在數智化浪潮的需求之下,新需求進一步刺激了LPWAN技術繼續下沉,對其在低功耗、低成本、廣覆蓋等方面提出更高要求,同時也刺激了LPWAN從1.0時代向2.0時代躍遷。
“十四五”開局之年,物聯網發展邁上新臺階!3月12日,新華社受權全文播發了“十四五”規劃全文,物聯網在其中被提及多達5次。規劃重點提到要打造支持固移融合、寬窄結合的物聯接入能力,推進物聯網連接形成寬帶到窄帶、高成本到低成本的多層次接入體系。
規劃作為未來五年整個中國經濟社會發展的重要指導文件,可見從政府層面已經肯定了物聯網產業的多年努力。目前,物聯網業界早已針對萬物互聯的愿景達成了以打造5G“銀河戰艦”為主,多種通信制式作為“護衛艦”伴航的物聯網連接格局的共識,從而滿足物聯網從“高”到“低”,從“寬”到“窄”的泛在的連接需求。
ZETA緣何提出“LPWAN2.0泛在物聯”?
對于物聯網行業而言,目前5G等技術仍然很不成熟,存在運營成本高、找不到應用場景等問題。而LPWAN(低功耗廣域網)作為低成本、低功耗、廣覆蓋的技術,其對物聯網發展的重要性不言而喻。
憑借特有的技術優勢,LPWAN不斷深入智慧建筑、智慧城市、智慧物流等各行各業的各種數字化場景當中,成為物聯網端到端連接的底層通信技術,這是LPWAN 1.0時代的主要特點。
但在數智化浪潮的需求之下,更多應用場景在被發掘的同時,需求側與供給側之間的矛盾也越發顯現,一是需要解決物聯網應用碎片化導致的落地難等問題;二是需要解決成本敏感性應用的商用問題,如在物流、消費品等各行各業中實現真正的泛在物聯。
新需求進一步刺激了LPWAN技術繼續下沉,對其在低功耗、低成本、廣覆蓋等方面提出更高要求,同時也刺激了LPWAN從1.0時代向2.0時代躍遷,近幾年發展迅猛的國產軍LPWAN“ZETA”正是瞄準了“下沉市場”新藍海。
3月19日,ZETA中日聯盟聯合舉辦了線上新產品發布及方案分享大會,會議聚集了芯片、通信、行業應用等龍頭企業,并發布技術白皮書及ZETA SDR網關、ZETA/LoRa雙模智能路由、TinyML算法增量升級、ZETA端智能振溫傳感器以及凸版ZETA R3模組五款全新產品。同時,ZETA中日聯盟還在現場提出了打造“LPWAN2.0泛在物聯”的口號,旨在給LPWAN及物聯領域帶來新動能、新格局。
夯實技術及產品底座,革新傳統LPWAN技術持續演進,讓長板更“長”
與5G等重點放在頻譜效率的通信技術不同,LPWAN技術在發展之初即對使用壽命有較強需求,因而能量效率也就成了LPWAN技術關注的重點。不過就像一把劍擁有兩刃,LPWAN技術在追求極致能量效率的過程中,勢必會在一定程度上犧牲一定的頻譜效率。
為了解決“低功耗、長距離、多樣化的場景需要截然不同的性能指標”的痛點,ZETA對傳統的LPWAN技術進行了革新,提出了最新的Advanced M-FSK調制技術。依托Advanced M-FSK調制和編碼方案,ZETA實現了對無線通信調制/解調處理的物理層進行優化和提升,重點解決了LPWAN產品使用成本高、下沉困難、傳遞信息少、附加值低等痛點,使得ZETA LPWAN的物理底層技術更優。
而此次發布的ZETA SDR網關,正是能植入Advanced M-FSK等多種芯片,最高接收靈敏度能達到-145dbm,單網關覆蓋距離高達15km,并且能夠支持120km/h高速移動場景,可支持100000+標簽同時接入,可滿足貨品、資產等流轉場景的跟蹤管理。此外。ZETA SDR網關速率還可擴展支持20bps-100kbps,并能遠程迭代升級,為ZETA的生態布局提供了非常有利的條件。
縱行科技產品總監謝偉文在發布《ZETA技術白皮書》時指出:“我們的目標是在傳統LPWAN功能的基礎上,可實現更高速率、更廣覆蓋、更好擴展性,并能大幅降低應用落地成本,使得物聯應用場景從耐用品擴大到消費品,極大地推動物聯網的下沉應用。”
技術融合,借助外力彌補傳統LPWAN技術短板
除了ZETA技術本身的演進之外,技術融合也是物聯網應用落地的關鍵。眾所周知,物聯網設備采集數據并不是最終目的,而是需要對數據進行有效分析獲得更高附加值。但隨著物聯數據的爆發式增長和對數據時效性的要求越來越高,端側設備越來越需要具備更強的數據分析與處理能力。
作為與邊緣計算進行緊耦合的通信協議,ZETA標準在解決傳統終端存在功耗高、延遲大、數據安全隱患等問題方面具有獨到優勢。通過與能在終端和邊緣側實現機器學習的TinyML算法相融合,ZETA技術還有助于賦予端側智能,打破低速率場景限制,拓展至例如聲音、圖像等中高速率應用場景。
具體來看,借助TinyML算法,ZETA技術不僅可在端側融合“采集+推理+決策”,從而在產品端側大幅提升傳輸效率、降低運行功耗、保證“實時”傳輸數據,還能完美適配各種嵌入式的邊緣設備和傳感終端,從而更廣泛應用于各種物聯網場景,實現“更低成本的IoT”和“更高價值的AI”。
例如,對于工業互聯網領域的預測性維護而言,其在時間成本、經濟成本和技術成本等方面都存在相應痛點,針對于此,結合ZETA技術與TinyML算法的ZETA端智能振溫傳感器則能從工廠中更大量普及的非核心設備出發,幫助客戶實現了低成本下的設備狀態監控和數智化管理,并能實現遠程升級與場景復制,進一步助力企業釋放了這些海量設備可能蘊藏的數據價值。
拓寬市場,把芯片成本和尺寸壓縮到極致
最后,LPWAN技術大多面向對通信成本敏感性較高的應用場景,因為其本身設備或價格并不昂貴,因而會更加注重對終端產品性價比、性能等因素的考量。對此,ZETA中日聯盟最新迭代推出的R3通信模塊可進一步降低研發難度,增加成本優勢。據悉,R3模塊的處理能力提升4倍、體積減少了25%。
去年6月30日,縱行科技與日本索喜科技、Techsor在ZETA聯盟論壇上宣布三方將通過先進制程聯合開發RISC-V內核、全球最優成本的LPWAN芯片ZETag云標簽。該標簽采用了ZETA LPWAN的ZETA-G通信技術IP,并依托索喜科技在定制化芯片設計領域特別是通信芯片設計領域的深厚積累,在不損失性能的前提下將冗余的功能進行裁剪,從而將成本降低至同類型產品的30%以內。與此同時,ZETag 云標簽通過減小尺寸和功耗并改善性能來消除常規有源標簽的限制,該標簽輕薄如紙,可作為一次性標簽,廣泛應用在貨物流轉監控,快遞包裹追蹤,資產定位和危化品管理的萬億級市場。
得益于ZETA先進的技術及成本優勢,LPWAN技術的應用場景正在進一步擴展,目前在工業互聯網、智慧物流、智慧城市、智慧建筑等領域已經能廣泛的見到它的“身影”。
ZETA推出雙模智能路由,LPWAN生態有望融合
在物聯網連接結構方面,業界已經達成了“60%-30%-10%”的“金字塔”架構體系,即低速率業務占60%、中速率業務占30%、高速率業務占10%。LoRa作為LPWAN非授權頻譜領域中的佼佼者,目前占據了LPWAN市場40%左右的份額,成為60%低速率業務連接的主要支持力。
不過,物聯網畢竟還處于初期發展階段,未來連接潛力還將有望進一步擴大,同時面對未來挑剔的市場需求,LPWAN技術之間也形成了“合則共榮”的發展新局面。今年初,作為全球LoRa領域最重要玩家之一,全球半導體領導者意法半導體宣布加入ZETA聯盟,并將發揮其在電子應用領域優勢,共同致力于低功耗長距離物聯網連接標準ZETA的應用和推廣。時隔不久,意法半導體(ST)就聯合縱行科技推出了全球首款雙標準的ZETA/LoRa雙模智能路由。
ZETA/LoRa雙模智能路由可同時接入ZETA和LoRa協議雙模通信,在物理層做到了LoRa-CSS與M-FSK調制方式的統一接入,支持遠程OTA、多跳組網、電池供電、多重安全等功能,從而能夠通過更輕量版的ZETA協議賦能LoRa產業,降低成本。
對于開發者而言,ZETA/LoRa雙模智能路由也意味著其在未來的產品開發中甚至不需要自開發協議即可與現有產品結合使用,即可在不更換LoRa芯片的前提下,與現有協議、網關、平臺等進行系統整合。有行業人士表示,隨著ZETA與LoRa在硬件端的結合,這也將有望進一步推進LPWAN實現生態融合。
國際龍頭企業陸續加盟,ZETA加速進軍全球市場
除了技術上的融合外,擴大生態朋友圈,也是ZETA技術作為LPWAN重要組成部分,助力物聯網應用成功落地商用的關鍵。2018年,ZETA日本聯盟在東京成立。2019年,ZETA中國聯盟在上海成立。創始成員有中國鐵塔、浪潮集團、均瑤集團、寶信軟件、仲量聯行、日郵物流、廣芯微、縱行科技等產業鏈上下游企業,共有將近300家成員。此后,移動物聯網、諾基亞、意法半導體等國際巨頭企業也紛紛加入ZETA聯盟,旨在利用ZETA的低功耗網絡優勢,通過IoT快速打造超智能社會。
意法半導體微控制器策略部亞太區總監 Donald Chan在活動上表示,“意法半導體擁有完整和豐富的STM32生態系統,可幫助ZETA生態優化元器件成本,我們也將積極與ZETA聯盟成員合作,為物聯網連接提供所有領先的LPWAN標準,并提供一系列解決方案,幫助開發人員快速、經濟高效地將創新產品推向市場,加速ZETA LPWAN2.0泛在物聯布局。”
在此次ZETA中日聯盟線上沙龍活動中,Techsor還與日本稻畑產業攜手中國聯盟企業縱行科技、介谷科技、農博創新簽署商業聯盟協議,稻畑產業將發揮其在海外的業務及渠道優勢,為ZETA聯盟中小企業物聯網產品搭建全球營銷渠道,推進ZETA相關產品、技術和解決方案在全球范圍內的部署。
眾多國際企業的加盟說明ZETA在海外市場已經進入成熟的商業推廣期。在此次的ZETA中日聯盟線上沙龍上,東京建物樓宇管理部科長小澤大輔介紹東京建物日本橋項目、智慧鐵道項目均采用了ZETA技術,通過補充傳統BA系統不足,實現了高效的設備和資產管理。 “東京建物在室內復雜環境測試了ZETA基站、ZETA Mote及多重傳感器,實現了100%通信成功,未來,東京建物還將在智慧大樓等領域全面采用ZETA物聯網,助力實現建筑物操作的數字化”。
毫無疑問,作為新一代LPWAN技術, ZETA將通過技術持續演進,推出的“LPWAN2.0泛在物聯”的藍圖已徐徐展開。隨著十四五規劃的推進,國內的寬窄結合的物聯接入能力將廣泛覆蓋,以及國際市場的深度挖掘,相信ZETA將獲得巨大的發展契機。