轻量级广域网之战:是什么让LoRa与众不同?

2020-07-31 10:41:01 loraercn 26

无线SCADA技术


文章摘要:从技术角度来看,不同的技术是不同的解决方案,而不是完全不同的解决方案。在范围,功耗和数据速率之间不可避免地要权衡取舍。如果增加范围,则将增加功耗或必须降低数据速率或两者的混合。至今还没有人挑战物理定律。

从技术上讲,各种广域网技术都是因范围、功耗和数据速率之间的权衡而发生变化的。那么,LoRa的特殊之处在于什么?

有几种替代技术正在作为轻量级广域网(WAN)进行推广。这些标准包括Lora、Sigfox、Ingenu和Weightless,以及其他一些或多或少覆盖相同技术基础的无线电标准。所有这些似乎都不太可能幸存下来。哪一个会成为赢家呢?

我把术语“轻量级广域网”理解为使用开放频谱的广域网,实际上是400MHz、900MHz和2.4GHz左右的ISM频段。准确的波段和规则在世界各地因地区而异。

这些网络的优点是它们不需要用户为昂贵的授权频谱付费。它们的目标应用程序通常需要较低的数据速率,并且通常具有较低的功率需求,这意味着可能需要电池供电。至少长期以来,传统蜂窝解决方案无法很好地满足这一领域的需求,而蜂窝开发的重点始终放在更高的数据速率上。轻量级WAN也主要针对“上行”通信——终端节点向服务器发送数据——尽管可以实现某些下行链路。

从技术角度来看,不同的技术是不同的解决方案,而不是完全不同的解决方案。在范围,功耗和数据速率之间不可避免地要权衡取舍。如果增加范围,则将增加功耗或必须降低数据速率或两者的混合。至今还没有人挑战物理定律。

Sigfox位于天平的远程/低功耗/超低数据速率端,Ingenu位于另一端,LoRa和Weightless位于两者之间。由于它的无线电可以动态调整数据速率,以数据速率交换距离,因此在标准范围内,LoRa具有一定程度的灵活性。

LoRa对比蜂窝数据在物联网方面的优势。此外,还包括蓝牙(图片:Insight SiP),供参考。

尽管存在这些限制,但广泛的应用程序已很好地适应了这些技术。传感器、仪表或其他测量设备的远程读取通常只需要以很少的间隔发送几个字节的数据。但它们能带来真正的增值。

可能比技术差异更有趣的是围绕不同标准采用的不同业务模型,谁拥有部署解决方案的内容和选项。我相信LoRa在这里找到了成功的正确组合。

SigFox的目标是或多或少提供所有功能。它运行网络或许可他人使用,并拥有无线电技术的专利。这将相当于拥有相关3GPP标准的单个垄断移动运营商。

这种一站式服务方法既有优势又有劣势。优势在于您只需要购买终端设备,Sigfox就会为你照看网络端。。缺点是作为一个公司,你完全依赖于Sigfox。没有竞争对手。Sigfox并不是一个大公司。虽然它已经筹集了约3亿美元,但它一直难以实现自己的目标,并且可以说只是在试图通过全球服务覆盖太多领域。虽然我无法提供深入的财务分析,也无法作为一家私人公司提供大量数据,但似乎可以公平地说,Sigfox尚未达到一个强大和稳定的地位。

Ingenu也采取了类似的做法,不过规模更小,只在美国运营。因此,它有相同的优点和缺点。

Weightless则处于另一个极端,它是一个“开源”项目。有一个Weightless SIG和一个开放的标准,但是不太清楚是谁真正驱动了这项技术。市场上可用的设备似乎也有限。

LoRa位于这些极端之间。LoRa无线电调制最初由法国公司Cycleo开发,现在由Semtech拥有。因此,尽管Semtech提供了LoRa无线电收发器,但最近它也将该技术许可给了其他供应商。因此,在物理层,该技术是专有的。

但是,对于网络端,它实际上是完全开放的。LoRa联盟是一个开放的行业组织,定义了网络协议LoRaWAN。任何人都可以操作LoRa网络。

传统的网络运营商、初创运营商和一些地方政府运营的开放网络都在推广该技术。此外,还可以创建自己的网络。有几家供应商出售低成本的LoRa网关。例如,对于大型工业场所,这可能是一个理想的解决方案。如果站点位于远程位置,这也消除了对运营商覆盖范围的依赖。

实际的结果是,许多供应商选择了通过模块、设备和网关来支持该技术。因此,最终用户有选择的余地。Semtech仍然是核心无线电技术的所有者。然而,该公司并不是围绕这一点建立的,也没有任何迹象表明,除了提供收发芯片外,它还想做别的。

显然,预测技术领域的赢家和输家绝非易事。但是在我看来,LoRa拥有适当的平衡,拥有一家成熟的技术公司来驱动核心技术,并围绕着它发展多元化的开放生态系统。客户可以从很多灵活性和选择中受益,而这些都是永不过时的。

更大的问题也许是这些技术中的任何一种能否在蜂窝物联网的即将到来的挑战下生存下来。在忽略了M2M市场多年之后,蜂窝世界已经醒来。通过NB-IoT和LTE-M,它推出了新一代物联网技术。移动运营商具有大力推广其技术的规模和能力。然而,即使在这里,LoRa也有一个优势,那就是不直接与那些可以采用LoRa并自行提出的运营商竞争。移动运营商也可以选择独立于市场上的其他运营商建立专用网络。

NB-IoT和LTE-M的缺点在于,与“轻量级”替代方案相比,它们两者都在某种程度上更加注重数据速率而不是功耗。

因此,尽管在这个瞬息万变、充满不确定性的世界里,没有什么事情是确定无疑的,但LoRa的灵活性为其在远程无线物联网解决方案领域开辟出一片天地提供了最佳机会,尽管目前还不清楚这片天地的确切定位。


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