自IoT市場火熱以來,各行各業的軟硬件廠商就開始不斷涌入,而在市場的碎片化特性被明確后,垂直于應用場景的產品和解決方案也成為了主流。并且,為了使得產品/方案能在滿足客戶需求的同時,相關廠商能獲得控制權和更多收益,自研技術成了一大趨勢,尤其非蜂窩類通信技術,曾經在市場上出現了百家爭鳴的盛況。
在小無線通信方面,有藍牙、Wi-Fi、Zigbee、Z-Wave、Thread等技術;在低功耗廣域網(LPWAN)方面,也有Sigfox、LoRa、ZETA、WIoTa、Turmass等頗具特色的技術。
接下來,本文就對以上部分技術的發展現狀進行簡單匯總,并從各技術在應用創新、市場規劃、產業鏈變動三個方面進行分析,討論IoT通信市場的現狀及未來趨勢。
小無線通信
場景擴容,技術互聯
如今,各小無線通信技術仍在不斷迭代,而各技術在功能、性能和適配場景上的變化,其實對市場走向有著一定的啟示作用。目前,在場景探索上出現了To C技術To B化的現象,而在技術聯動上,除了Matter協議落地,跨技術互聯也有著其他的進展。
藍牙
藍牙5.4發布——加碼電子價簽應用
根據《Bluetooth Core Specification Version 5.4》,ESL(電子價簽)使用由8位ESL ID和7位組ID組成的設備尋址方案(二進制)。并且ESL ID在不同群組中具有唯一性。因此,ESL設備網絡最多可包含128個組,每個組最多包含255個屬于該組成員的獨特ESL設備。簡單來說,在電子價簽應用中,若使用藍牙5.4組網,一個網絡中總共可能有32,640個ESL設備,每個標簽都可以從單個接入點進行控制。
藍牙5.4一對多通信
(圖源:《Bluetooth Core Specification Version 5.4》)
Wi-Fi
場景擴容至智能門鎖等
除了可穿戴設備和智能揚聲器,現在門鈴、恒溫器、鬧鐘、咖啡機、燈泡等智能家居產品都已連入Wi-Fi網絡。此外,智能鎖也有望接入Wi-Fi網絡實現更多服務。Wi-Fi 6正通過提高網絡效率、增加帶寬的方式,在提高數據吞吐量的同時降低其功耗。
Wi-Fi定位在發力
目前Wi-Fi定位精度已能達到1-2m,而基于Wi-Fi位置服務的第三代和第四代標準也正在開發,新的LBS技術將使其準確性大幅提高,廣泛服務于消費者,行業,企業等。Aruba Networks標準架構師兼IEEE 802.11工作組主席Dorothy Stanley表示,新的和改進的LBS技術將使Wi-Fi定位走向0.1m以內。
圖源:Wi-Fi NOW采訪《New LBS Wi-Fi standards are “calls to innovate”》
Zigbee
發布Zigbee Direct,集成藍牙直連手機
圖源:Zigbee官網
面向消費者,Zigbee Direct通過集成藍牙提供了一種新的交互模式,無需使用云或集線器,便能讓藍牙設備對Zigbee網絡中的設備進行訪問。在此情景下,Zigbee中的網絡能夠通過藍牙技術直接連接到手機,于是手機便能實現對Zigbee網絡中設備的控制。
發布Zigbee PRO 2023提升設備安全性
Zigbee PRO 2023擴展了其安全架構,通過“與所有集線器一起工作”,推進了以集線器為中心的操作的標準化,該功能通過幫助設備識別最合適的父節點,以安全加入和重新加入網絡的方式,來提高以集線器為中心的彈性網絡。此外,增加了對歐洲 (800 Mhz) 和北美 (900 MHZ) 亞千兆赫茲頻率的支持,可提供更高的信號強度和范圍,以支持更多用例。
通過以上信息,不難得出兩個結論,第一是通信技術的迭代方向,正從性能上的提升逐漸轉變為滿足應用場景需求,為產業鏈合作伙伴提供新產品的思路;第二是除了Matter協議在打通互聯“壁壘”之外,各項技術也都在進行雙向的互聯互通。
當然,小無線通信作為局域網,也只是物聯網通信的一部分,相信持續火熱的LPWAN技術,同樣備受關注。
LPWAN
產業鏈運營升級,海外市場空間廣闊
從早年間技術剛出現時的應用和普及,到今天追求應用創新拿下更多市場,技術的迭代方向正發生著驚人的轉變。據了解,除了小無線通信技術,LPWAN市場里近年來也發生了不少事。
LoRa
Semtech作為LoRa技術的創造者,在收購Sierra Wireless這家主要以蜂窩通信模組為核心的公司后,將把LoRa無線調制技術集成到Sierra Wireless的蜂窩模塊中,合并兩家公司的產品,客戶將能夠訪問一個IoT云平臺,該平臺將處理包括設備管理、網絡管理和安全在內的多個任務。
600萬個網關,3億個終端節點
圖源:LoRa十周年慶典
其中值得一提的是,基于各國不同的規范,LoRa在國內外發展方向有所不同,國內正走向“區域型組網”,而國外仍在持續建設大型廣域網。據了解,國外的氦元素平臺(Helium)基于數字資產獎勵及消耗機制,為LoRa的網關覆蓋提供了極大支持,截至2022年底,超過180個國家及地區開始部署氦元素平臺的網關,平臺累計部署的網關數量超98萬臺。其在北美的運營商包括Actility、Senet、X-TELIA等。
Sigfox
多技術融合與協同
自去年新加坡物聯網公司UnaBiz收購Sigfox后,前者對后者的運營方式進行了調整,尤其在技術融合方面,Sigfox目前正融合其他LPWA技術和小無線通信技術進行服務。日前,UnaBiz已促成Sigfox與LoRa的協同工作。
圖源:UnaBiz官網-《Actility和UnaBiz整合LoRaWAN和Sigfox技術》
商業模式轉變
UnaBiz重新確立Sigfox經營策略及其商業模式。在過去,Sigfox的策略是決定開發一個滿足各種需求的全球性能力,自己成為運營商的角色,但由于其對技術生態系統的嚴格控制,要求基于Sigfox網絡的合作伙伴需要分成大量服務收入等原因,讓產業鏈上的不少企業寒了心。而如今,UnaBiz并非只關注網絡運營,更聚焦重點行業提供服務,對主要利益相關者(合作伙伴,客戶和Sigfox運營商)的運營策略進行了調整,截止2022年底,Sigfox的虧損額比2021年底大幅減少了2/3。
來源:analysys mason
ZETA
開放生態,產業鏈協同發展
不同于95%的芯片由Semtech自產的LoRa,ZETA的芯片及模組產業具有更多參與者,國外包括意法半導體(ST)、Silicon Labs、Socionext,而國內半導體廠商如廣芯微、華普微、智普微等。此外,ZETA與socionext、華普微、智普微、大有半導體等廠家合作的芯片,不限于ZETA模組的應用,可以授權IP給行業內各類應用廠家,形成較為開放的底層生態。
發展ZETA PaaS平臺
通過ZETA PaaS平臺,開發者可以為更多場景創建解決方案;技術供應商可與物聯網PaaS合作以接觸更廣泛的客戶;制造商可以更快速對接市場,降低總成本。另外,通過PaaS平臺,各ZETA設備可突破品類及場景限制,進行互相連接,從而挖掘更多的數據應用價值。
LPWAN技術對比表(來源:ZETA生態白皮書)
通過LPWAN技術的發展情況,尤其Sigfox的破產和“起死回生”,其實可以看出,物聯網通信技術若要拿到更多的連接量,更需要產業鏈伙伴協同發展,提高利益相關者的參與度與收益。與此同時也能看到,其他技術LoRa、ZETA等也正在積極地發展生態。
結語
綜上所述,相比前些年通信技術不斷誕生、各技術持有方各自為政的狀態,近年來通信技術的一大趨勢是走向融合,包括小無線通信技術在功能和性能上的互補,LPWAN技術在適用范圍等方面的互補。
另一方面,曾經技術迭代所注重的數據吞吐量、時延等元素,如今已成為基本需求,目前技術迭代的重點更體現在了場景擴容及服務上。迭代方向上的轉變,其實意味著產業的參與者正在增多,生態也正在完善。作為物聯網連接基礎的通信技術,未來將不會止于“老生常談”的連接,還會有更多新意。
編輯:黃飛
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