NB-IoT/LoRa/eMTC和蓝牙/WiFi互补效应的几个典型案例

　　上周六发布的《NB-IoT/eMTC/LoRa正在和WiFi、蓝牙、Zigbee技术激烈竞争?》文章中，笔者对ABI Research的最新观点“无线局域网络解决方案正在面临着低功耗广域网络技术的激烈竞争和威胁”产生质疑，认为NB-IoT/eMTC/LoRa这些低功耗广域网络技术的商用，在大量以WiFi、蓝牙、Zigbee等短距离技术为主的场景中形成“互补效应”。在不少技术探讨文章中，研究人员以低功耗广域网络(LPWAN)和局域网络(LAN)的主要参数对比为依据，论述两者在各种场景中一些非此即彼的关系。不过，实际应用中往往面临着复杂的无线环境，很多情况下是LPWAN和LAN的配合才达到最好的应用效果，我们不妨总结一下这些“互补效应”下的典型案例。

　　在物联网商用中，已有不少企业通过低功耗广域网络和局域网络之间的互补实践带来更好的物联网用例。总结来看，这种“互补效应”体现在对原有解决方案的纵向扩展、复杂场景下更多选择以及新增产品生命周期管理能力等，并在此基础上使得现有的产业可能形成新的生产经营模式。

　　1、对原有解决方案的纵向扩展

　　不可否认，在大量固定场所中，局域网络的物联网应用具有优势，如智能家居频繁、实时、大数据量交互中，WiFi发挥着不可替代的作用;室内照明、开关等场景下，低功耗蓝牙、Zigbee的Mesh功能发挥作用;室内定位往往借助于蓝牙Beacon，还有传统的433无线等局域连接方式的超低成本也成为不少室内场景中的选择等。不过，当这些固定场所的应用往往需要对每个项目进行个性化的设计和管理，一些可复制和纵向一体化的管理方式没法形成。

　　举例来说，国内一家名为Sensoro的创业公司起初为大量商场、体育场馆、旅游场馆等室内场景中部署了数十万低功耗Beacon传感器，实现室内定位、客流分析、环境监测、数字化体验等服务，然而对这些在室内广泛部署的传感器进行统一管理时往往需要本地的网关设备，而Beacon有限传输距离的特点使得需要大量网关，带来施工、管理成本。在引入LoRa技术后，Sensoro开发出内嵌近场和远场通信协议无线通信芯片，近场通信通过低功耗蓝牙实现，远场通信通过增强的LoRa协议实现，其传感器嵌入该芯片后，实现了对原有室内定位场景解决方案的纵向扩展。此时，仅需在传感器密集区域部署少量LoRa基站，即可将所有传感器远程管理起来。

　　无独有偶，寻息电子也推出了蓝牙+LPWAN位置服务系统，通过iBeacon实现近场各类感知数据的采集，通过LoRaWAN将传感器采集数据进行回传。

　　室内定位的案例是一个典型的蓝牙解决方案借助低功耗广域网络实现纵向扩展的案例，这里LPWAN和LAN只有互补关系，没有替代关系。

　　2、复杂场景下更多选择

　　不少物联网应用面对着复杂的网络环境，为了提升用户体验，往往需要多种无线方式互为备份和补充，尤其是对直接面向消费者的物联网终端和应用。实际上，我们日常使用的智能手机就是一个典型的多种无线方式共存的设备：2G/3G/4G蜂窝网络和WiFi、蓝牙、NFC等近场网络功能均存在，在不同场景下用户可切换至合适的无线方式，实现最好体验。

　　大家还记得5月23日摩拜单车和美国高通、中国移动合作启动中国首个eMTC/NB-IoT/GSM多模外场测试吗?共享单车采用低功耗广域网络技术来进行数据传输，而面对城市中复杂的环境，车锁通信采用eMTC/NB-IoT/GSM多模方式，根据网络环境、车辆速度、车辆状态选择通信方式，保障了在城市环境中的无缝通信。除了这些广域通信技术外，蓝牙这种局域通信技术和其互相补充，其中高通MDM9206调制解调器和摩拜的低功耗蓝牙解决方案将被用在摩拜单车“智能推荐停车点”中，全面实现“亚米级”定位;另外，大部分时间中，用户开锁主要是通过广域网络实现指令传输的，而当广域网络不能支持快速开锁时，用户可以通过蓝牙点对点的方式实现快速开锁，蓝牙成为提升用户体验的重要备份方式，这无疑是共享单车应用场景中低功耗广域网络和局域网络互补性的典型表现。

　　3、新增产品生命周期管理能力

　　以往采用WiFi、蓝牙、Zigbee等局域网络技术的物联网场景中，厂商更多构建的是用户合适的使用场景，而对自己产品的生命周期管理缺乏更好的方式。低功耗广域网络在各类产品中商用后，厂商可以对自己已经卖出去的产品进行远程生命周期管理，或许基于此能够形成更好的商业模式。

　　举例来说，以往智能家居厂商将更多的精力放在局域网络技术带来的使用场景和体验上，尤其是一些用电的家电、家居类设备，通过WiFi、蓝牙等技术提升用户和设备之间的交互，或形成场景化体验。厂商对于这些设备的管理也是通过家庭网关收集设备的无线模块采集的信息。不过，家庭中大部分设备并非每天24小时带电运转，用户对家庭中的洗衣机、空调、电饭煲等终端只在需要的时候通电，而且相当一部分用户在使用这些家电、家居设备时并不一定要连接网关，有些甚至从未使用联网的功能。此时，这些智能家居厂商并不能了解到设备使用情况，设备售出后和厂商之间的信息来源被切断，产品生命周期管理无从说起。

　　此前曾有厂商考虑过通过蜂窝网络实现产品生命周期管理，但2G/3G/4G模组功耗较高，在设备不带电时电池供电无法支撑，而低功耗广域网络，尤其是运营商级网络的部署，给这些厂商前所未有的机会。以空调为例，嵌入NB-IoT模块并用电池对模块供电，定时采集空调中滤网、电机等核心元器件状态以及位置信息等，在空调5-10年的更换周期中，不论空调是否接通电源都能够做到持续在线，且在空调出厂、销售、使用、转售、回收、报废等一系列生命周期各阶段能够及时获取信息，提供合适的服务，达到全生命周期管理。

　　近期，海尔、美的、海信等家电厂商纷纷和通信设备、运营商合作，研发和测试基于NB-IoT的家电，能够实现产品生命周期管理能力可以说是其积极拥抱NB-IoT的一个重要原因。就像目前不少重型机械、打印机、洗地机等设备已经通过物联网手段实现从提供产品向提供服务转型一样，对于一些通过低功耗广域网络可以实现产品生命周期管理的设备产生来说，也可以探索向服务供应商转型，未来该行业的整个生产经营模式或许发生根本性变革。不得不说，低功耗广域网络让原来仅采用WiFi、蓝牙、Zigbee的智能设备的厂商有了更好的产品生命周期管理能力，可以看作是两者“互补效应”带来的产业变革。

　　作为一个多样化的市场，没有任何一个技术可以解决所有物联网应用的问题，在NB-IoT/LoRa/eMTC等低功耗广域网络技术还未大范围商用的时间里，我们更需要从整体视角去考虑各种技术之间的互补替代关系，而不是一味强调新兴技术的“无所不能”。