自2015年至今,，經(jīng)過為期5年的快速發(fā)展，LPWAN如今正面臨轉(zhuǎn)折,，其原有的驅(qū)動優(yōu)勢已然不再,。接下來必須將注意力集中在LPWAN應(yīng)用上，才能在下個階段的發(fā)展中奪得先機(jī),。但是,，要突破LPWAN發(fā)展瓶頸，既需要創(chuàng)新的應(yīng)用開發(fā)平臺,，也需要端到端的解決方案和服務(wù),，才能讓各家企業(yè)盡快從LPWAN的技術(shù)與應(yīng)用中獲利。而全球領(lǐng)先的技術(shù)分銷商和解決方案提供商安富利（Avnet）便成為了解決問題的關(guān)鍵,，它恰巧可以為客戶提供有價值且合適的解決方案和服務(wù),，與客戶一同攜手邁向LPWAN發(fā)展的下一個五年。
在回溯低功耗廣域網(wǎng)（Low-Power Wide-Area Network, LPWAN）的發(fā)展歷史時,，很多人都將2015年作為其起步的元年,。當(dāng)時一個標(biāo)志性的事件是，法國IoT新創(chuàng)企業(yè)Sigfox獲得高達(dá)1億歐元的投資,，而其聚焦在長距離,、低傳輸速率、低功耗廣域網(wǎng)的獨(dú)到眼光,，也讓敏銳的投資者們隨即察覺到了其中所蘊(yùn)含的巨大商機(jī)。
之后各種LPWAN的技術(shù)便如雨后春筍般涌現(xiàn),。而2016年3GPP公布了LTE-M和NB-IoT兩項(xiàng)技術(shù),，做為授權(quán)頻段的LPWAN標(biāo)準(zhǔn)，更是向這個市場中投入了一個震撼彈,。從此之后,，LPWAN領(lǐng)域就成了相當(dāng)熱鬧的戰(zhàn)場，各種從技術(shù)和商業(yè)角度出發(fā)的紛爭不斷,，而其中精彩的故事也不少,。
突飛猛進(jìn)的5年
這樣的市場熱度也轉(zhuǎn)化為了推動LPWAN發(fā)展的加速度，使得這個新興領(lǐng)域在過去的5年中有相當(dāng)顯著的進(jìn)步,。根據(jù)IHS的研究資料顯示,，2020年全球LPWAN連接設(shè)備的總數(shù)超過4億，而從2017年至2023年LPWAN網(wǎng)絡(luò)連接數(shù)量的年復(fù)合增長率預(yù)計(jì)將高達(dá)64%,，總數(shù)更將達(dá)到17億,。
圖1：全球LPWAN網(wǎng)絡(luò)連接數(shù)量快速成長（數(shù)據(jù)源：IHS）
各種LPWAN技術(shù)，便在這樣高速發(fā)展的環(huán)境下,，逐漸建立了自身的市場地位,，用于非授權(quán)頻段的LoRa和Sigfox，以及用于授權(quán)頻段的NB-IoT和LTE-M等四種技術(shù)漸漸成為主流,。到2019年底,，通過這四種技術(shù)連接的終端設(shè)備總數(shù)已經(jīng)占到了全球LPWAN連接設(shè)備總數(shù)的92％,。其中LoRa占比最高，不過預(yù)計(jì)在2022年左右,，NB-IoT便會后來居上,，成為LPWAN市場的主力。
圖2：截至2019年,，全球以LoRa,、Sigfox、NB-IoT和LTE-M四種技術(shù)為基礎(chǔ)的LPWAN連接設(shè)備占比約為92％（數(shù)據(jù)源：IoT Analytics）
LPWAN的未來趨勢
短短5年之內(nèi),，便取得這樣的成績,，著實(shí)令人驚嘆。也因此人們對未來的發(fā)展趨勢保持著濃厚的好奇,，試圖洞察LPWAN下一步的發(fā)展方向,。
根據(jù)Transforma Insights的研究報告顯示，到2030年全球LPWAN的連接總數(shù)將達(dá)到40億個,，這意味著LPWAN在未來10年間,，仍將以超過30%的復(fù)合增長率大步向前邁進(jìn)。
5G的商業(yè)應(yīng)用被認(rèn)為是促成這種持續(xù)且高速增長的原因之中,，最重要的一環(huán),。眾所周知，2020年7月,，國際通信聯(lián)盟（ITU）已經(jīng)正式核準(zhǔn)并將NB-IoT納入5G標(biāo)準(zhǔn),，使其成為5G mMTC的主要組成部分，因此隨著5G商業(yè)應(yīng)用的發(fā)展,，5G mMTC將成為LPWAN連接的主力,。按照Transforma Insights的預(yù)測，到2030年,，以5G mMTC為基礎(chǔ)的LPWAN連接市場占比將超過三分之二,。伴隨而來的影響，勢必也會帶動整個LPWAN領(lǐng)域,，加速相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展,。
不過，LPWAN的發(fā)展不單單只是數(shù)量上的增長,，單靠5G商業(yè)應(yīng)用去帶動,，顯然是不夠的,。相較而言，來自最終端使用者的成功應(yīng)用,，才更為關(guān)鍵也更具說服力,。而這也正是這兩年讓LPWAN行業(yè)領(lǐng)域感到焦慮的地方。換言之,，40億個LPWAN連接的目標(biāo)很遠(yuǎn)大,，但是否能夠如愿且如期達(dá)成，還是得仰賴可靠的市場驅(qū)動力做后盾,。
LPWAN發(fā)展驅(qū)動力的變化
既然提到了驅(qū)動力,，我們不妨回過頭來分析一下，在LPWAN發(fā)展最開始的5年中,，對其發(fā)展貢獻(xiàn)最大的驅(qū)動力到底是什么,？其實(shí)答案顯而易見，主要有以下兩點(diǎn)：
· 一是由于各技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的競爭,。作為一個新興市場,，發(fā)展初期因技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)而產(chǎn)生的紛爭在所難免，這就需要各家標(biāo)準(zhǔn)的忠實(shí)擁護(hù)者們給予大力支持,，并發(fā)展更多擁護(hù)者,。
· 二是來自商業(yè)巨擘的支持。想要加速LPWAN相關(guān)供應(yīng)鏈的成熟,，關(guān)鍵芯片模塊等要素的價格就需要在短時間內(nèi)下降,。因此，移動網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的行業(yè)巨頭們會在初期以巨額補(bǔ)貼作為催化劑,，這種模式在以往移動網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的演進(jìn)中屢試不爽,，因此在LPWAN上我們也能夠看到相關(guān)供貨商,、設(shè)備制造商,，甚至是從其他領(lǐng)域跨界而來的新進(jìn)入者采用這種模式來打開局面。
但仔細(xì)思考就會發(fā)現(xiàn),，上述這兩點(diǎn)驅(qū)動力其實(shí)都是以投入資本為主,，要以此種方式在起步時提速無妨，但很難長久延續(xù),；想要做到長久發(fā)展,，增長的動力還是來自于市場，那些對營收真正有幫助的地方,。也就是說,，時至今日，LPWAN若還想要有如此強(qiáng)勁的發(fā)展,，就必須將心思集中在拓展更多應(yīng)用案例,、推動LPWAN在更多場景下的應(yīng)用,。
那這種新動力的來源會在哪？在解答這個問題之前,，我們要先明白目前LPWAN應(yīng)用的發(fā)展瓶頸在哪,？
首先，與我們所熟悉的高速行動網(wǎng)絡(luò)不同,，LPWAN應(yīng)用市場零碎化的特點(diǎn)相當(dāng)顯著,。根據(jù)Transforma Insights的預(yù)測，到2030年,，有超過一半的LPWAN連接都是源于行業(yè)垂直應(yīng)用,，其中有29%的連接來自消費(fèi)市場，還有20.5%的連接為跨垂直行業(yè)的應(yīng)用,。這種目標(biāo)應(yīng)用的分散化也就意味著LPWAN的網(wǎng)絡(luò)形態(tài)將會是多樣化的,。除了公共網(wǎng)絡(luò)，私有網(wǎng)絡(luò)和專用網(wǎng)絡(luò)也將是LPWAN一種主要的部署和營運(yùn)模式,。Transforma Insights的研究數(shù)據(jù)顯示,，到2030年，在非授權(quán)頻譜LPWAN設(shè)備中將有54%是通過私有網(wǎng)絡(luò)連接,；而值得注意的是,，NB-IoT等以公共網(wǎng)絡(luò)為主體的授權(quán)頻譜LPWAN，也在積極嘗試納入私有網(wǎng)絡(luò)的模式,，或是試圖將私有網(wǎng)絡(luò)接入公共網(wǎng)絡(luò)之中,。
這樣的趨勢也意味著在LPWAN領(lǐng)域，是無法只用一種網(wǎng)絡(luò)去滿足所有用戶需求的,，正確的做法應(yīng)該是根據(jù)終端應(yīng)用的實(shí)際需要,，定制其網(wǎng)絡(luò)部署和營運(yùn)方案。然而,，考慮到實(shí)際狀況,，與人們習(xí)慣的網(wǎng)絡(luò)部署和營運(yùn)模式相比，這樣的做法顯然既費(fèi)力又耗資不菲,。
圖3：2030年LPWAN行業(yè)應(yīng)用分布圖（數(shù)據(jù)源：Transforma Insights）
其次,，零碎的應(yīng)用，也就意味著終端設(shè)備的多元化,，除了發(fā)展初期人們可想而知的一些典型LPWAN應(yīng)用場景,，還會不斷衍生出更多的創(chuàng)新應(yīng)用案例，比如要求網(wǎng)絡(luò)終端支持多模塊LPWAN通訊技術(shù),、同時支持無線廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)絡(luò)的通訊,，或者是支持GPS等地理信息功能。單一的技術(shù)架構(gòu)顯然無法滿足這樣的需求，因此也就需要更為整合的應(yīng)用開發(fā)平臺來支撐,。
如何突破發(fā)展瓶頸,？
對于上述這些由于市場碎片化所帶來的挑戰(zhàn)，在LPWAN生態(tài)圈行業(yè)內(nèi)已經(jīng)有越來越深刻的體悟,。因此圍繞于此而展開的探索,，也正緊鑼密鼓地進(jìn)行，其中也有不少創(chuàng)新的方案和模式可供參考,。
例如在支持多標(biāo)準(zhǔn),、多場景的應(yīng)用開發(fā)平臺方面，安富利不久前推出了可同時支持LTE-M/NB-IoT,、藍(lán)牙5.2和GPS的AVT9152模塊,。該模塊以Nordic Semiconductor為基礎(chǔ)，集成了LTE-M/NB-IoT調(diào)制解調(diào)器和GPS的nRF9160低功耗SiP零組件,，以及nRF52840藍(lán)牙5.2/BLE先進(jìn)多協(xié)議SoC,，在一個僅26mm x 28mm尺寸的封裝中就可提供包括蜂窩LPWAN、以2.4GHz為基礎(chǔ)的多協(xié)議無線電（包括藍(lán)牙5,、ANT?,、Thread、Zigbee,、IEEE 802.15.4和特有的2.4GHz RF協(xié)議）,，以及衛(wèi)星定位在內(nèi)的多種功能。在醫(yī)療相關(guān)的接觸者軌跡追蹤,、物流和資產(chǎn)追蹤,、自動販賣機(jī)、自助服務(wù)終端設(shè)備,、醫(yī)療設(shè)備,，和智慧建筑自動化等領(lǐng)域，都可以成為高靈活度且可擴(kuò)展的技術(shù)平臺,。以AVT9152模塊為基礎(chǔ),，安富利也順勢推出AVT9152評估套件，為開發(fā)者提供一個完整的設(shè)備連接到云端平臺,，從而幫助客戶縮短產(chǎn)品上市時間,，為實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新LPWAN應(yīng)用提供幫助,。
圖4：安富利可支持LTE-M/NB-IoT,、藍(lán)牙5.2和GPS的AVT9152模塊（圖片來源：Avnet）
當(dāng)然，技術(shù)平臺只能算是LPWAN獲得發(fā)展“新動力”所需的其中一個環(huán)節(jié),。如上文所說,，面對個別的網(wǎng)絡(luò)部署和營運(yùn)需求，必須要有更完整的定制化方案，才能解決客戶的痛點(diǎn),。在這方面,，安富利作為全球領(lǐng)先的技術(shù)分銷商和解決方案提供商，也展現(xiàn)出了其作為業(yè)界領(lǐng)導(dǎo)者的優(yōu)勢所在,。
具體來說,，安富利一直致力于提供端到端的IoT解決方案，這樣的方案實(shí)際上可以算是一個綜合的生態(tài)系統(tǒng),。因?yàn)樗粌H整合了全球領(lǐng)先芯片和零部件廠商的硬件資源,，還囊括了IoT開發(fā)所需要的軟件和云端計(jì)算資源。以這樣一個統(tǒng)一的平臺為基礎(chǔ),，就可以囊括LPWAN網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建和運(yùn)作所需,，包括從早期的技術(shù)咨詢、中期的開發(fā),，到后期的網(wǎng)絡(luò)部署等全部流程,。
擁有提供一站式解決方案的能力，不論客戶在實(shí)際LPWAN應(yīng)用的方面提出何種要求,，安富利都可以通過整合平臺中各方面的要素,、資源，中立且客觀地給出技術(shù)方面的建議,，并且提供一個最合適的解決方案,。同時，安富利也具備在產(chǎn)品整個生命周期中提供技術(shù)服務(wù)的能力,。
圖5：安富利端到端的IoT解決方案和服務(wù),，為LPWAN的部署和運(yùn)作帶來便利
本文總結(jié)
總而言之,，經(jīng)過最開始5年的快速發(fā)展，今日LPWAN的發(fā)展已經(jīng)走到了一個轉(zhuǎn)折點(diǎn),，原有的市場驅(qū)動力,，其優(yōu)勢目前或許已山窮水盡，但在柳暗花明處人們則必須將更多的注意力聚焦在LPWAN的應(yīng)用上,，才能在下一個5年的發(fā)展中占據(jù)最有利的競爭位置,。
要突破LPWAN應(yīng)用發(fā)展的瓶頸，既需要創(chuàng)新的應(yīng)用開發(fā)平臺,，也需要端到端的解決方案和服務(wù),，如此才能讓LPWAN網(wǎng)絡(luò)的提供商或擁有者能加速網(wǎng)絡(luò)的部署和應(yīng)用，盡快從LPWAN中獲利,。正因如此,，安富利身為全球領(lǐng)先的技術(shù)分銷商和解決方案提供商能夠?yàn)榭蛻籼峁┯袃r值的方案和服務(wù)，與客戶一同攜手邁向LPWAN的美好未來。