物聯網(IoT)領域的競爭態勢將因為低功耗廣域網(low-power wide area,LPWA)的崛起而重新洗牌,而電信廠商、各家設備廠商以及芯片廠商都在摩拳擦掌準備迎戰。
舉例來說,包括Orange(前France Telecom)在內的幾家電信服務廠商,正準備推出利用免授權800~900MHz頻段的LoRa規格物聯網;其他許多電信廠商則預期將在明年以新3GPP所開發、以LTE為基礎的新興窄頻蜂窩標準來布建物聯網。
在此同時,LPWA領域的先驅Sigfox則準備在全球推出自己的800~900MHz服務;還有數家其他廠商如Ingenu,也正嘗試布署類似的網絡或是將技術授權給其他廠商來布建。而Cisco Systems已經加入LoRa陣營,為該規格提供網關;LoRa與Sigfox正吸引來自芯片制造商如Microchip、ST與TI等。
電信廠商TMobile 的網絡技術與策略副總裁Karri Kuoppanaki 表示,現有ISM頻段與新興蜂窩技術的性能特點:“看來大致會在同一個競技場,而且通常標準化的解決方案會勝出;”該公司有物聯網客戶使用現有的GSM 網絡,但還沒決定未來將采用什么技術。
“不同的營運商會有不同的業務模式與需求,如果他們布署了像是Sigfox這樣的技術,要如何進展到3GPP的服務還有待觀察;”Kuoppanaki表示,窄頻LTE方案會比較容易與現有的蜂窩網絡整合,而非來自第三方廠商的全新無線電技術,而且前者會擁有既有全球需求的經濟規模。
但Orange的舊金山辦公室業務分析師Jameson Buffmire則表示,窄頻LTE標準難以達到非授權頻段替代技術的5美元以下芯片成本,也不會是利用有價值授權頻譜的最佳方法;他指出,因為Sigfox有規模、快速的布署,市場對LPWA網絡的興趣越來越濃厚:“營運商了解到,并非所有東西都能被硬塞到每個月10美元以上的數據方案中。”
而Buffmire指出,因為營運商都將焦點集中在來高每用戶平均營收(average revenue per user),窄頻LTE可能會導致廠商自相殘殺;而他不認為蜂窩產業能在5年內準備好因應廣域物聯網應用。Orange在選擇LoRa之前評估了超過六種LPWA網絡;該公司計劃在法國布建一個全國性網絡,到目前為止則已經在包括舊金山在內的17個城市布署該網絡以及網關。
“LoRa 是自適應性(self adapting)的,我們不一定要做現場調查,因為網關能適應距離…其成本則不到蜂窩網絡布署的十分之一,因此足夠覆蓋整個國家;”Buffmire表示:“我們將首先在法國布署全國性網絡,并在稍后尋求其他機會;”他指出,LoRa網絡的首批應用之一是游泳池的傳感器,負責偵測氯濃度等標準,而蜂窩網絡不太適合這樣的應用。
Sigfox:物聯網需要全新的營運商
與芯片廠商密切合作的SigFox美國市場總監Luke D’Arcy則表示,物聯網需要一種具備專注于其獨特應用技術的營運商;他指出,現有蜂窩網絡營運商的競爭都是在于誰能讓iPhone最快下載視頻,而Sigfox大概是全球最慢的網絡,但鎖定的目標是要求低成本與不在乎帶寬的低階物聯網節點,一天頂多發送十次類似SMS的短信。
SigFox網絡目前涵蓋了10座美國城市,以及法國、西班牙的大部分城市,還有其他一些歐洲國家;D’Arcy指出,Sigfox是農田水利監測、森林火災監測的理想方案,能應用于布署蜂窩網絡不合理的地方。
“我們聚焦于低階應用,”他表示,窄頻LTE本身若要支持韌體更新功能,就需要60~100 Kbits/second的速度:“我確信一旦技術進入規格化,其數據傳輸速率需求就會比Sigfox高得多。”他也指出,透過在基地臺改變濾波,Sigfox特別適合吵雜的美國900MHz頻段。
此外,Sigfox采用超窄頻收發器,也能比競爭的擴頻方法采用之寬帶接收器,為蓬勃發展的物聯網提供更佳的容量:“我們聆聽每個頻道是100Hz的200KHz范圍,所以同時可以收聽數以千計的信息。”
D’Arcy 指出,目前On Semiconductor還有Microchip旗下的Atmel都提供以整合式收發器搭配微控制器的Sigfox參考設計;TI與Silicon Labs等廠商,則將在今年稍后推出支持藍牙、Zigbee、Sigfox與Thread的整合式芯片樣本。