LPWAN)便是非常适合这一应用的技术。
　　根据华为公司提供的数据，到2020年，全球70亿物联终端设备数量中有约30亿会由蜂窝无线通信提供链接，对于已经过去的2015年，这一数据为4亿。对这30亿蜂窝物联链接进行细分，其中通信带宽要求在10Mbps量级的链接数量约为2亿，由LTE及LTE-A网络提供链接服务;通信带宽要求在1Mbps量级的链接数量约为8亿，由LTE-MTC(R12，R13)技术提供链接服务;通信带宽要求在100Kbps量级的链接数量约为20亿，目前候选的蜂窝技术方案有、LoRa、Sigfox等。
　　可以看到，从数量级来说，在2020年，小带宽联网设备的数量大约为大带宽联网设备的数量的2倍，这正是低功耗广域网络(LPWAN)的用武之地。
　　从中国市场应用层面来说，低功耗广域网络(LPWAN)技术已经应用或者即将商用的主要有LoRa、NB-IOT以及国内的一些创新型公司自主研发的一些具有这方面特性的无线技术，比如由纵行科技研发的ZETA技术、洲斯物联研发的interbow、晓渡科技研发的topwave等。
　　Part II
　　中国低功耗广域网络(LPWAN)产业链上下游分析
　　LPWAN行业产业链示意图
　　A.中国低功耗广域网络(LPWAN)产业链上游介绍
　　芯片是LPWAN行业的核心原材料，由于技术性壁垒较高，芯片供应商群体数量并不多。目前，LoRa技术应用中，芯片基本由Semtech供应， Semtech也正在与其他芯片厂商合作推行芯片授权方式。
　　NB-IOT技术在中国市场还没有正式商用，其芯片供应商相对LoRa来说参与者众多，具有更强的竞争性，华为、高通、联发科、英特尔等厂商都会开发基于NB-IoT通信技术的芯片。
　　LORA模块的封装需要有MCU进行运算储存与控制。LORA模块的功能比较简单，大部分只需要有8位或者16位的51单片机即可。LORA芯片对于MCU的没有特殊的要求，模块开发商可以根据模块的功能要求以及性价比自由的选择MCU。目前比较受LORA模块企业欢迎的MCU厂家有：意法半导体(ST)、德州仪器(TI)、微芯科技(Microchip)、瑞萨(Renesas)、爱特梅尔(Atmel)等。
　　B.中国低功耗广域网络(LPWAN)下游应用简介
　　LPWAN有&远距离通信&、&低速率数据传输&和&功耗低&三大特点，因此非常适合那些远距离传输、通信数据量很少、需电池供电长久运行的。
　　LPWAN适合的物联网应用有：
　　1)位置固定的、密度相对集中的场景，如楼宇里面的智能表计、仓储管理或其他设备数据采集系统;
　　2)长距离的、需要电池供电的应用，如智能停车、资产追踪和地质水文监测等。
　　总体来说，目前LPWAN技术在智慧城市(主要是智能表计)、资产人员定位等、建设管理、智慧农业等领域有应用案例。
　　从业务模式来分，LPWAN的采购用户可以分为终端设备厂商和行业最终用户两类。前者和LPWAN供应商一起为最终用户提供应用LPWAN技术的整体方案。
　　C.中国低功耗广域网络(LPWAN)基础设施产业
　　LPWAN应用市场想要取得真正的爆发，需要运营商搭建基础网络设施。
　　自2015年开始， NB-IoT技术的提出以及3GPP组织进行该技术标准的制定让三大运营商认识到了窄带物联网通信技术重要性与可操作性，纷纷宣布将会布局NB-IoT网络。
　　以下主要介绍通信设备商华为和中兴在LPWAN产业的相关动态。
　　Part III
　　中国低功耗广域网络(LPWAN)行业市场规模及增长判断
　　A. 中国低功耗广域网络(LPWAN)行业市场总规模
　　目前在中国市场有规模应用的主要是LoRa技术，因此本报告中关于市场规模的计算也是基于LoRa技术的应用。LoRa技术应用中，主要硬件设备有LoRa技术模块、网关和其他设备以及由此形成的服务等，2015年各部分规模如下表。
　　2015年中国LPWAN市场的整体规模约为5.474亿元人民币，其中模块约为2.32亿元，网关约为8000万，其他设备约为1640万。
　　Part IV
　　中国低功耗广域网络(LPWAN)重点应用领域分析
　　案例展示：智能水表
　　在下，智能水表依存于当下这个科技飞速发展的网络时代，智能水表及系统与传统水表相比有着无可比拟的优势，主要体现在以下几个方面:
　　同时，国家政策和政府推行智慧水务与阶梯用水，智能水表迎来新的发展动力。
　　项目名称：某小区智能水表远程集抄项目
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LPWAN领域叫板NB-IoT和LoRa的“异类” 预言是否实现？
　　随着6月中旬NB-IoT核心协议的冻结，低功耗广域网络（LPWAN）进一步揭开了其神秘的面纱。虽然NB-IoT还未开始商用，但在整个产业支持力度可以看出，产、资本界都在积蓄力量。LPWAN的商用过程还在探索中，不过，此前的对这一产业的预测在一定程度上已得到验证。
　　在过去的时间中，物联网智库和全国低功耗广域网络产业联盟持续收集国内外此领域的最新观点，供产业界参考和讨论。作为LPWAN领域的“异类”，Ingenu一直在行业内发表犀利的观点。今天我们将数月前Ingenu首席技术官的一篇文章推荐给大家，看看当年这篇文章中的哪些看法已得到验证，哪些观点仍在探索中。
　　现有非授权频谱LPWAN技术
　　在低功耗广域网络领域内有许多公司都推出竞争性连接方案，有两种技术比市场上的其他方法都更受关注，即Sigfox和Lora。从技术角度来看――除Sigfox/Lora以外的技术都较为相似或低劣――所以我们只重点看Sigfox和Lora。
　　基于对这些技术基本原理的思考，我们认为Sigfox、Lora或任何其他超窄带（UNB）方法都将被从公共网络的使用中所淘汰。尽管Lora和UNB可能在专用网络应用方面依旧有发展势头，但我们可以用基本原理证明这些方法的容量不适用于公共网络，我们已经深入量化了这些方法。正如无法在无线电话技术之外建立蜂窝网络一样，使用更优于车库门摇控开关（Sigfox/Lora）的技术建造广域物联网网络也同样不可靠。此外，基于根本上不能支持可扩展的多址方案以及有限可用频谱，一旦网络容量用尽，不论多少额外基础设施都无法解决这个问题。该项技术将会遇到灾难性的困境，整个系统将无法稳定的工作。
　　几家传统运营商正在评估这些方法中的一些方向。这很值得赞赏，这也表明它们明白应该始终考虑服务数十亿设备的更好的方法。许多运营商意识到数十亿的设备加上随之产生的数据值，其处理方案可能不是将过度负担强加于物联网设备的“现成的”传统蜂窝。然而，鉴于这些运营商有评估无线技术的能力，我们相信它们会得出Sigfox/Lora方法无法规模化的有效结论。
　　由于物联网设备所需的非常低的月通讯成本，使用Sigfox或Lora的网络运营商即使其通讯基站满负载运行也会赔钱。对传统蜂窝替代方案的需求似乎让很多聪明人抛开怀疑并抱乐观的希望。但是，基于我们的分析，我们坚信若物联网选择那些方案，那么物联网的生态系统会遭受负面影响。这些网络会因不同于传统蜂窝的收益的原因而经营失败。无论你如何定义物联网，这都是不可接受的。
　　现有蜂窝网络的问题　　当然现存的传统蜂窝仍有它的用处，并有大量现有覆盖。这当然不是新技术，蜂窝覆盖已有几十年的历史。就传统蜂窝的相关性而言，物联网设备有两种类型：传统蜂窝勉强服务的物联网设备以及未受服务的物联网设备。这并不奇怪，因为收益主要由语音和数据收益构成。少数物联网设备所用服务差的具体原因如下：
　　? 繁重的认证负担。认证费用一般为每个运营商50-100k美元。
　　? 高成本。模块成本和月租成本（MRC）对大多数低功耗广覆盖应用来说都太贵，目前最便宜的LTE模块售价40美元。
　　? 电池寿命短。许多这些设备必须在不替换电池的情况下连续使用20年以上，蜂窝从未优化至这种电池寿命。
　　? “夕阳化”。频谱的夕阳化（如正在消失的2G）总有可能会发生，而夕阳化将会破坏连接的投资回报率（ROI）。
　　我们需要新的蜂窝网络覆盖？
　　目前蜂窝标准机构（3GPP）正努力开发低功耗广覆盖标准的家族，目标设备是未经传统蜂窝服务的物联网设备。他们莫名其妙地认为，眼前的失败会带来未来的成功：从为相对较少的设备开始提供较差的服务开始，到很好的服务他们完全未服务过的数十亿的物联网设备。有些新闻稿错误的声称这些网络即将到来，但事实是：标准都尚未起草。我们不会惊讶，早期的迹象表明所提出的蜂窝低功耗广覆盖方法正朝着错误的方向发展：
　　? 标准层出不穷。蜂窝标准机构正投入150多人来编写低功耗广覆盖标准。几个标准将接二连三的出现――每个间隔6个月：LTE-M，EC-GSM，NB-LTE，然后将于2016年第一季度开始研究5G物联网。这是疯狂的：新闻稿所发表的部署是基于尚不存在的标准的，并且尚处于最早期的研究阶段。物联网生态系统会支持哪一个或哪一些？真的可以确定的是需要使用5年、10年、甚至20多年的设备的夕阳化风险本应降低，但却正在增加。
　　? 复杂性。LPWAN标准以及采用该标准的运营商将面临比2G设备的繁杂认证过程还漫长、昂贵的认证过程，需要引入新频谱支持，并使应用和模块供应商压下赌注，赌在接二连三出现的技术术语里哪一个在20多年后更有机会被运营商所支持（或许是占卜）。
　　? 优先性。对于运营商，LPWAN技术（如LTE-M/NB-LTE）不能影响之前的语音和数据业务收益。对物联网设备来说这意味着：网络在任何时候都可能为让步于语音/数据用户而暂停为其运行――标准机构嘲讽的将之称为QOS。事实是，运营商一开始就向3GPP标准机构明确表示，低功耗广覆盖技术如LTE-M和NBCLTE必须有能够在需要时改变低功耗广覆盖频谱以满足语音/数据需求的配置。
　　? LTE是物联网很差的选择。LTE的发展似乎是低功耗广覆盖蜂窝选定的道路，尽管LTE的创建目的并不是为此。
　　虽然以上不少观点比较刺耳，不过，当我们极力追捧LPWAN的同时，是否也应该冷静下来思考其中的逻辑？
（责任编辑：柯博文 HT006）
和讯网今天刊登了《LPWAN领域叫板NB-IoT和LoRa的“异类” 预言是否...》一文，关于此事的更多报道，请在和讯财经客户端上阅读。
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