专栏首页AI电堂话说 Lora,初露锋芒,道阻且长

话说 Lora,初露锋芒,道阻且长

在轰轰烈烈的物联网发展快车道中,低功耗广域网络(LPWAN)成为物联网大规模广覆盖的主要推手,NB-IoT、LoRa、 Zigbee、ZETA 等网络连接技术是实施LPWAN的几大主流技术。

在交通、物流、公用事业、能源管理、智慧建筑、智能家居、工业自动化以及智慧农业等垂直行业中,各种网络连接技术各施所长。而LoRa 技术,在物联网应用中已初露锋芒。

初 露 锋 芒

LoRa全称 Long Range Radios,是一种低功耗远程无线通信技术,由法国公司 Cycleo 研发,是线性调制扩频(CSS)的一个变种,具有前向纠错(FEC)能力。Cycleo 被Semtech 收购后,由后者基于该技术开发一整套 LoRa 通信芯片解决方案。

作为一种物理层调制技术, LoRa 同时具有 WAN(广域网)特性以及 LAN(局域网)特性。LoRa 芯片的链路层可以运行各种协议,包括标准 LoRaWAN 协议及其他私有协议。LoRa 芯片不止支持 LoRa 调制,也可支持其他的调制技术,比如 GFSK、 FSK、 OOK 及 GMSK 调制等。LoRa 除了可以完成数据传输功能以外,还有测距、定位的功能,具备远距离、低功耗、多节点、低成本、抗扰特性等诸多特点。

风头正劲的NB-IoT 是LoRa的最大劲敌。

同样具有低成本、低功耗、广覆盖等特点,NB-IoT 是运营商级、基于授权频谱,适用的应用领域也与LoRa形成直接竞争,包括智能表计、智慧城市、智慧消防、智能安防、智能交通、智慧医疗等应用领域。政策大力支持,巨头牵头推广,标准统一,种种优势令NB-IoT成为当红小生,在部署、覆盖、终端连接和行业应用方面都独领风骚。

但NB-IoT也有它的软肋。对于功耗要求更高的应用场景,它比不上LoRa;在很多应用场景下,NB-IoT 网络的建设受限于经济投入及体制问题无法实现全面覆盖;NB-IoT 的数据先传输至运营商服务器,用户需先经过运营商才能拿到数据,LoRa 的数据则可掌握在用户手中;它在落地应用方面没有想象的给力,在智慧城市、智慧农业、智慧楼宇进展乏力。

Lora 可实现牲畜跟踪

稳 步 发 展

LoRa 进入中国市场的短短 5、6 年中,发展并非一帆风顺。第一年市场试验阶段,基数小起点低,增长速率非常快;随后两年得到快速发展,但 2018 年前后开始出现增长下滑的状态,并在2019年开年前后再一次迎来了回暖期,但回暖期的增长速度仍不及LoRa快速发展时期的增长速度。

▲ 中国Lora产业发展速度示意

受政策、产业化进度、标准化进程等多方面影响, LoRa 在国内外的市场发展特征有比较明显的差异。国外起步较早,在欧洲国家、美国等应用比较成熟,国家级覆盖,标准化发展,但是应用相对分散。国内起步较晚,LoRaWAN 协议在国内的标准化落地情况比较差,但发展速度快 、应用丰富、规模大,且LoRa 通过其灵活按需布网方式,主要服务于商业和企业等私有物联网网络,与运营商的网络形成差异化竞争。

截止目前,在全球范围内已有超过 1 亿个 LoRa 终端接入节点,中国承担了近半数部署数量。在一些 B 端行业, 如能源、公共安全、智慧楼宇、电力、军事工业等行业都得到了广泛的认可和应用。目前,LoRa 技术也正在发力于室内场景应用,这将会成为 LoRa 最值得期待的市场。

▲ 中国Lora企业数量走势图

在国内,目前 LoRa 产业生态形成了一个从 LoRa 芯片、模组、网关、终端、平台、系统集成商到解决方案提供商以及互联网企业、电信运营商等共同参与的格局,产业发展呈现出了三大特点:

LoRa 产业生态圈日益强大。头部玩家,如互联网巨头、电信运营商等的加入对于整个生态链的扩大发挥极其重要作用,使得生态发展更为迅速,促进 LoRa 在各行业应用的落地。

LoRa 应用场景更多样。LoRa 发展早期阶段,主要应用集中在水表、燃气表、电表等抄表类应用。近几年,LoRa 的“势力” 也往智慧城市、智慧农业、智慧安防、消防烟感、智能家居等更多的应用领域蔓延。

▲ 基于Lora实现的智慧农业灌溉系统

LoRa 产业生态更加开放。LoRa 芯片从垄断走向IP 授权之路。平台级的厂商努力推进产业链开放进程,向第三方网关和接入网开放,更多的网关、模组、传感器可以快速接入形成规模化。

道 阻 且 长

根据国际 LoRa 联盟官网的信息,目前,全球约有 100 多家网络运营商在超过 100 个国家进 行了 LoRaWAN 网络的部署。在中国,北上广深和一些一二线城市等某些区域 LoRaWAN 网络已经开始部署。

截止 2019 年年底,在全球范围内部署的 LoRa 的终端节点数量已累计超过 1 亿,包含了专用网络和公用网络上的节点,国内市场约占 40%-50%。全球范围内部署LoRa 网关数量达到了 20 万个,可支持 10 亿以上终端节点的接入。网关在国内的部署数量约为 80%,即在中国这个市场上网关约有 16 万个,可支持 8 亿的终端节点接入。LoRa 芯片目前全球市场出货量超过 1 亿颗,国内市场占比接近 50%。

2017-2019 年,LoRa的出货量增长相对平滑,预计自 2020 年开始,随着室内消费级应用的拓展,以及其他得到 IP 授权的厂商出货量的增加,再加上物联网渐入佳境,LoRa 出货量的增长率有比较明显的提升。

中国Lora产业市场规模(单位:亿元)

LoRa应用场景包括企业级与消费级(产业物联网及消费物联网)两大方向。具体的应用领域为智慧表计、智慧城市、安全监测、智慧农业、环境监测、智慧消防、能源监测、智慧楼宇、智慧社区、人员 / 资产定位、智慧停车等。

Lora细分领域应用分布情况占比

在企业级应用领域,LoRa 技术在以下三类应用场景中具有优势:特定区域内覆盖多样化的应用(园区、工厂等);运营商网络覆盖不足又是刚需的市场;部分对数据敏感的行业。

智能表计是所有 LoRa 应用中体量最大、发展最成功的领域,占所有 LoRa 产品的 70%,主要包括智能水表、智能电表、智能燃气表。但NB-IoT 的切入,给LoRa 市场份额增长带来巨大压力。

消防行业政策的放宽,降低了企业(物联网公司、互联网企业、 集成商等)进入该行业在资金、资质及认证等方面的门槛,促进整个行业百花齐放。烟感场景需要对密集建筑或者遮挡环境进行覆盖,LoRa 部署灵活的优势得到了充分发挥。

基于Lora的智能消防系统

安全监测,包括公共安全、用电安全,是一个刚需市场。在这个市场上,以前基本都是有线部署,后装市场布线会面临高成本、施工难度大的问题,因而成为 LoRa 切入的市场。

领域

特点

切入方向 / 场景

结构监测

小众但有刚性需求,是个蓝海市场

桥梁监测、隧道监测等

智慧楼宇

未来两三年将会快速增长、市场规模足够大、需求多样、能以较小的通信代价实现需求,轻松解决布线问,补齐运营商无法触及的场景

可以从安防、节能及提高居民生活质量等方向切入,如节能改造、电梯改造、智能化改造

智慧园区

两三年内将会快速增长、市场规模大、需求大

可以从安防、节能以及提高居民生活质量等方向切入

电力物联网

国家电网大力推进泛在电力物联 网的建设实践,未来 LoRa 在电力 物联网方面或将得到大规模应用

变电站、配电室、电力压箱等应用场景

室内消费市场 / 智能家居

市场潜力巨大且为长尾市场、客户 主要为消费者或者小 B 客户、商 业模式的输出重于产品本身、市场 准入门槛低

智能家居系统及全套智能家居产品

智能手机

在地广人稀的地方具有应用需求;是智能手机厂商宣传的亮点

可以与已有的智能家居生态链企业进行合作

六个Lora技术重点关注领域

在消费级应用领域,智能家居最值得期待。目前已有部分企业发布了 LoRa 相关的消费级产品,如恒温器、智能门锁、泄漏监视器、 烟雾报警器、空调、温湿度传感器、智能鞋和智能插座等。但消费级领域的原有技术、玩家的竞争繁多且已经占领了大部分的市场,同时其他新入者众多,如何快速找到市场爆发点,找到有刚需的应用切入是个难点。如未来借助类似小米生态的企业生态,LoRa 或有可能打开智能家居市场的大门。

虽然 LoRa 产业发展进入回暖期,但是在未来发展中仍然面临着较多的问题与挑战。

从产业外部来看,市场对LoRa技术优势认识不足;缺少政策及运营商大力支持,如何实现基站运维的效能与项目成本最优化的问题亟待解决;行业竞争尤其是来自 NB-IoT 的威胁越来越大。

从产业内部来看,产业碎片化严重,产品丰富度无法满足碎片化应用需求,产业链上的企业各自为政,制约着 LoRa 产业发展。在智慧城市等需要大基站的项目中,LoRa 布网、基站选址建设困难。同时,国内已有应用领域的市场增量有限,需要寻找新的应用突破点。

虽道阻且长,但LoRa锋芒已露,如潜心发展,突破应用,必将未来可期!

本文分享自微信公众号 - AI电堂(aidiantang),作者:Helen

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原始发表时间:2020-09-22

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