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繼NB-IoT躋身5G國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)后，LoRaWAN也在2021年12月，被國(guó)際電信聯(lián)盟電信標(biāo)準(zhǔn)化部門(mén)批準(zhǔn)為低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)的全球通信標(biāo)準(zhǔn)，這一舉措被業(yè)內(nèi)視為將進(jìn)一步推動(dòng)該技術(shù)擴(kuò)展市場(chǎng)的落地應(yīng)用和生態(tài)構(gòu)建，國(guó)際化影響力也得到進(jìn)一步提升。作為低功耗廣域網(wǎng)非授權(quán)頻譜一方的代表，LoRa發(fā)展至今，已有十年。
十年間，LoRa憑借其低功耗、低成本、廣覆蓋等特點(diǎn)備受市場(chǎng)歡迎，從而在無(wú)線通信領(lǐng)域占據(jù)一席之地。今天，全球物聯(lián)網(wǎng)觀察將為讀者們整理LoRa十年間點(diǎn)滴成長(zhǎng)，并通過(guò)與LoRa領(lǐng)域先行者們的對(duì)話(huà)，對(duì)其未來(lái)更多個(gè)“十年”發(fā)展的可能性進(jìn)行深度探討及解讀。
謹(jǐn)以此文，獻(xiàn)給所有正在為L(zhǎng)oRa的發(fā)展堅(jiān)持且努力的前行者們，亦期待來(lái)日共同見(jiàn)證其繁花鋪道的光景。
01、LoRa十年路：微光成炬，星火燎原
作為新興的低功耗廣域網(wǎng)技術(shù)，LoRa自面世以來(lái)就備受關(guān)注，其能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離通訊、低功耗、低硬件成本等，集出色的系統(tǒng)容量、強(qiáng)悍的抗干擾能力等特點(diǎn)于一身，這些正是物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線連接所必需的。
LoRa全稱(chēng)為L(zhǎng)ong Range（遠(yuǎn)距離），是創(chuàng)建長(zhǎng)距離通信連接的物理層無(wú)線調(diào)制技術(shù)，屬于線性調(diào)制擴(kuò)頻技術(shù)（CSS）的一種，其原型技術(shù)最早由法國(guó)一家名為Cycleo的創(chuàng)業(yè)公司推出。
2012年，Cycleo被Semtech（升特半導(dǎo)體）收購(gòu)，其將這一調(diào)制技術(shù)封裝到芯片中，取名“LoRa”。Semtech基于LoRa技術(shù)開(kāi)發(fā)出一整套LoRa通信芯片解決方案，2013年8月，Semtech發(fā)布一種新型的基于1GHz以下的超長(zhǎng)距離低功耗數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的芯片，即業(yè)內(nèi)首款LoRa芯片，并向全球推廣，從此開(kāi)啟了LoRa芯片產(chǎn)品化之路。
當(dāng)然，小小的LoRa芯片遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足以撬動(dòng)廣闊的物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)。
2015年，Semtech牽頭成立LoRa聯(lián)盟（LoRa Alliance）。創(chuàng)始成員中不但包括MicroChip、IBM等巨頭，還拉攏了諸如荷蘭皇家電信KPN、新加坡電信SingTel、比利時(shí)電信Belgacom、瑞士電信Swisscom等一眾國(guó)際知名電信運(yùn)營(yíng)商。自成立以來(lái)，LoRa聯(lián)盟注重生態(tài)系統(tǒng)的建設(shè)，在聯(lián)盟推動(dòng)下，LoRa產(chǎn)業(yè)鏈逐漸成熟，覆蓋從底層的芯片、模組到設(shè)備制造、系統(tǒng)集成等相關(guān)企業(yè)。
LoRa Alliance部分會(huì)員
圖源：LoRa Alliance官網(wǎng)
為更好地實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)、完成端到端的通信業(yè)務(wù)，LoRa聯(lián)盟制定了LoRaWAN標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。而基于LoRa技術(shù)和LoRaWAN標(biāo)準(zhǔn)的開(kāi)放性、靈活性和自主性，中國(guó)逐漸成為L(zhǎng)oRa產(chǎn)業(yè)生態(tài)最大的市場(chǎng)。
2016年，在LoRa聯(lián)盟的支持下，中興通訊在國(guó)內(nèi)牽頭并發(fā)起成立“中國(guó)LoRa應(yīng)用聯(lián)盟（CLAA）”。資料顯示，該聯(lián)盟旨在共同建立中國(guó)LoRa應(yīng)用合作生態(tài)圈，推動(dòng)LoRa產(chǎn)業(yè)鏈在中國(guó)的應(yīng)用和發(fā)展，建設(shè)多業(yè)務(wù)共享、低成本、廣覆蓋、可運(yùn)營(yíng)的LoRa物聯(lián)網(wǎng)。目前，國(guó)內(nèi)的LoRa生態(tài)日益成熟，騰訊、阿里巴巴、中國(guó)聯(lián)通、鐵塔公司等重量級(jí)玩家更是爭(zhēng)相布局。
2019年，Semtech基于LoRa技術(shù)，先后推出了LoRa Cloud?地理定位服務(wù)、LoRa Edge?地理定位平臺(tái)，助推物聯(lián)網(wǎng)地理定位的發(fā)展。
時(shí)間來(lái)到2021年，國(guó)際電信聯(lián)盟電信標(biāo)準(zhǔn)化部門(mén)正式批準(zhǔn)LoRa聯(lián)盟立項(xiàng)的“ITU-T Y.4480 Low power protocol for wide area wireless networks”建議（標(biāo)準(zhǔn)）。該標(biāo)準(zhǔn)大部分內(nèi)容是基于LoRaWAN已成熟的鏈路層協(xié)議編制，在技術(shù)上基本等同于LoRaWAN鏈路層標(biāo)準(zhǔn)。至此，LoRaWAN得到全球ICT產(chǎn)業(yè)最權(quán)威的國(guó)際組織認(rèn)可，正式成為L(zhǎng)PWAN國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，其國(guó)際化影響力進(jìn)一步提升。
然而關(guān)于LoRa的發(fā)展，Semtech并未止步，關(guān)于最新的全球性成果，據(jù)Semtech全球銷(xiāo)售高級(jí)副總裁Mike Rodensky透露：“在過(guò)去的2022年，LoRa聯(lián)盟宣布了LoRaWAN能夠支持IPv6，這為我們打開(kāi)了更加廣闊的市場(chǎng)機(jī)遇。2022年，LoRa聯(lián)盟吸收了93個(gè)新成員。最重要的一點(diǎn)，是LoRaWAN已經(jīng)被國(guó)際電信聯(lián)盟正式批準(zhǔn)成為低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)放性全球標(biāo)準(zhǔn)。”此外，在新品面世方面，“今年三月，首批基于Semtech LoRa技術(shù)的Amazon Sidewalk第三方產(chǎn)品現(xiàn)已上市?！盡ike Rodensky稱(chēng)。
02、LoRa十年中國(guó)路：花開(kāi)兩朵，是競(jìng)爭(zhēng)，亦是共生
Semtech數(shù)據(jù)顯示，截至2023年3月30日，全球已部署了近600萬(wàn)個(gè)基于LoRa的網(wǎng)關(guān)，基于LoRa的終端節(jié)點(diǎn)達(dá)到了3億個(gè)，采用LoRaWAN連接的公共網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商達(dá)181家且還在持續(xù)增加。據(jù)ABI Research預(yù)測(cè)，到2026年，LoRa將占據(jù)全球非蜂窩低功耗廣域網(wǎng)（LPWAN）連接超過(guò)50%的份額。
Semtech全球銷(xiāo)售高級(jí)副總裁 Mike Rodensky
圖源：Semtech
物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的復(fù)雜性決定了市場(chǎng)中存在著多樣化的技術(shù)。近幾年，LoRa頻頻被拿來(lái)和NB-IoT作比較，作為國(guó)內(nèi)LPWAN市場(chǎng)兩大主流技術(shù)，LoRa與NB-IoT的發(fā)展均受到極大的關(guān)注度。在對(duì)兩者進(jìn)行分析前，我們首先要明確的是彼此間的差異點(diǎn)。
首先，LoRa和NB-IoT的運(yùn)營(yíng)模式大為不同。NB-IoT是運(yùn)營(yíng)商代理建設(shè)的網(wǎng)絡(luò)，使用者無(wú)需考慮基站部署，NB-IoT可以直接在通信基站本身的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，但網(wǎng)絡(luò)擁有者無(wú)法控制網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，以及數(shù)據(jù)安全性。LoRa恰恰相反，使用者可以自建網(wǎng)絡(luò)，可以獨(dú)立控制網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)掌握在自己手中，不僅布局更快，成本也更低。尤其在NB-IoT信號(hào)較弱環(huán)境下，LoRa的技術(shù)優(yōu)勢(shì)即刻突顯。
其次，是兩者的工作頻段不同。NB-loT工作在授權(quán)頻段，即專(zhuān)門(mén)分配的頻段。其必須由運(yùn)營(yíng)商提供，且必須使用運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)。目前，國(guó)內(nèi)三大運(yùn)營(yíng)商——中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)電信、中國(guó)聯(lián)通均參與其中。而LoRa使用的則是免授權(quán)ISM頻段，中國(guó)的LoRa可以使用在470頻段以及433頻段。
對(duì)于兩者的發(fā)展，業(yè)內(nèi)有人認(rèn)為雙方存在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，未來(lái)二者其一將主導(dǎo)我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的發(fā)展；也有人認(rèn)為兩者的關(guān)系更傾向于合作互補(bǔ)。對(duì)此，Semtech亞洲區(qū)銷(xiāo)售副總裁黃旭東談了談自己的看法：“LoRa技術(shù)早于NB-IoT很多年就推出，早期在市場(chǎng)中就已有很高的認(rèn)知度和認(rèn)可度。LoRa和NB-IoT在某些地方確實(shí)存在競(jìng)爭(zhēng)，但在某些地方又是可以互補(bǔ)的。”
黃旭東認(rèn)為，物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)規(guī)模很大，LoRa有自己獨(dú)特的應(yīng)用范圍和場(chǎng)景。對(duì)于碎片化的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景，LoRa能賦予開(kāi)發(fā)者更多自由發(fā)揮的空間，從點(diǎn)、到端、到云都可以為客戶(hù)提供優(yōu)化。對(duì)希望自由創(chuàng)新的客戶(hù)來(lái)說(shuō)，從連接、組網(wǎng)到應(yīng)用，LoRa都能讓他們實(shí)現(xiàn)高度自控和自由選擇。長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，LoRa在私有網(wǎng)領(lǐng)域十分具有優(yōu)勢(shì)和發(fā)展前景。
競(jìng)爭(zhēng)的另一面，雙方的互補(bǔ)亦是突出?！霸谒接芯W(wǎng)+公網(wǎng)的場(chǎng)景中，LoRa和NB-IoT非常適合互補(bǔ)。LoRa具有自組、安全、可控的特點(diǎn)，可以支持客戶(hù)完全控制從連接、組網(wǎng)到最后的應(yīng)用平臺(tái)，具有高度的靈活性。物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)充滿(mǎn)了機(jī)遇，LoRa具有很大的發(fā)展空間和創(chuàng)新的想象空間?！秉S旭東表示。
圖源：Semtech官網(wǎng)
此前，國(guó)家工信部發(fā)布第52號(hào)公告，對(duì)微功率短距離無(wú)線電發(fā)射設(shè)備生產(chǎn)、進(jìn)口、銷(xiāo)售和使用進(jìn)行了規(guī)范。其中提到：
自2020年1月1日起，停止生產(chǎn)或者進(jìn)口不符合本公告但符合《關(guān)于發(fā)布<微功率（短距離）無(wú)線電設(shè)備的技術(shù)要求>的通知》（信部無(wú)〔2005〕423號(hào)）規(guī)定的電子吊秤無(wú)線傳輸專(zhuān)用設(shè)備、230MHz頻段無(wú)線數(shù)據(jù)傳送設(shè)備、230MHz頻段起重機(jī)或傳送機(jī)械專(zhuān)用無(wú)線遙控設(shè)備，以及《關(guān)于無(wú)線汽車(chē)防盜報(bào)警設(shè)備使用頻率的通知》（信無(wú)函〔2006〕61號(hào)）規(guī)定的410MHz頻段汽車(chē)報(bào)警器等微功率設(shè)備。
自2022年1月1日起，停止生產(chǎn)或者進(jìn)口不符合本公告但符合《關(guān)于發(fā)布<微功率（短距離）無(wú)線電設(shè)備的技術(shù)要求>的通知》（信部無(wú)〔2005〕423號(hào)）規(guī)定的民用計(jì)量?jī)x表、模擬式無(wú)繩電話(huà)機(jī)和698-787MHz頻段的微功率設(shè)備。
該公告發(fā)布之后，有人認(rèn)為，LoRa因?yàn)樾乱?guī)的一些限制，恐怕要“涼涼”。事實(shí)上，對(duì)于LoRa而言，更多產(chǎn)業(yè)人士認(rèn)為此舉利好其發(fā)展。“52號(hào)公告公布的內(nèi)容，其實(shí)是對(duì)LoRa有很大幫助的。LoRa在國(guó)內(nèi)主要的方向是在私有網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，具有自組、安全、可控的特點(diǎn)。在我看來(lái)，52號(hào)公告其實(shí)加強(qiáng)了LoRa行業(yè)中的規(guī)范，如規(guī)范了輸出功率、發(fā)包時(shí)長(zhǎng)等，有利于行業(yè)發(fā)展。就像我們現(xiàn)在賣(mài)一個(gè)手機(jī)，在手機(jī)里面的東西也是要符合SRRC認(rèn)證?！盨emtech中國(guó)區(qū)LoRa市場(chǎng)戰(zhàn)略總監(jiān)甘泉表示。
對(duì)于52號(hào)公告起到的規(guī)范作用，星縱物聯(lián)副總經(jīng)理鄭淵瑞也表示認(rèn)可。“從產(chǎn)品應(yīng)用端來(lái)說(shuō)，（第一）52號(hào)公告是規(guī)范了LoRa無(wú)線技術(shù)在國(guó)內(nèi)使用的要求。對(duì)我們來(lái)說(shuō)，這種要求是對(duì)的。因?yàn)槿绻麤](méi)有規(guī)范要求，大家肆意使用，那可能無(wú)線網(wǎng)絡(luò)會(huì)非常混亂。第二，國(guó)內(nèi)的頻段在LoRa標(biāo)準(zhǔn)里面用的是470-523頻段。這個(gè)頻段對(duì)我們來(lái)說(shuō)，比使用433頻段更好，因?yàn)?33頻段是傳統(tǒng)的FSK一直在使用的頻段。從產(chǎn)品應(yīng)用角度來(lái)說(shuō)，規(guī)避了原來(lái)的舊設(shè)備。第三，從自身發(fā)展的角度來(lái)說(shuō)，一個(gè)好的技術(shù)更多是給人們的生活帶來(lái)了什么樣的價(jià)值?！?/p>
03、更多的十年，更多的可能
近年來(lái)，關(guān)于“碳中和”、“智能化”、“數(shù)字化”等關(guān)鍵詞屢屢被提及，而LoRa也在其中窺見(jiàn)了未來(lái)更多個(gè)“十年”的創(chuàng)新機(jī)遇。
星縱物聯(lián)副總經(jīng)理鄭淵瑞透露：“從2017年開(kāi)始，我們就感受到了數(shù)字化浪潮的苗頭。星縱認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)數(shù)字化的浪潮，甚至將超過(guò)互聯(lián)網(wǎng)的浪潮，我們更多地專(zhuān)注于自己的賽道上，做專(zhuān)業(yè)的數(shù)字感知產(chǎn)品提供商，這是我們對(duì)于自己的定位?！?/p>
關(guān)于數(shù)字化的方面，Semtech也有自己的規(guī)劃。“現(xiàn)在國(guó)家也在推5G進(jìn)工業(yè)化，包括工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，這里面其實(shí)很多都是要用到運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)，LoRa對(duì)運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)是非常好的補(bǔ)充。比如有些客戶(hù)做工業(yè)網(wǎng)關(guān)，可能是通過(guò)4G和5G來(lái)做回傳，而它下面的節(jié)點(diǎn)是用LoRaWAN收集傳感器的信息，再通過(guò)運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)回傳到云上去。另外，一些用傳統(tǒng)方式做信息傳輸?shù)目蛻?hù)，在推進(jìn)數(shù)字化的過(guò)程中，在布線和成本方面面臨著不少挑戰(zhàn)，也開(kāi)始用LoRa無(wú)線連接來(lái)代替有線連接?！盨emtech中國(guó)區(qū)市場(chǎng)戰(zhàn)略總監(jiān)成曉林說(shuō)道。
數(shù)字化進(jìn)工業(yè)，不僅要求傳輸方便，成本和功耗也是重要的要求。針對(duì)上述趨勢(shì)，Semtech一方面不斷推出功耗和成本更低的產(chǎn)品，同時(shí)也在開(kāi)發(fā)一些組網(wǎng)方案，幫助客戶(hù)更好適應(yīng)各種工業(yè)管理場(chǎng)景。
在碳中和層面，據(jù)悉，LoRa在電力行業(yè)的使用非常廣泛，現(xiàn)已被納入國(guó)家電網(wǎng)的電力物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)?！霸?a class="article-link" target="_blank" href="/baike/1549110.html">光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域，LoRa有它獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，未來(lái)也有很多機(jī)會(huì)。比如在光伏領(lǐng)域，基于LoRa可以幫助逆變器實(shí)現(xiàn)關(guān)斷功能，一旦出現(xiàn)安全事故，就可以及時(shí)關(guān)斷，同時(shí)也可以支持收集一些信息?！背蓵粤终f(shuō)。
再說(shuō)近來(lái)火爆的ChatGPT,其背后的人工智能浪潮也是Semtech的關(guān)注重點(diǎn)。據(jù)甘泉透露：“LoRa的芯片是云到端，其實(shí)已經(jīng)有一些AI化了?！北热?，在騰訊云的平臺(tái)可以對(duì)終端設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)管理，這是端到云的AI化；Semtech LoRa生態(tài)合作伙伴深圳矽遞科技也做了AI攝像頭+LoRa回傳的場(chǎng)景，將其應(yīng)用于沙漠、森林等非常偏遠(yuǎn)的地方，使用AI攝像頭拍照片，就可對(duì)相應(yīng)的環(huán)境等進(jìn)行管控。這些都是通過(guò)AI+LoRa的結(jié)合，加上云到端的配合實(shí)現(xiàn)的創(chuàng)新應(yīng)用。
04、小結(jié)
相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)是全球最大的物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)，多年以來(lái)也是LoRa的第一大市場(chǎng)，中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)“高歌猛進(jìn)”的十年，也是LoRa高速發(fā)展的十年。展望未來(lái)，LoRa依然擁有無(wú)限想象空間。在國(guó)家“雙碳”目標(biāo)的驅(qū)動(dòng)下，各行各業(yè)都在積極加速低碳化發(fā)展，這將為具有低功耗優(yōu)勢(shì)的LoRa開(kāi)拓更多發(fā)展機(jī)遇，進(jìn)一步擴(kuò)張其在智慧城市、智能樓宇、工控等垂直領(lǐng)域的應(yīng)用，持續(xù)賦能行業(yè)數(shù)字化、低碳化轉(zhuǎn)型升級(jí)。
