未來,我們必將進入萬物互聯的智能時代。據《2017-2018年中國物聯網發展年度報告》發布的統計數據顯示,我國物聯網全年市場規模突破1萬億元,年複合增長率超過25%,至2024年,物聯網的市場規模將突破2.2萬億元。
但是最近美國對中國科技的種種打壓舉措,讓我們清醒認識到科技無國界、學術無國界,只不過是美好願望罷了。
比如谷歌安卓系統、ARM晶片架構等,在平時誰都可以按照商業規則使用。但美國突然採取點措施,比如毫無證據將企業納入所謂「實體名單」,影響企業正常業務開展。而且,一些國家想要通過政治手段,將5G等萬物互聯支撐技術,掌握在自己手裡,其目的讓人擔憂。
在低功耗廣域物聯網領域,行業主要選擇NB-IoT與LoRa兩種技術,支撐各行各業互聯,也開創智能電錶、共享空調等多種創新業務。業內人士更是經常將兩種技術拿來進行比較,對於哪種技術更適合國內市場發展的討論也持續,現在看來似乎有了答案。
不可忽視的LoRa壟斷隱患
LoRa的名字就是遠距離無線電(LongRange Radio)的縮寫,表明了它可以在低功耗下實現較遠傳播距離。但是經過幾年發展,越來越多的運營商和行業客戶對LoRa心存擔憂,但卻投身NB-IoT發展。
LoRa發展歷程中的一個插曲則耐人尋味。眾所周知LoRa技術起源於美國,美國在發展物聯網最初部署了LoRa、eMTC技術,隨後NB-IoT憑藉技術和產業優勢在美國成功翻盤,成為美國Verizon、T-Mobile、AT&T、Sprint四大運營商新的角逐場。對此,美國四大運營商都將在2019年建設NB-IoT網絡,為客戶提供服務。
由此可以看出,美國四大運營商由開始發力LoRa技術,到後來轉向NB-IoT網絡,是在實踐中遇到各種問題後,痛定思痛後進行的決策。
其實不止美國運營商,全球多個市場運營商選擇NB-IoT,讓NB-IoT成長速度驚人。據了解,截至5月底,全球已有84張NB-IoT網絡商用(GSMA),全球模組種類數已超100個,成為全球應用最廣的物聯技術之一。NB-IoT用戶增長迅速,在過去一年連接數已超4500萬,是GSM過去六年的總和。2019年年底,NB-IoT用戶數極有可能過億。
在應用方面,NB-IoT應用正走向大規模商用。在2017年到2018年期間,運營商打造了智能水錶、智能氣表、電動車追蹤、煙感探測器、白色家電五大場景,均取得出色成績。
除了LoRa技術發起國運營商轉投NB-IoT門下外,LoRa技術還有一個現在不得不重視的問題:LoRa晶片壟斷性極高。
據了解,LoRa技術最早是由法國公司Cycleo(成立於2009年)開發的一種擴頻無線調製專利技術。2012年,Cycleo公司被美國Semtech公司以約500萬美金收購。收購之後,Semtech為促進其他公司共同參與到LoRa生態中,於2015年2月聯合Actility、Cisco和IBM等多家廠商共同發起創立LoRa聯盟。
雖然以聯盟的形式發展,但是LoRa技術則由美國公司Semtech獨家私有技術壟斷,終端和網關晶片IP專利由Semtech獨家掌控,而且未來技術演進路徑也不明晰。
試想以下,如果由有一天美國利用Semtech公司在LoRa技術領域的壟斷性,對其他企業進行技術封鎖,又有哪家企業可以獨立的提供LoRa產業鏈的終端和網關晶片產品呢?
如果制裁發生,眾多企業辛辛苦苦建立起來的物聯網生態,豈不受制於人?在企業未來發展中,誰又願意將自己的命運掌握在別人手裡?
前有中興,後有華為。中興被美國限制關鍵配件後,幾乎處於癱瘓狀態,最終不得不支付高昂的罰款。華為更是被冠以無需有的罪名,不僅在技術領域受限制,更是在學術領域也一度被限制。這些例子應該讓國內企業警醒。所以,不論國家還是物聯網企業,即是現在通過支付高昂專利費能夠獲取關鍵產品,但是依然存在晶片被禁、數據被竊取、網絡被控制等潛在風險。
與LoRa不同,NB-IoT屬於3GPP開放標準體系,技術專利由多家公司提供。據悉,NB-IoT技術晶片由紫光展銳、MTK、高通、海思等14家公司提供。諸多廠商發力NB-IoT晶片,降低了企業使用的風險。晶片產業也在不斷升級NB-IoT的性能,讓NB-IoT更具競爭力。
也可能考慮到以上風險,我國工信部、國資委2019年5月8日發布政策,明確指出面向物流等移動物聯網應用需求,進一步升級NB-IoT網絡能力,持續完善NB-IoT網絡覆蓋。建立移動物聯網發展監測體系,促進各地NB-IoT應用和產業發展。
LoRa存在四大問題仍未解決
選擇LoRa技術發展物聯網的企業而言,其面臨的隱患不止壟斷帶來的高風險。LoRa還存在四大業界普遍在討論的問題。
問題一:行業普遍將LoRa基站無通信費視為其最大優勢,然而任何事情都有兩面性。LoRa基站需要行業企業自行建設,在此過程中,行業企業必然要面臨維護成本、部署成本高等問題。比如一個LoRa基站的安裝,倘若使用到吊車,需要支付吊車單次費用高達3000元。
此外,由於是行業企業自行建設,LoRa基站配套設施補齊也是不可忽視的問題。比如許多基站沒有配電,一旦電路出現問題,基站將停止運轉。而且LoRa基站易損壞、生命周期成本高等問題,也值得關注。
相比之下,NB-IoT基站由電信運營商的專業團隊運維管理,可靠性得到極大程度的保證。行業企業還可以在建設、運營、維護、管理等方面省去大量成本支出,將更多的精力投入到業務運營中。
問題二:LoRa技術在誕生之初,便選擇了非授權頻段,雖然有利於LoRa網絡的大規模推廣,但是卻為未來的網絡安全埋下隱患。據悉,由於採用非授權頻譜技術,LoRa隨意部署問題突出,造成信號容易相互幹擾。與LoRa不同,NB-IoT技術是授權頻譜技術,由運營商建設並維護,確保網絡通信質量和安全。
問題三:LoRa是單個公司的私有協議,難以實現面向未來長期的技術演進。縱觀通信各類協議,只有保持開放、大家群策群力的技術協議,才能有更強的生命周期,也發展的更好。此外,LoRa支持的通訊速率低,正常低於40Kbps,難以支撐較高速率的場景發展。
相比LoRa技術,NB-IoT在2016、2017年NB-IoT部署和商用時,使用的是R13版本;到了R14標準時,NB-IoT上下行速率已經達到100Kbps以上;面向未來的R15標準,能夠支持的移動性更高、時延更低,最終面向5G。
(圖註:NB-IoTR14版本下上下行速率)
問題四:LoRa不支持下行業務觸達,不支持漫遊,因此不能做共享洗衣機等多個業務場景,讓人可惜。NB-IoT對下行業務觸達和漫遊支持良好。因此,海爾就順利開展了NB-IoT共享空調業務,已部署在數百學校;福州水系治理藉助NB-IoT監測,已讓城市遠離城市內澇;NB-IoT智慧物流跟蹤,也已廣泛使用。
在海外市場,NB-IoT技術同樣保持高速發展。據了解,泰國的NB-IoT電動自行車、挪威的NB-IoT領頭羊定位、韓國的NB-IoT氣表以及西班牙的NB-IoT智慧門鎖,都實現了大規模商用。
有備則無患,選擇技術應考慮長遠
評判LoRa與NB-IoT技術,不應只看技術本身的優勢,更應站在技術生態的高度,站在企業業務順利開展的高度。NB-IoT擁有LoRa無法比擬的產業生態優勢,讓行業企業在面對今天這種外部環境複雜局勢時,會有更多的選擇。
此外,從產業發展來看,NB-IoT已經擁電動車跟蹤、智慧消防、智慧燃氣、智慧水務四個百萬級應用,今年更是有多個應用進入千萬級,而LoRa至今未見較大項目。孰優孰劣,時間在說明一切。