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[導(dǎo)讀]物聯(lián)傳媒低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)(非蜂窩類型)是指通信距離遠(yuǎn)、節(jié)點(diǎn)多、功耗低等應(yīng)用場(chǎng)景,所應(yīng)用的通信技術(shù)包括LoRa、Sigfox、Chirp-IOT、ZETA等,通常工作在非授權(quán)的頻段,且以自組網(wǎng)應(yīng)用為主;而手機(jī)則工作在基于運(yùn)營(yíng)商蜂窩網(wǎng)絡(luò)的專用頻段,兩者素來(lái)井水不犯河水,為何低功耗廣域...

本文來(lái)源:物聯(lián)傳媒


低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)(非蜂窩類型)是指通信距離遠(yuǎn)、節(jié)點(diǎn)多、功耗低等應(yīng)用場(chǎng)景,所應(yīng)用的通信技術(shù)包括LoRa、Sigfox、Chirp-IOT、ZETA等,通常工作在非授權(quán)的頻段,且以自組網(wǎng)應(yīng)用為主;而手機(jī)則工作在基于運(yùn)營(yíng)商蜂窩網(wǎng)絡(luò)的專用頻段,兩者素來(lái)井水不犯河水,為何低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)芯片開(kāi)始打手機(jī)的主意,并覬覦運(yùn)營(yíng)商的生意?其實(shí),世界是發(fā)展的,通信產(chǎn)品日新月異,各種創(chuàng)新的技術(shù)不斷融合到不同的場(chǎng)景中以滿足用戶不同的體驗(yàn)感要求。低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)芯片試水手機(jī)應(yīng)用還得從某手機(jī)廠商的一項(xiàng)創(chuàng)新嘗試說(shuō)起。


01

無(wú)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)

早在2019年,某手機(jī)廠商在MWC上召開(kāi)發(fā)布會(huì),展示了全新的“無(wú)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)”,無(wú)網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)能夠在3000米內(nèi)不依賴蜂窩網(wǎng)絡(luò)、Wi-Fi、藍(lán)牙等傳統(tǒng)通信方式的條件下,實(shí)現(xiàn)設(shè)備間點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的文字、語(yǔ)音傳輸和語(yǔ)音通話。同時(shí)還支持多設(shè)備組成小范圍局域網(wǎng),并通過(guò)手機(jī)中繼拓展通信范圍,只要處于信號(hào)搜索范圍,即可實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)通信。主要特性如下:


主要特性

去中心化通訊技術(shù),無(wú)需基站

支持語(yǔ)音和文字傳輸

空曠環(huán)境連接最遠(yuǎn)可達(dá)3000M

支持中繼模式,拓展通訊距離

支持自由組網(wǎng),實(shí)現(xiàn)群組通訊

支持加密傳輸,通訊安全性高

Sub-1GHz 工作頻段

成本低,極少外圍器件

功耗低,殘余電量可繼續(xù)工作

采用低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)芯片

定制化通訊協(xié)議

完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)

 

無(wú)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)所瞄準(zhǔn)的是應(yīng)急通信、高干擾高負(fù)載等極端通信條件下的數(shù)據(jù)交換,以及在一些信號(hào)比較差或者LTE負(fù)載過(guò)大的地區(qū),比如大型體育賽事、演唱會(huì)、展會(huì)等場(chǎng)景的應(yīng)用體驗(yàn)。


無(wú)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的協(xié)議完全定制化,可以實(shí)現(xiàn)低電量下可以維持70個(gè)小時(shí)的文字通訊續(xù)航,以及支持持續(xù)信道監(jiān)聽(tīng),在被其他設(shè)備發(fā)現(xiàn)后可以發(fā)送關(guān)機(jī)前記錄的最后GPS位置,讓用戶在野外手機(jī)關(guān)機(jī)、失聯(lián)等極端環(huán)境下,依然能夠被搜尋。


02

應(yīng) 用 場(chǎng) 景

某廠商對(duì)該技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景如此介紹:當(dāng)你在人潮洶涌的演唱會(huì)現(xiàn)場(chǎng)和朋友走散,或者坐飛機(jī)到國(guó)外落地后發(fā)現(xiàn)沒(méi)有買(mǎi)當(dāng)?shù)乜?,無(wú)法與同行人聯(lián)系,這項(xiàng)功能都可以派上用場(chǎng)。


實(shí)際上,該項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景應(yīng)包括眾多方面:


應(yīng)用場(chǎng)景

1

蜂窩網(wǎng)絡(luò)無(wú)法覆蓋區(qū)域:比如在國(guó)外、旅游景區(qū)、無(wú)蜂窩網(wǎng)絡(luò)區(qū)域,使用“無(wú)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)”可以實(shí)現(xiàn)同類型手機(jī)之間的文字及語(yǔ)音(包)的信息交換。

2

密集通信場(chǎng)合:比如演出、比賽等通信高度密集場(chǎng)合,手機(jī)通常無(wú)法與基站之間建立聯(lián)系,通過(guò)“無(wú)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)”可與周邊同類型手機(jī)建立可信連接。

3

應(yīng)急通信場(chǎng)合:比如在礦山、井下、石油、化工等特殊場(chǎng)所,建立專用的應(yīng)急通信基站,利用“無(wú)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)”的遠(yuǎn)距離通信特點(diǎn)進(jìn)行應(yīng)急救援。

4

低成本對(duì)講機(jī):充分利用“無(wú)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)”遠(yuǎn)距離傳輸特點(diǎn),用現(xiàn)有手機(jī)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的對(duì)講機(jī),節(jié)省設(shè)備成本,提高手機(jī)的利用效率。設(shè)想如果手機(jī)就可滿足對(duì)講需求,誰(shuí)還愿意別一個(gè)大磚頭在腰間呢?

5

安全保密通信:在一些需要安全保密通信的區(qū)域,比如野外戰(zhàn)場(chǎng)、反恐、保密聯(lián)絡(luò)等場(chǎng)景,可以關(guān)閉傳統(tǒng)的蜂窩通信,切斷與外界公網(wǎng)聯(lián)系,使用手機(jī)的“無(wú)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)”方式進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或群組通信,確保安全。



據(jù)介紹,該手機(jī)廠商定制了一款芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)上述通信場(chǎng)景,根據(jù)現(xiàn)在所了解的信息,其應(yīng)該是一款工作在Sub-1GHz非授權(quán)頻段的低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)芯片。


雖然這項(xiàng)技術(shù)要真正實(shí)現(xiàn)商用會(huì)面臨著信息監(jiān)管等環(huán)節(jié)的審批問(wèn)題,可能也未必容易落實(shí)。但這背后的遠(yuǎn)距離通信技術(shù)卻在這兩年進(jìn)入了諸多通訊和互聯(lián)網(wǎng)大廠的視線,成為大廠們接下來(lái)跑馬圈地的重要領(lǐng)域之一。


目前包含該項(xiàng)技術(shù)的手機(jī)產(chǎn)品尚未大規(guī)模推向市場(chǎng),相關(guān)的手機(jī)廠商對(duì)此也是高度保密,但將最新的技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用到手機(jī)場(chǎng)景這一趨勢(shì)在不斷涌現(xiàn),隨著開(kāi)發(fā)工作的不斷推進(jìn)、客戶端體驗(yàn)感的不斷提升及商業(yè)模式的不斷清晰,相信不久將來(lái)會(huì)給消費(fèi)者全新的感受。


03

市 場(chǎng) 前 景


上圖是IDC給出手機(jī)市場(chǎng)出貨預(yù)測(cè),從圖可以得出:


1

全球手機(jī)市場(chǎng)出貨總量在2019年已經(jīng)達(dá)到14億部,但年增長(zhǎng)率不足3%,增長(zhǎng)嚴(yán)重乏力。

2

手機(jī)市場(chǎng)同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)非常嚴(yán)重,各大品牌手機(jī)廠商都在挖掘新的亮點(diǎn),以求增加消費(fèi)端的體驗(yàn)感及帶動(dòng)銷售出貨。

3

2020年因?yàn)橐咔橛绊?,第一季度主流品牌商出貨量均?0%~40%下降,上述圖中尚未包含上述因素。


據(jù)了解,目前基于某國(guó)內(nèi)公司低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)芯片所搭建的手機(jī)“無(wú)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)”,所增加的硬件成本可以控制在人民幣10元以內(nèi),如此算來(lái),手機(jī)端引入此類創(chuàng)新的通信方式所增加的成本主要體現(xiàn)在研發(fā)投入層面,特別是協(xié)議層及應(yīng)用層的軟件開(kāi)發(fā)。


同時(shí),手機(jī)廠商的算盤(pán)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這些,據(jù)筆者與某手機(jī)廠商人員交流,在應(yīng)用層面,市場(chǎng)人員的思維已經(jīng)拓展到物聯(lián)網(wǎng)層面:既然非蜂窩低功耗廣域網(wǎng)芯片能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離、大容量、低功耗的連接,可否以此建立物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用平臺(tái)呢?比如,在某些應(yīng)用場(chǎng)景下,使用集成了“無(wú)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)”的手機(jī)便可以很方便與眾多物聯(lián)網(wǎng)底層設(shè)備進(jìn)行通信(比如電子桌牌系統(tǒng)),手機(jī)本身就變成一個(gè)低成本的網(wǎng)關(guān),此時(shí)手機(jī)(網(wǎng)關(guān))收集好底層設(shè)備的信息后,利用已有的其他聯(lián)網(wǎng)通信方式傳送到后臺(tái)云端,如此在搭建低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)時(shí)候便節(jié)省了一個(gè)比較昂貴的網(wǎng)關(guān)投入,更進(jìn)一步強(qiáng)化了手機(jī)作為平臺(tái)的作用。



04

應(yīng) 用 挑 戰(zhàn)

一項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)推廣使用總歸不是一帆風(fēng)順的,雖然相關(guān)的低功耗廣域網(wǎng)芯片已經(jīng)成熟,但在手機(jī)領(lǐng)域的應(yīng)用目前還在試水中,在實(shí)踐中遇到問(wèn)題主要有以下幾個(gè)方面:

01

 產(chǎn)業(yè)生態(tài)


一項(xiàng)技術(shù)能夠像3GPP產(chǎn)業(yè)一樣大規(guī)模商業(yè)使用,與其是否有成熟的產(chǎn)業(yè)生態(tài)是密不可分的。當(dāng)前在非蜂窩類型低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議,雖然有個(gè)別廠商建立以自身私有協(xié)議為基礎(chǔ)的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,但底層技術(shù)的不公開(kāi)且產(chǎn)業(yè)鏈頂端(芯片)由外商壟斷導(dǎo)致參與者受限;在監(jiān)管層面也必然會(huì)考慮到國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈安全而出臺(tái)相關(guān)的管控措施。


由于產(chǎn)業(yè)生態(tài)的不成熟,且缺乏一個(gè)類似藍(lán)牙聯(lián)盟(SIG)具有公開(kāi)性的組織來(lái)推動(dòng)建立一個(gè)具有廣泛兼容性的產(chǎn)業(yè)生態(tài),因此客觀上該類型技術(shù)在手機(jī)領(lǐng)域推廣時(shí)候會(huì)受到一定影響。


02

頻譜資源


大部分非蜂窩的低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備均屬于工作在1GHz以下頻率的微功率器件,2019年11月28號(hào)工信部發(fā)布52號(hào)文,對(duì)微功率設(shè)備應(yīng)用在政策上進(jìn)行明確要求:


  • 不可大規(guī)模組網(wǎng);

  • 任意時(shí)刻僅限單信道發(fā)射;

  • 連續(xù)發(fā)射時(shí)間小于1秒;

  • 發(fā)射前先偵聽(tīng);

  • 絕對(duì)發(fā)射功率小于50mw;

  • 最大帶寬小于500KHz;


這些措施在客觀上會(huì)對(duì)非蜂窩低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在手機(jī)領(lǐng)域使用造成一定影響。


03

通信監(jiān)管


所謂“無(wú)網(wǎng)絡(luò)通信”也即無(wú)監(jiān)管通信,客觀上講這是監(jiān)管機(jī)構(gòu)較為忌諱的,如果使用不當(dāng)會(huì)造成類似偽基站類型的產(chǎn)業(yè)困境,同時(shí)還存在通信安全的問(wèn)題。如何克服上述問(wèn)題并將“無(wú)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)”制式納入有序通信范疇,需要廣大從業(yè)者進(jìn)行思考,比如是否可以將其納入應(yīng)急通信類別?


04

利益格局


由于“無(wú)網(wǎng)絡(luò)通信”所進(jìn)行的語(yǔ)音及文字業(yè)務(wù)完全不需要傳統(tǒng)通信運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò),這必將動(dòng)了運(yùn)營(yíng)商的利益,強(qiáng)行推動(dòng)會(huì)導(dǎo)致通信運(yùn)營(yíng)商的抵制,如何將運(yùn)營(yíng)商的利益與通信便利性有效結(jié)合起來(lái),將運(yùn)營(yíng)商的利益納入其中,這是一個(gè)在推廣過(guò)程中必然會(huì)遇到的商業(yè)模式問(wèn)題。


05

總  結(jié)

非蜂窩低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)芯片應(yīng)用于手機(jī)生態(tài)是一次大膽創(chuàng)新的嘗試,在手機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈日益同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)的今天,作為一項(xiàng)創(chuàng)新的技術(shù),其差異化價(jià)值具有可以想象的商業(yè)利益。但是創(chuàng)新的道路不會(huì)一帆風(fēng)順,期望無(wú)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)能夠盡早落地并能夠提升用戶體驗(yàn)感。


鳴謝:本文作者楊豐林博士(上海磐啟微電子有限公司副總經(jīng)理),如需轉(zhuǎn)載或者采用本文的內(nèi)容,需獲得原作者的許可。

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