物联网场景多样化，LPWAN垂直细分领域玩家开疆拓土
来源:电子发烧友网发布时间:2022-12-161526浏览
询问 AI电子发烧友网报道（文/莫婷婷） IoT Analytics数据显示，2025年，包括蜂窝IoT及非蜂窝IoT技术在内的全球联网IoT设备数量将超过300亿个。如果从IoT连接分布来看，有超过六成的IoT设备采用的是窄带（低速率）连接，适合LPWAN（低功耗广域网）应用的超过100亿个；用到5G、4G Cat.4等高速业务的占比约为一成。随着窄带技术的应用，物联网从无线抄表进入无线消防、智能建筑、智能工厂等更多的行业应用中。在LPWAN技术里，主流通信技术包括LoRa、NB-IoT，并且在2020年都实现了亿级的连接数。当然，在这两项技术之外，在更低功耗和更低速率的连接领域还有多家通信技术厂商发力，并且在垂直领域打造出自己的竞争优势，例如道生物联主推新一代大容量LPWAN通信技术——TurMass™，磐启微电子主推Chirp-IoT，盛路物联自主研发DDA无线网络技术（动态加密空间密集覆盖蚁群模式），千米电子研发出名为LaKi的无线通讯协议，这是一项包含MAC层无线通讯协议和PHY层射频SoC芯片的全新技术。LPWAN技术细分领域百舸争流，不同技术的规模化连接也助推LPWAN技术在IoT领域的分布。然而，通信技术的多样化，以及IoT连接分布领域有所拓展，并不意味着物联网已经实现万物互联。为何物联网发展至今已超20年，没有进入快速发展阶段呢？道生物联 CEO何辉表示，“其实有一点很重要，针对最大量的窄带设备并没有很好的技术。”物联网技术在开辟新场景时，要实现万物互联还需要面临新的需求挑战。一是在系统容量大。例如在智慧城市和智能建筑场景中设备众多，一个建筑可能有上千盏灯都需要进行能源管理、开关控制等管理，大型仓库里有大量的资产，设备量大且发送频密，这都是现在的窄带网络很难胜任的。二是覆盖范围大、穿透力强。例如农业、木业的覆盖可以达到几十公里甚至到上千平方公里，海洋物联网、卫星物联网的传输距离还超过百公里；另外还面临建筑遮挡等更复杂的环境。三是高速率。在工业物联需要实现秒级实时控制，并且需要传输工业现场的高密度传感数据。四是简单可靠，成本低。道生物联认为，万物互联的关键点是：海量接入和低成本。海量接入意味着能够接入更多的设备、覆盖更大的范围以及支持包括高速率、中速率、低速率等更多类型的设备，总结来看就是高并发、高灵敏度和多种速率。低成本意味着设备成本、网络部署成本、运维成本都要降下来，也就是要提升网络容量和覆盖性能。何辉认为，传统的物联网多用户接入方式存在不足，比如基于唤醒的接入，例如抄表的网络无法应对突发实时传输，并且频繁唤醒功耗大；LoaR等小无线网络的ALOHA随机接入的频谱效率低、系统容量低，由于接入的成功率低，会导致重传，也间接增加功耗成本；此外，NB-IoT采用的是请求和授权的输入，会影响效率和功耗。为了解决上述传统物联网技术存在的问题，道生物联自主研发了TurMass™。根据官网介绍，该技术基于mMIMO（大规模天线）、支持海量接入，在系统容量、传输带宽、功耗和综合成本方面处于国际先进水平，其中容量可以提高100倍，速率提升6倍，覆盖范围可提高4倍，终端成本和系统成本分别可以降低四成和五成，包括自组网、小规模组网、星形中继组网以及星形组网等多种方式。
频谱图对比（图源：道生物联）mMIMO技术一般是用来提升带宽，而道生物联用其提升了系统容量，这就为TurMass™带来了高容量的特点，再加上窄带调制带来的高灵敏度，实现有限频带大容量接入，并且在一定程度上解决了传统物联网技术存在的问题。商用是决定一项技术能否被市场接受的关键，何辉表示，TurMass™在智慧城市、智慧园区、工业物联网以及行业专网等领域都有了成功的应用。尽管暂时还不能撼动NB-IoT和LoRa的主流地位，LPWAN技术的新入局者——道生物联在物联网市场上取得一席之地，这意味着其他专注于垂直领域的通信技术玩家也同样拥有机会，当然最终能否成功还得依靠商用价值。
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