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LPWAN眾規(guī)格逐鹿物聯(lián)網(wǎng) 各有強(qiáng)項(xiàng)擅長不同應(yīng)用情境

作者:DIGITIMES
日期:2017-09-13 14:36:21
摘要:LPWAN相關(guān)技術(shù)難度不高,因此許多低功耗長距離的技術(shù)陸續(xù)推出,目前較受注目的包括用戶許可證頻段的NB-IoT,以及采用非授權(quán)頻段的LoRa、SIGFOX等,這些技術(shù)規(guī)范在相近時(shí)間推出,各陣營動(dòng)作頻繁,這將是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)近期最熱門的話題

  傳統(tǒng)電信通訊適合長距離的覆蓋,但其功耗極大,且覆蓋能力受到基地臺(tái)建置密度影響,對于物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代大量低數(shù)據(jù)傳輸需求應(yīng)用情境,讓低功耗廣域網(wǎng)(Low Power Wide Area Network;LPWAN)有異軍突起的機(jī)會(huì),現(xiàn)今已廣泛應(yīng)用在智能工廠、城市、農(nóng)漁牧業(yè)等領(lǐng)域。

  LPWAN相關(guān)技術(shù)難度不高,因此許多低功耗長距離的技術(shù)陸續(xù)推出,目前較受注目的包括用戶許可證頻段的NB-IoT(Narrow Band-IoT),以及采用非授權(quán)頻段的LoRa、SIGFOX等,這些技術(shù)規(guī)范在相近時(shí)間推出,各陣營動(dòng)作頻繁,這將是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)近期最熱門的話題。

  正文科技執(zhí)行董事楊正任表示,LPWAN數(shù)據(jù)量少其傳輸速率小于200kbps,其傳輸距離在市區(qū)可達(dá)3~5公里、郊區(qū)可達(dá)10~15公里,剛好補(bǔ)足現(xiàn)有WiFi、Zigbee等局域網(wǎng)絡(luò)傳輸范圍缺口,另方面具有省電、長距離傳輸、成本低特性,又可彌補(bǔ)傳統(tǒng)蜂巢式電信高成本缺點(diǎn)。

  研華科技資深產(chǎn)品經(jīng)理林裕雄指出,"低功耗"對于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用極為重要,因?yàn)樵谖锫?lián)網(wǎng)的許多應(yīng)用環(huán)境中,傳感器分散各處,可能是人跡罕至的荒郊野嶺、可能是交通不易的遠(yuǎn)海高山,初期部署已經(jīng)困難,但后續(xù)的巡檢維護(hù)則是更耗費(fèi)人力成本的部份。

  加上物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用生命周期也長,數(shù)據(jù)傳輸模塊的低功耗能力和設(shè)計(jì),是關(guān)系到物聯(lián)網(wǎng)建置是否能夠有效降低LPWAN維護(hù)成本,成功發(fā)揮數(shù)據(jù)搜集效益的關(guān)鍵。

  各種LPWAN技術(shù)規(guī)格比較表(數(shù)據(jù)源:DIGITIMES Research,2016/9)

  楊正任強(qiáng)調(diào),一般人常將LoRa、NB-IoT與SIGFOX相提并論,其實(shí)十分不正確,他進(jìn)一步解釋SIGFOX只是由法國SIGFOX營運(yùn)商在全球各地部署的"LPWAN服務(wù)平臺(tái)",而非共通傳輸協(xié)議,由SIGFOX"做莊"主導(dǎo)系統(tǒng),透過各地營運(yùn)商合作,打造一個(gè)服務(wù)可復(fù)制到全球SIGFOX網(wǎng)絡(luò)的商業(yè)模式,并向終端應(yīng)用戶收取服務(wù)費(fèi)用。

  以智能手機(jī)作為比喻,SIGFOX如同智能手機(jī)制造商蘋果(APPLE),整個(gè)生態(tài)體系從硬件、軟件端都要遵循SIGFOX游戲規(guī)則來進(jìn)行,但也因此各參與者都采用相同軟硬件架構(gòu),獨(dú)樹一幟的好處是不會(huì)有硬件破碎化,鏈接整合相對較為容易。

  相對地,LoRa則如同Android開放性,意味著對該技術(shù)有興趣的公司皆可部署營運(yùn),雖然LoRa具有聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,但面對各路參與者眾聲喧嘩,難免就會(huì)破碎化,但其開放式平臺(tái)則有利于各方協(xié)力創(chuàng)新,讓技術(shù)發(fā)展較為先進(jìn)。

  目前LPWAN仍以LoRa為主力,且有一定的需求量,他分析SIGFOX為一封閉體系,由單方面主導(dǎo)發(fā)展,在技術(shù)發(fā)展上相對會(huì)有些局限,相同使用非授權(quán)頻段的LoRa,反之在供貨商協(xié)力合作,提供多樣式技術(shù)整合,在抗干擾性、傳輸效率相對來說都較為進(jìn)步。

  另一方面,由國際電信聯(lián)盟(International Telecommunication Union;ITU)訂的標(biāo)準(zhǔn)NB-IoT,主要采用授權(quán)帶寬,只需將現(xiàn)有基地臺(tái)升級(jí)就可以,因?yàn)橥高^授權(quán)帶寬,比較不會(huì)有干擾,適合需要高度可靠數(shù)據(jù)傳輸,或者服務(wù)覆蓋較廣的應(yīng)用領(lǐng)域,但因?yàn)樾柰鸽娦艠I(yè)者中介,導(dǎo)入成本會(huì)較高。

  LPWAN的規(guī)格競爭,常有人提及會(huì)不會(huì)重演4G規(guī)格競爭戲碼?楊正任說,各種規(guī)格各有擅長,適合應(yīng)用于不同情境,例如SIGFOX具有服務(wù)平臺(tái)規(guī)格化及大區(qū)域運(yùn)營的優(yōu)勢,但LoRa則擅長行業(yè)專網(wǎng)的應(yīng)用,廠商可自主建構(gòu)封閉私有的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用,在成本上相較于其他解決方案更具優(yōu)勢。

  電信業(yè)者雖已開始采用NB-IoT技術(shù),投入LPWAN數(shù)據(jù)傳輸營運(yùn)服務(wù),但許多的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用是位于電信訊號(hào)偏弱、甚至沒有訊號(hào)服務(wù)的地方,NB-IoT就不是合適的應(yīng)用技術(shù),此時(shí),LoRa網(wǎng)關(guān)(Gateway)就可以其相對成本低廉、建置容易的優(yōu)勢,協(xié)助使用者快速建立私人通訊網(wǎng)絡(luò),搜集所需數(shù)據(jù)。

  此外,LPWAN與其他LTE蜂巢網(wǎng)絡(luò)、區(qū)域型網(wǎng)絡(luò)(LAN)間也非競爭對立,更像是互補(bǔ)關(guān)系,物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用面對各種復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,為了適應(yīng)不同創(chuàng)新應(yīng)用,需要多種無線傳輸互為支持補(bǔ)充,讓在不同場景下之應(yīng)用可切換至合適的無線傳輸方式,實(shí)現(xiàn)最好的系統(tǒng)效能。

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