電子發燒友網報道(文/莫婷婷) IoT Analytics數據顯示,2025年,包括蜂窩IoT及非蜂窩IoT技術在內的全球聯網IoT設備數量將超過300億個。如果從IoT連接分布來看,有超過六成的IoT設備采用的是窄帶(低速率)連接,適合LPWAN(低功耗廣域網)應用的超過100億個;用到5G、4G Cat.4等高速業務的占比約為一成。隨著窄帶技術的應用,物聯網從無線抄(chao)表進(jin)入無線消防、智(zhi)能建筑、智(zhi)能工廠等更多的(de)行業(ye)應用中。
在LPWAN技術里,主流通信技術包括LoRa、NB-IoT,并且在2020年都實現了億級的連接數。當然,在這兩項技術之外,在更低功耗和更低速率的連接領域還有多家通信技術廠商發力,并且在垂直領域打造出自己的競爭優勢,例如道生物聯主推新一代大容量LPWAN通信技術——TurMass?,磐啟微電子主推Chirp-IoT,盛路物聯自主研發DDA無線網絡技術(動態加密空間密集覆蓋蟻群模式),千米電子研發出名為LaKi的無線通訊協議,這是一項包含MAC層無線通訊協議和PHY層射頻SoC芯片的全新技術。
LPWAN技術(shu)(shu)細分領(ling)域(yu)百舸(ge)爭流,不同技術(shu)(shu)的(de)(de)規模化(hua)連(lian)接也(ye)助推LPWAN技術(shu)(shu)在(zai)IoT領(ling)域(yu)的(de)(de)分布(bu)。然(ran)而,通信技術(shu)(shu)的(de)(de)多樣(yang)化(hua),以(yi)及IoT連(lian)接分布(bu)領(ling)域(yu)有所(suo)拓展(zhan),并(bing)不意(yi)味(wei)著物(wu)聯(lian)(lian)網(wang)已(yi)經實(shi)現萬物(wu)互(hu)聯(lian)(lian)。為何物(wu)聯(lian)(lian)網(wang)發(fa)展(zhan)至今已(yi)超20年,沒有進入(ru)快速發(fa)展(zhan)階(jie)段呢(ni)?道生(sheng)物(wu)聯(lian)(lian) CEO何輝表示,“其實(shi)有一點(dian)很(hen)重要,針(zhen)對(dui)最大量的(de)(de)窄帶設備并(bing)沒有很(hen)好的(de)(de)技術(shu)(shu)。”
物聯網技術在開辟新場景時,要實現萬物互聯還需要面臨新的需求挑戰。一是在系統容量大。例如在智慧城市和智能(neng)建筑(zhu)(zhu)場景中設(she)(she)備眾多,一個(ge)建筑(zhu)(zhu)可能(neng)有(you)上千盞燈(deng)都需要(yao)進行(xing)能(neng)源管理(li)、開關控制(zhi)等管理(li),大型倉庫里有(you)大量(liang)的資產(chan),設(she)(she)備量(liang)大且發送頻密,這都是現在的窄帶網絡很難(nan)勝(sheng)任的。
二是(shi)覆(fu)蓋范圍大、穿透力強。例如農(nong)業、木業的覆(fu)蓋可(ke)(ke)以達到幾(ji)十公里(li)甚至到上(shang)千平方公里(li),海洋物聯(lian)網(wang)、衛星物聯(lian)網(wang)的傳輸距(ju)離還(huan)超過百公里(li);另(ling)外還(huan)面臨建筑遮擋等更復(fu)雜的環境。三(san)是(shi)高速率。在工業物聯(lian)需(xu)(xu)要實(shi)現秒(miao)級實(shi)時(shi)控制,并且需(xu)(xu)要傳輸工業現場的高密(mi)度傳感數據。四(si)是(shi)簡單可(ke)(ke)靠,成本低。
道生物聯認為,萬物互聯的關鍵點是:海量接入和低成本。海量接(jie)入意味著(zhu)能(neng)夠接(jie)入更多的設備、覆蓋更大的范圍以(yi)及支持包括(kuo)高(gao)速(su)率(lv)、中速(su)率(lv)、低速(su)率(lv)等更多類型的設備,總結(jie)來(lai)看就(jiu)是(shi)高(gao)并發、高(gao)靈敏度和(he)多種速(su)率(lv)。低成本(ben)意味著(zhu)設備成本(ben)、網絡部署成本(ben)、運維(wei)成本(ben)都要降下來(lai),也就(jiu)是(shi)要提升網絡容量和(he)覆蓋性能(neng)。
何輝認為,傳統的(de)物聯網多用戶接入(ru)(ru)方(fang)式存在不足,比如(ru)基于喚(huan)醒(xing)的(de)接入(ru)(ru),例如(ru)抄表(biao)的(de)網絡無(wu)法應對突發(fa)實(shi)時傳輸,并且頻繁喚(huan)醒(xing)功耗大;LoaR等小無(wu)線網絡的(de)ALOHA隨(sui)機接入(ru)(ru)的(de)頻譜效(xiao)率(lv)(lv)低、系統容量低,由于接入(ru)(ru)的(de)成功率(lv)(lv)低,會導(dao)致重傳,也間接增加功耗成本;此外,NB-IoT采(cai)用的(de)是請(qing)求和授權的(de)輸入(ru)(ru),會影響(xiang)效(xiao)率(lv)(lv)和功耗。
為了解決(jue)上(shang)述傳(chuan)統(tong)(tong)物(wu)聯(lian)網(wang)技術存在的問題,道生物(wu)聯(lian)自主研發了TurMass?。根據(ju)官網(wang)介紹(shao),該(gai)技術基(ji)于(yu)mMIMO(大規(gui)模(mo)天線)、支(zhi)持海量(liang)接(jie)入(ru),在系統(tong)(tong)容(rong)量(liang)、傳(chuan)輸帶寬、功耗(hao)和(he)綜合成(cheng)(cheng)本方(fang)面處于(yu)國際(ji)先進(jin)水平,其中容(rong)量(liang)可以(yi)提(ti)高(gao)100倍,速(su)率提(ti)升6倍,覆蓋范圍可提(ti)高(gao)4倍,終端(duan)成(cheng)(cheng)本和(he)系統(tong)(tong)成(cheng)(cheng)本分別可以(yi)降低(di)四成(cheng)(cheng)和(he)五(wu)成(cheng)(cheng),包括(kuo)自組網(wang)、小規(gui)模(mo)組網(wang)、星形中繼組網(wang)以(yi)及星形組網(wang)等多(duo)種(zhong)方(fang)式。

頻譜圖對比(圖源:道生物聯)
mMIMO技(ji)術一般是(shi)用(yong)來(lai)提(ti)升帶寬,而道生物(wu)聯(lian)用(yong)其提(ti)升了系統容(rong)量,這(zhe)就(jiu)為TurMass?帶來(lai)了高容(rong)量的特點,再加上窄帶調制帶來(lai)的高靈敏度(du),實(shi)現有限頻帶大(da)容(rong)量接(jie)入,并且在一定(ding)程度(du)上解決(jue)了傳統物(wu)聯(lian)網技(ji)術存在的問題。
商用是決定(ding)一(yi)項技(ji)術能否被市(shi)(shi)場接(jie)受的關(guan)鍵,何輝表示(shi),TurMass?在智慧城(cheng)市(shi)(shi)、智慧園區、工業(ye)物聯(lian)網以(yi)及行(xing)業(ye)專網等(deng)領域都有(you)了(le)成(cheng)功(gong)(gong)的應用。盡管暫時還(huan)不能撼動NB-IoT和LoRa的主流地位,LPWAN技(ji)術的新入局(ju)者——道生物聯(lian)在物聯(lian)網市(shi)(shi)場上取(qu)得一(yi)席之地,這意味著其他專注于(yu)垂(chui)直領域的通信技(ji)術玩(wan)家(jia)也同樣擁(yong)有(you)機會,當然最(zui)終(zhong)能否成(cheng)功(gong)(gong)還(huan)得依靠(kao)商用價值。

