危机即转机,阿里、腾讯入局LoRa都做了什么?-阿里云开发者社区

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危机即转机,阿里、腾讯入局LoRa都做了什么?

简介: 去年年初,一封针对LoRa组网应用的征求意见稿受到行业人士的广泛关注,其使得LoRa网络在国内的发展一度面临困境。

6月6日,工信部正式向中国电信、中国移动、中国联通、中国广电发放了5G商用牌照。随后,华为、中兴等产业链厂商表态将全力支持5G商用。

据华为官方信息,其已经在中国40多个城市与中国三大运营商开展了5G规模商用试验,包括城区、室内、高速公路、地铁等多场景实测,均已达到商用标准。5G作为物联网行业最重要的连接技术,其带来的不止是网速的飞升,更是网络接入能力的提升。

然而,在物联网网络层的多种连接技术里,不仅需要速率和稳定性更高的5G技术,也需要低功耗、远距离、大连接的LPWAN(Low-Power Wide-Area Network,低功耗广域网络)技术,其中,LoRaWAN以其独特的灵活性有别于其它低功耗广域网络技术。

尽管LoRaWAN网络有着优于其它LPWAN技术的特性,相比较而言,在LoRa联盟和众多科技巨头的护航下现阶段其发展态势良好,但谁又能料想到,就在一年半以前,LoRa的组网应用在国内一度面临生存危机:针对工信部的一封征求意见稿,行业人士反应很大,可能给LoRa组网带来限制。

关于LoRa和LoRaWAN

提到LoRaWAN,就不得不先解释一下什么是LoRa。据公开资料显示,LoRa属于物理层的一种调制技术,采用线性调制扩频的方式,能显著提高接收灵敏度,实现了比其它调制方式更远的通信距离。

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LoRa技术最初来自于法国公司Cycleo研发的一种创新的半导体技术,后来,Cycleo被美国公司Semtech(升特)收购以后,Semtech公司基于这个LoRa技术开发出一整套LoRa通信芯片解决方案,包括用于网关和终端上不同款的LoRa芯片。理论上来说,用户可以通过Mesh、点对点或者星形的网络协议和架构实现灵活组网。同时, LoRa技术是通过LoRa联盟进行推广普及。

至于LoRaWAN,这是一种大容量、低功耗的星形组网架构和协议,可以实现无线广域组网,而制定和优化该协议正是LoRa联盟的主要工作。从LoRaWAN的网络架构来看,LoRa调制技术主要用于终端节点到网关之间数据传输,这是整个LoRaWAN网络中核心环节之一,不过这并不是LoRaWAN的全部,更不是LoRa产业生态的全部。 

目前,LoRaWAN标准已建立起LoRa芯片、模组、基站或网关、网络服务、应用服务的完整生态链。据拥有LoRa芯片半导体知识产权的Semtech财报显示,2017年-2018年,LoRa在全球的运营商以及部署LoRa网络的国家和地区数目都增至100多个。同时,其部署的LoRa基站,则从7万台增加到24.3万台,能支持约12亿个节点,实际部署的节点超过8000万个。

据公开资料显示,LoRa特别之处是其网络构架,该构架独辟蹊径,简单灵活,融入了LPWAN共同具备的大连接、广覆盖、低功耗和低成本等特性。

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如上图,LoRa网络构架由终端节点、网关、网络服务器和应用服务器四部分组成。

大多数的网络采用网状拓朴,这易于不断扩张网络规模,但缺点在于使用各种不相关的节点转发消息,路由迂回,增加了系统复杂性和总功耗。但LoRa采用星状拓朴,网关星状连接终端节点,但终端节点并不绑定唯一网关,相反,终端节点的上行数据可发送给多个网关。

是危机,也是转机

去年年初,一封针对LoRa组网应用的征求意见稿受到行业人士的广泛关注,其使得LoRa网络在国内的发展一度面临困境。随着几大互联网巨头阿里、谷歌以及腾讯相继加入LoRa联盟,为LoRa的生态圈引入了强援。

2018年1月前后,工信部无线电管理局发布《微功率短距离无线电发射设备技术要求(征求意见稿)》的意见,其中提到了470-510MHz频段的使用允许用于无线传声器,明确用于传送声音的无线电设备,而非数据;此外,“限单频点使用,不能用于组网应用”这句话,在业界引发热议。

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最终,在产业各界人士的努力下,工信部的规定没有明确指出不能组网,而是表示可以做局域网,对具体应用也解除了限制,从而解决了LoRa在国内发展的不确定性问题。另一方面,也刺激了国内众多LoRa厂商紧密团结起来,一起应对LoRa发展过程中所面临的难题。

科技巨头入局LoRa。2018年LoRa生态圈最令人振奋的消息莫过于互联网巨头的相继加入,阿里、谷歌、腾讯、京东等均以最高级别会员的身份加入LoRa联盟,希望借助LoRa这个切入点来确立自身在物联网和产业互联网领域的地位。

另外,铁塔、联通以及广电等群体也开始针对LoRa产业进行布局,进一步促进其在各行业应用的落地。

作为中国LoRa应用联盟的发起者,克拉科技目前拥有国内最大的LoRa基站出货量,其企业会员也增至1100多家,其会员的多样性给LoRa生态圈注入更多元素。

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行业应用多样化。在LoRa技术刚推出来时,其落地应用更多集中在抄表、停车等领域,近一年来,LoRa在智慧城市、智能园区、智慧建筑、智慧安防等垂直领域也有了大量落地的行业应用。Semtech物联网业务总监Vivek Mohan曾表示,目前全球大量的垂直行业中已形成300多个应用场景。

雷锋网了解到,LoRa在支持这些场景时还形成了多种灵活性的模式,例如:大型行业采取行业专网形式,而企业采用私有网络部署形式,至于应用厂商和用户,则自行通过补盲或室内网关提升自身场景中的网络覆盖等。

阿里云加速布局LoRa

2018年9月,在“杭州·云栖大会”期间,拥有LoRa芯片半导体知识产权的Semtech宣布向阿里云授权这一IP,这是Semtech在全球继ST(意法半导体)之后第二次授权LoRa芯片IP,也是在国内的首次授权。

随着LoRa芯片IP授权的落地,LoRa芯片在国内多元化供应商的市场形态逐渐被打开,改善了多年来LoRa仅有Semtech这个唯一芯片供应商的尴尬境地。

据雷锋网了解,Semtech的合作授权可以分为两种,一种是用Semtech提供的LoRa晶圆做SiP封装芯片,另一种就是ST和阿里云获得的IP授权,获得LoRa芯片IP授权之后,其芯片厂商可以根据自己的需求设计芯片架构、自行增加片上各种外设,能进行更多创新,也能在一定程度上形成具有自主知识产权的LoRa芯片。

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自2018年9月开始,阿里云和多个合作伙伴陆续推出LoRa系统芯片,例如:翱捷科技(ASR)发布的LoRa系统芯片ASR6505,这是继ASR的LoRa系统芯片ASR6501/6502后,其推出的第三款LoRa系统芯片。当前,ASR在推出三款LoRa SIP芯片的同时, 也已着手SOC的设计。

在支撑能力上,阿里云开发了支持LoRa协议的LinkWAN(即:Alibaba Cloud Link WAN)物联网平台,同时还可提供LoRa节点设备、LoRa网关等相关产品。

雷锋网了解到,在LoRa的节点上,阿里云有两种方式:一种是通过阿里云IoT安全的产品ID,可以把标准的LoRa联盟的安全密钥下发下去,同时也支持集成安全能力的芯片,在网关放入安全的SDK,从而实现安全的连接。

再者,通过阿里云的“达尔文计划”,将包括平台、芯片和微基站在内的全链路生态服务,交付给企业一张自有可控的物联网。

5月20日,阿里云提出将进入“LoRa2.0时代”,据阿里云官方信息,除了将继续加大在LoRa芯片、IP、支撑平台上的投入以外,未来还将全力打造百亿级LoRa连接,尽快实现LoRa的全面普及。

腾讯入局LoRa,推动物联网向智联网进化

我们知道,在广域无线网络领域,其话语权基本掌握在传统通信业巨头的手中,互联网企业几乎没有任何话语权。然而,LoRaWAN网络部署的灵活性,给互联网企业布局广域无线网络提供了机会。腾讯自去年7月加入LoRa联盟以来,已经有近一年的时间。

2018年7月31日,LoRa联盟与腾讯联合宣布,腾讯已在最高层面加入了LoRa联盟,并将支持LoRaWAN生态系统的进一步发展。此外,还宣布计划在深圳与当地合作伙伴共同建立一个LoRaWAN网络,为各种物联网应用和终端用户(如:政府公共服务)提供从设备、边缘到云端的LoRaWAN一体化解决方案。

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S_IoT物联网规划工具下的某智慧社区的局部接收功率覆盖图

近日,据知情人士透露,腾讯基于SIRADEL的S_IoT工具,对深圳市重点区域的LoRa网络进行了仿真评估,并根据评估结果,对LoRa网络的部署和建设进行优化,从而提高网络覆盖效果和用户体验。现阶段,腾讯在深圳建立的这个LoRaWAN网络其网关数量已达近600个,覆盖面积约为500多平方公里,主要区域为深圳南山区和龙岗区。

再者,据年初在荷兰召开的The Things Conference期间,腾讯曾表示将与The Things Network (TTN)达成战略合作,共同打造LoRaWAN开放网络和服务。5月22日,在腾讯数字生态大会期间,腾讯正式发布了物联网开发者社区平台——Tencent Things Network,表明了布局LoRaWAN开放网络和服务的实力和决心。

关于Things开发者社区,其将面向开发者提供开放的IoT网络服务、社区门户、以及微信小程序、IoT Explorer、IoT Hub等服务集成能力,从而帮助他们快速创建物联网行业应用。

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据官方信息,腾讯 Things 开发者社区平台将面向开发者提供满足 LoRaWAN 国际标准的开放网络服务,其中节点端支持 LoRaWAN Class A、B、C,支持 LoRaWAN 1.0.x 以及 LoRaWAN 1.1 核心规范,网关端支持 UDP Packet Forwarder、Basic Station 接入协议,并且整个网络模型严格按照 LoRaWAN backend 标准来实现,为后续提供全球 LoRaWAN 运营的漫游服务提供可能。

此外,在前不久的LoRa 联盟新一届董事会竞选中,腾讯从多个候选企业中胜出,正式加入 LoRa 联盟董事会。 腾讯云物联网产品总经理张文杰对此表示:“作为 LoRa 联盟董事会董事,腾讯云将继续秉持开放、共赢的心态,与其他成员以及广大合作伙伴一起,共同促进 LoRa 技术在全球 LPWAN 建设和产业链的发展,推动物联网向智联网进化。”

雷锋网(公众号:雷锋网)总结:

LoRaWAN以其独特的灵活性有别于其它低功耗广域网络技术,尽管2018岁末年初的征求意见稿,曾使得LoRa在国内的发展前途未卜,势头急转直下,但在LoRa联盟的牵头下,LoRa产业链厂商紧密团结在一起合成一股强大的力量。如今,工信部的规定没有明确指出不能组网,而是表示可以做局域网,对具体应用也解除了限制,从而解决了LoRa在国内发展的不确定性问题。

其后,随着几大互联网巨头、广电、联通先后的加入,使得LoRa在国内的发展态势趋于上升状态,另外,通过开放LoRa芯片的IP授权一定程度上打消了从业人士对于其芯片供应商太过单一、容易被卡脖子的顾虑。总的来讲,国内提供给LoRa发展的产业大环境不断向好,LoRa联盟自身力量也在不断壮大。

作为加入LoRa联盟的互联网巨头之一,阿里凭借着已获得的LoRa芯片IP授权,联合合作伙伴推出多款LoRa系统芯片,加强了自身对于物联网芯片的布局,并提出未来除了继续加大在LoRa芯片、IP、支撑平台上的投入以外,还将全力打造百亿级LoRa连接,尽快实现LoRa的全面普及。

而腾讯,自去年7月加入LoRa联盟以来,除了跨界进行网络建设,还与TTN达成战略合作,建立了适合中国发展的Things开发者社区。甚至,在前不久的腾讯数字生态大会期间,还正式发布了物联网开发者社区平台——Tencent Things Network,帮助开发者快速创建丰富的物联网行业应用。

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