你被NB-IoT、LoRa等技術的宣傳“坑”過嗎?
“廣覆蓋、低功耗、大連接、低成本”似乎是低功耗廣域網絡(LPWAN)宣傳的標配,不論是基于授權頻譜的NB-IoT,還是非授權頻譜LoRa、Sigfox、RPMA等技術,都會把這些標簽貼在自己身上,往往還會拿一些具體指標和同類技術對比以驗證自己更有優(yōu)勢。過去兩年里,筆者一直致力于跟蹤、推廣低功耗廣域網絡在物聯(lián)網的普及,不過今天從另一個角度,對這些技術的宣傳“吐槽”一下。在筆者看來,“廣覆蓋、低功耗、大連接、低成本”標簽宣傳的背后,有著不少商用的“坑”,我們需要理性看待、理性推進技術普及。
口號式宣傳開始“爛大街”,但背后實際問題更需明確
相信隨便問一個物聯(lián)網的從業(yè)者,他們都能回答出低功耗廣域網絡“廣覆蓋、低功耗、大連接、低成本”的四大“口號式”特點,當然不僅僅是口號,還把其量化了,比如:比GSM覆蓋增強100倍、電池使用壽命10年、單站點5-10萬連接、5美金模組成本。不論是帶有形容詞的口號,還是這些數字,都非常好記,這些宣傳口徑的設計在低功耗廣域網絡問世初期確實對其快速普及產生重大作用。
不過,經過這兩年的推進,目前市場對NB-IoT、LoRa等技術的認知度已經非常高了。但我們看到大量的論壇、研討會、線上推文等各種形式中傳遞的內容仍然是那些“廣覆蓋、低功耗、大連接、低成本”的口號式宣傳,以及實現(xiàn)這些特點的背后原理,或者是所謂的抄表、停車等案例的簡單介紹。試想一下,一輛汽車設計最高時速220公里、百公里最低油耗4升,但我自己實際開車時速最高只能達到130公里,因為超過該速度汽車會很難控制,而實際油耗是7升,因為只有那些開車大神才能達到4升油耗,如果還在不斷強調220公里、4升油耗似乎就比較多余了。類似的,不考慮物聯(lián)網實際部署情況,仍在不斷重復低功耗廣域網絡的那些特點和數據,無疑成為一些“爛大街”的口號,其實我們更要討論的是物聯(lián)網應用落地過程中能夠達到那些特點需要跳過的“坑”。
值得關注的一些“坑”
筆者和一些從業(yè)者交流過程中,發(fā)現(xiàn)NB-IoT/LoRa等應用落地過程中仍有不少障礙,而局外人往往會忽視,從而形成一些“深坑”。
(1)以偏概全,造成無所不能的假象
在各種場合中,對低功耗廣域網絡能夠應用的領域,往往給出的智慧城市、公用事業(yè)、智慧照明、智慧農業(yè)、智慧物流、智能工業(yè)、智能家居、智慧醫(yī)療等大量的領域,幾乎囊括了國民經濟的各行各業(yè)。各個行業(yè)確實都有低功耗廣域網絡應用的場景,但各行業(yè)中都有多樣化的連接需求,即使是具體的場景也需要多種連接來支持以保證可靠性,僅NB-IoT或LoRa并不一定能夠完全覆蓋連接需求,但不少宣傳中會避實就虛,給人一種無所不能的感覺。
在各類應用中,低功耗廣域網絡的四大特點應該有明確的業(yè)務定位,比如,該類技術更適合那些低頻次、小數據包以及時延不敏感的業(yè)務;由于低功耗終端的特點,網絡更適合上行為主的應用,不斷優(yōu)化的半雙工、Class B等技術讓按需下行也能夠得到一定保障;也是由于低功耗和定位特征,該技術適合跟蹤類或輔助定位應用。類似這些業(yè)務定位的內容更應該向產業(yè)界來傳遞,而不是那些“爛大街”的口號和數字。
(2)無視業(yè)務模型的差別,強調10年電池壽命的假象
有了具體的業(yè)務定位,也需考慮實際落地中的業(yè)務模型,因為即使是同一終端、同樣數據上報的需求,但業(yè)務模型不一樣,可能NB-IoT/LoRa這些低功耗廣域網絡技術就不一定適用。舉例來說,同樣是一臺凈水器需要監(jiān)測使用次數和水量等數據,在家用的時候采用NB-IoT比較適合,但在體育場、機場等公共場所采用NB-IoT就不適合,因為家用的頻率并不高,設備每天僅上報少量數據,但在公共場所中使用頻率極高,每天需要頻繁上報數據,NB-IoT網絡可能長時間無法處于節(jié)電狀態(tài),其低功耗的特點無法發(fā)揮。
從這個案例來看,低功耗廣域網絡終端功耗和業(yè)務模型的關系非常大,而不少人仍然在沒有任何業(yè)務模型假設情況下宣傳“10年電池壽命”。這個“10年”是有很多條件的,以下內容說明了10年電池壽命的由來:
資料來源:華為
可以看出,在不少業(yè)務模型假設情況下,包括每天上報次數不超過24次,每次不超過200字節(jié)的數據量等,電池壽命可以達到10年以上。這樣的特征,對于無線抄表類業(yè)務非常合適,對于一些數據量小但上報頻率非常高的應用,綜合分析后可能GPRS性價比更好。因此,沒有業(yè)務模型的假設一直強調超低功耗,無異于不顧路況和車輛性能一味強調汽車時速220公里一樣。我們更需要給業(yè)界傳遞類似業(yè)務模型和功耗之間關系的內容,而不是簡單的“10年”這個數字。
(3)實際網絡環(huán)境復雜程度和廣覆蓋、大連接的落差
不論是NB-IoT還是LoRaWAN網絡,其部署的難度和成本都小于傳統(tǒng)的2G/3G/4G蜂窩網絡,但是,它們所面對的是千奇百怪物與物的連接,網絡部署完成后,能否做到有效的連接,其中影響的因素比人與人通信的網絡更多。一些復雜的通信環(huán)境,可能讓具體實施的人們會“懷疑”低功耗廣域網絡的“100倍覆蓋增強、5-10萬連接”的特點。
與傳統(tǒng)蜂窩網絡不同,對運營商級低功耗廣域網絡的測試方式非常有限。當人與人通信的網絡部署完成后,只要拿上手機或類似手機的設備,在人們主要活動的區(qū)域走一遍,不論是語音還是數據業(yè)務都能夠獲得準確的測試結果;但低功耗廣域網絡的場景不同,不少涉及到地下、建筑內、水底等場所,而且類似場所中不同環(huán)境對網絡信號衰減的影響差別很大,不可能把這些場所都測試到,因此在部署過程中無法保證完全廣覆蓋、大連接。
舉例來說,就無線抄表應用中,北方農村的水表大多數都安裝在地下1米深的水表坑中,以防止冬天水表凍裂,對于一些用復合材料的水表井,不少實測的數據發(fā)現(xiàn)信號會有5-10dB的衰減,而一些加蓋鐵皮的水表井又有不少信號衰減,這樣的環(huán)境讓NB-IoT/LoRa的廣覆蓋特性發(fā)揮程度有限。又如,規(guī)模化終端(遠遠達不到5萬的量級)同時上報數據時,會產生網絡擁塞。這些環(huán)境是測試手段無法窮盡的。
當然,這些實際環(huán)境并不能否定“廣覆蓋、大連接”的特點,只是各種復雜環(huán)境讓實際指標和理論指標的落差太大。未來需要不斷去探索,逐漸縮小落差,但各種復雜環(huán)境的解決方案的探索比那些口號式宣傳更有意義。
(4)輕松的口號式宣傳背后是執(zhí)行人員夜以繼日的心血
前不久,通信自媒體comobs發(fā)布一篇推文,是一位華為工程師回顧在德國電信做NB-IoT演示Demo的歷程。為了做好一個NB-IoT停車演示Demo,華為的工程師們在德國電信的停車場累計重復做了1000次測試,排查了傳感器、頻譜、射頻、核心網、App服務器、交換機等問題,做了大量客戶的工作,在經歷諸多劫難之后,最終項目成功。用他的原話說:
上千次是什么概念?平均開車驗證一次,需5分鐘,上千次,就意味著一周之內,我們在客戶的停車場開了83個小時。該舉動把保安和當地警察局都驚動了——以為我們是恐怖分子大半夜在埋炸彈。白天為了不影響停車場正常使用,我們只能在夜里見縫插針進行測試,才引起了這樣的誤會。
這只是初期的一個演示,低功耗廣域網絡商用的周期很長,未來落地過程中會遇到各類問題,需要執(zhí)行的人員和用戶一起解決,可能是大量的夜以繼日的勞動。筆者也在想,過多的理想指標的宣傳,會不會給前方執(zhí)行落地隊友“挖坑”?
正視問題,解決問題
當然,筆者并不是唱衰低功耗廣域網絡的發(fā)展前景,近三年來筆者所撰寫的文章大部分都是對這方面的觀察和評論,也非??春闷淝熬?。不過,在目前這個時間點上,業(yè)界需要更多探討NB-IoT/LoRa等技術落地中產生的問題,不回避問題和障礙,未來這一領域的論壇、研討會、媒體撰文內容應該更多是把落地的問題拿到臺面上來討論,理性看待問題,理性解決問題。而不是還在宣傳“廣覆蓋、低功耗、大連接、低成本”和那幾個驚人數字這些“爛大街”的內容,否則真是在給物聯(lián)網商用過程不斷“挖坑”了。