在無處不在的物聯網(IoT)中,無線通訊技術扮演了重要的角色,現在兩條很明細的路線:中高速率業務驅動無線通訊技術向5G方向發展;中低業務驅動無線通訊技術向低功率廣域網路(LPWA)發展。

日前,在芯原微電子(VeriSilicon)承辦的「智慧物聯網無線通訊論壇大會」上,業界知名學者和企業家就智慧物聯網無線通訊技術的演進和市場前景進行探討。

論壇上討論的無線通訊技術主要涵蓋5G、802.11aj、LoRa、NB-IoT、藍牙、BLE、Zigbee等,甚至東南大學資訊科學與工程學院毫米波國家重點實驗室主任洪偉還提出了目前1G-5G基本上是一個沿地球陸地表面的2D網路,而他認為5G+再加上空聯網(IoS),對地球表面及近空間全覆蓋的3D網的概念。

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(編輯註:預計在2020年前部署648顆1200km高的低軌衛星和2019年的20顆8062km高的中軌衛星,實現中低軌衛星通訊網路IoS)

「5G實際上應用的是過渡技術,其對通訊容量有很大約束,只能發揮大規模數位多波束陣等5G核心技術能量的20-30%,這些遺憾,將在第六代通訊技術商用化後得到完全解決。」洪偉表示,6G技術有望在10年以後落地。

業界嘉賓就物聯網的多種無線通訊技術,從技術到市場、再到應用場景和發展方向等進行了碰撞。

5G商用後,還需要IEEE 802.11aj嗎?

2012年,IEEE 802.11工作組正式採納了無線個人區域網路(WPAN)工作組提出的毫米波標準建議,並成立了IEEE 802.11aj任務組,去年有了這個標準正式版本。

美國都在做60G,為什麼中國提出做45G,什麼原因?

據芯原微電子董事長兼總裁戴偉民透露,其實大家都知道45G更有優勢,但45G在美國是軍用受管制頻段,所以只有中國主張發展45G,目前在45G的研發中已經申請了78項發明專利,其中已授權22項,6項申請PCT專利。

手機真正的資料接取流量中,70%以上是透過Wi-Fi,也就是說Wi-Fi其實是承擔了大部份的資料量。

5G以後速率提高很多,現有的Wi-Fi速率和5G就沒有法匹配了,所以要發展下一代Wi-Fi,它的速率比現有Wi-Fi快100倍,甚至更高。

所以未來的使用場景仍然會是在戶外用5G蜂巢式網路,到了室內切換為高速Wi-Fi。

哪種協議更適合室內定位?

博通積體電路(上海)公司總裁張鵬飛指出,「沒有任何一個最後的決定是技術層面或者商業層面,它有很多的因素起作用。」

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與會觀眾並投票選擇更適合室內定位標準,藍牙遙遙領先。

張鵬飛贊同這個投票結果,他認為無論從技術、應用的使用場景、還是現有的基礎設施來講,藍牙的普及率更有希望成為最主流的室內定位技術。

「Wi-Fi和Zigbee不應該放在同一個應用場景做比較。Wi-Fi的應用是對移動資料傳輸的補充。「張鵬飛指出,「而Zigbee和LoRa出身很相似,Zigbee其實不是藍牙,最早是北歐的一家公司為了跟藍牙競爭提出的2.4G標準,他們是同等地位的,想要解決的問題也一樣。」

只是藍牙標準化組織SIG非常活躍、積極,更新演進發展最快。

另外,「藍牙低功耗」和「藍牙」完全不是一回事!

張鵬飛談到:「協議上/應用上的差別都非常大。藍牙低功耗,只是在名字中有藍牙二字,實際上BLE和Zigbee的相似度要比BLE和藍牙的相似度高的多。」

BLE有了藍牙Sig的支援後,其推廣和應用要比Zigbee來的更強大。

室內應用中,BLE肯定會取代Zigbee,張鵬飛認為,Zigbee一定是一個小眾的應用。說部份取代永遠不會錯,但他認為應該會被完全取代。

而南京大魚半導體有限公司聯合創始人及運營長王娜則認為,市場最後的格局並不一定是技術決定的,因為Zigbee廣泛存在,而且現在它走的時間比較長,所以在一些應用領域長時間的存在還是有可能性的。

制約LoRa發展的主要因素?

大多數參與者認為:私有協議和技術封閉是制約LoRa發展最大的因素。

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「圈內大家如果關注的話,會發現做NB-IoT的基本上都沒有賺到錢,但做LoRa的都是賺到錢的。」阿里雲智能IoT生態合作總監巍騖爆料。

從數量上來看,確實做NB IoT的人多一些,戴偉民向圓桌論壇嘉賓拋出一個問題:有沒有辦法推一個類LoRa的中國標準?

「我們完全可以打造一個類LoRa的標準。」

巍騖指出,從LoRa技術本身來說,大家覺得這個技術不是太難,雖然有1-2個核心的IP,但2.4G可以做很多技術出來,對生態來講是一個非常大的優勢,龐大的落地應用場景——這在全世界來說中國是絕對排在第一位的,我們完全可以打造一個類LoRa的標準,這個標準可以在應用場景當中發揮我們的優勢,這個技術是屬於中國自己的。

制約NB-IoT發展的主要因素?

王娜指出,「在我們跟客戶溝通的過程中,發現最重要一點不是設備終端的問題,而是網路建設是否成熟,它的覆蓋是否足夠好。」

比如由於大規模落地,客戶會問我們做過多少場測,有沒有去過西北、西藏這些人員稀少的地方?這些地方可能反而是一些智慧農業、智慧牧場更加需要的地方,那個地方的基地台怎麼樣?王娜補充道。

當然聽說營運商面臨著5G的到來,對基地台投入是有數字指標的,比如幾十萬個站點。

針對大家投票的第二點,戴偉民提出:「對於NB-IoT來說,雖然每一個點很便宜,但是點數量太多,導致每年要交很多錢,而且現在網路鋪設的可能還不夠,而LoRa就不需要鋪設網路,更容易些。」

王娜說:「站在晶片商的角度看,我認為這個性價比、成本是很快可以降低的,大家都在為之努力,可能非常快整個pcbA的成本會降到十幾塊錢,元件的價格非常低了,每年不到一塊錢的月租費。」。

「但是部署數量大的話,可能真的會介意這一塊錢。」她補充道。

NB IoT不僅要免費,還應該倒貼用戶錢?

「如果覺得一塊錢一年還不夠便宜,那大家希望看到什麼呢?」戴偉民拋出這個問題:「收費模式上,各位覺得怎麼樣才比較合理?」

「我覺得這個應該是免費的!」張鵬飛表示因為自己不是營運商,可以隨便講。「而且既使是免費的,大家都要小心去用,因為我們付出了最有價值的東西——我們的資料。」

為什麼營運商有了NB-IoT,還要做LoRa?其實還是要資料,因為資料在營運商裡面,所以營運商應該免費給大家用,甚至付給用戶費用。

NB-IoT會在哪些應用開始放量?

巍騖支持觀眾選的前三項,即智慧表計、智慧照明/燈桿、智慧煙霧探測器。

王娜則和現場觀眾的投票結果不太相同,認為可能像智慧的煙霧探測器、智慧燈桿以及基礎設施類的會先放量。另外認為物流也是一個非常有潛力的方向。

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NB-IoT協定本身是在演進過程中,目前R13和R14版本不支援終端漫遊的方式,芯原微電子(上海)公司IoT平台總監曾毅透露,但是未來到5G可能會擴展到支援終端移動的情況。

對於LoRa、NB-IoT,從歷史上來看,在3G的時候有GSM和CDMA,還有日本的PHS小靈通。中國電信(China Telecom)由於沒有牌照的原因,把小靈通經營地非常好,到了3G牌照一發放小靈通就消失了。NB-IoT現在最大的優勢是累積了四代電訊營運網路,可靠性/擴展性有很大的優勢。LoRa要想突破還要考慮這些因素。

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談到NB-IoT,巍騖認為3GPP有自己的優勢,包括專業性、全球的標準,但3GPP的進展特別慢,無論是晶片廠商還是營運商都在說3GPP後面會解決這個問題,但是到現在都還沒有解決。

中國也有一些廠商在做類LoRa,它的發展速度非常快。IoT產業不像行動產業,所有人都明白產品出來後最終使用者使用的習慣、使用的場景、使用的範圍如何。這對於整個標準的演進,對於協議的演進提出了非常大的考驗。

對於NB和LoRa的比較,放大點可認為是3GPP/或一個公開的標準跟一個私有的標準的比較,它一定是個並存的時代,一定情況下私有協定將會發揮它的作用。「在IoT時代,所有人都認為資料是非常重要的時候,我的資料是交給誰?這個是在場景中考慮的問題。」巍騖指出。

張鵬飛指出,NB-IoT和LoRa都是解決同樣的問題,當然NB-IoT延遲還是比較長的,最長到100多秒,但是LoRa也有這樣的問題。

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戴偉民向與會者展示了上面這個來自艾瑞諮詢研究院的預測,預計2025年LoRa和LPWAN會並存,而且60%是NB-IoT。

曾毅同意這個觀點,他認為有些應用對成本和功耗都不敏感,LoRa的優勢更多地表現在靈活性,以及對資料可共用性,IoT可根據具體應用選擇不同的技術,技術的多樣性不至於直接衝突。