The Future is Now - Smart Cities and LoRa
來源：四川热线
因應物聯網(Internet of Thing；IoT)遠距離通信需求而生的低功耗廣域(LPWA)網路正日益成長，但根據其支持陣營表示，其中的一些先進選項——超長距離低功耗數據傳輸(Long Range：LoRa)和窄頻物聯網(NB-IoT)，仍然有大量的技術工作尚待完善中。同時，曾經是新興領域技術新寵之一的Sigfox，如今看來正在苦苦地掙扎求生存。
整體而言，物聯網正逐漸獲得市場動能。但是，當今的成長驅動力——企業用戶，需要的是一種更易於將IoT數據饋入其資訊技術(IT)系統中的方式。然而，這也是目前多家公司致力於以其開發中的固件，加以填補的缺口。
去年有超過3,200萬套採用免授權LoRa網路的設備出貨，導致LPWA網路塞車。據市場研究公司IHS Markit表示，基於LTE的NB-IoT才剛剛起步，但其成長力道強勁，2017年出貨量超過1,600萬套。
網路閘道器和終端節點供應商Multitech首席技術官David Smith說：「我們看到在Cat-M1、NB-IoT和LoRa等領域的全線成長，但目前最大的市場成長來自於LoRa，部份原因在於蜂窩物聯網的覆蓋範圍仍然不穩定。」
LoRa和NB-IoT——兩種LPWA網路都還有許多工作尚待完善中。
LoRa網路之間的漫遊標準，最快要等到今年稍晚才能完成。而有些LoRa用戶希望，能夠進一步支持更多的展頻因子(SF)，和更廣泛的通道，以覆蓋更多的用例。
此外，有些則需要更窄的通道，才能在擁擠的2.4GHz頻帶上處理共存問題。其他人則希望將封包上時間戳的準確性，從現在的25微秒(μs)縮短到30納秒(ns)，以便在10公尺(m)範圍內提升定位準確度。
也許最重要的是，LoRa用戶仍然在等待獲Semtech授權的業者開發出更低成本的整合晶片組，例如微芯科技(Microchip)、瑞薩(Renesas)和意法半導體(STMicroelectronics;ST)等。Semtech無線產品行銷總監Vivek Mohan表示：「到今年年底，你就會看到其中的一部份出樣。」
該公司並預計不久將在中國發佈獲授權商，他們主要是為自家應用設計晶片的當地OEM。截至目前為，中興通信(ZTE)的業務停擺，並未對於他在中國主導的LoRa網路帶來任何麻煩，Mohan強調，在與中國聯通(China Unicom)等業界夥伴合作下，LoRa網路在上海各地已經啓用一年多了。
Semtech計劃及時發佈新的網路閘道器晶片，以便於系統在明年夏季出貨。它將支持展頻因子5和6，以及更多下行鏈路通道，支持像共享單車等服務。同時，他並補充說，該公司目前還在部署可實現，更精確時間戳和定位的純軟體解決方案。
NB-IoT降低功耗
至於NB-IoT，最初的3GPP第13版(Release 13)由於缺乏行動支持，而且比起LoRa的功耗也更高。Ceva推出一款據稱能夠實現Release 14版本，160-Kbits/s數據速率和14-dBm功率傳輸的核心，該公司宣稱這款核心，將是用於未來部署的關鍵。
但有人說NB-IoT的功耗比LoRa更高了10倍。這是因為NB-IoT在睡眠模式下的功耗約25微安(mA)，而且大約每小時喚醒一次與基地台通信。相形之下，LoRa晶片在睡眠時的功耗不到1mA，而且只有在必須發送數據時才會喚醒。
Ceva的DragonFly NB2核心，採用更快的Release 14數據速率，和更低的發射功率級，盡可能地減少NB-IoT功率放大器(PA)的利用。儘管Ceva在Release 13核心中，擁有超過10款設計，Ceva無線部門業務開發總監與產品營銷經理Emmanuel Gresset解釋，「由於功耗問題，客戶都希望升級設計到Release 14......因此，未來將不再支持Release 13，並由Release 14完全取代」。
Ceva 在一枚收發器上實現軟體支持Release 14 NB-IoT和 GNSS (來源: Ceva)
他說，各種不同的晶片、模組和系統供應商，將為新的蜂窩物聯網標準開發SoC，特別是在中國。IHS則表示，中國政府的IoT計劃，正致力於推動大部份的NB-IoT部署。
有些人則對最新標準採取更慎重的看法。IHS分析師Sam Lucero說：「Release 14並非改變遊戲規則，而是一種漸進式改善，因而不會從根本上改變發展軌跡。」
Telit應用工程副總裁Ken Bednasz表示，NB-IoT模組尺寸，將從28mm2，縮小至下一代晶片組的15mm2。「業界正在致力於解決的事情之一，是為地下室和地下的智慧電表，擴大RF覆蓋範圍。」Telit是一家採用高通(Qualcomm)和Altair晶片的模塊製造商。
同時，據稱Sigfox今年並未達到網路註冊，至少600萬活躍用戶的目標。該公司透露，截至今年2月時約有250萬用戶，最近的數據則更新到300萬用戶了，但是，IHS IoT分析師Lee Ratliff說：「相較於LoRa，它已經遠遠落後了。」
整體來看，商業用戶正在慢慢地部署物聯網網路，但他們缺乏挑選硬體的經驗，他們需要一種簡單的方法，將物聯網數據導入IT系統。Multitech的Smith說：「對於企業來說，目前的方式十分混淆，他們還得花時間學習。」
而僅在LoRa領域，諸如Everynet、Kerlink、Multitech和Senet等公司，均致力於開發中介固件，以建構IoT與IT之間的鏈接。隨著企業開始關注，如何透過物聯網網路，取得投資報酬率之際，這已成為克服挑戰的重要部份。
Smith說：「有些人確切地知道自己要做什麼，有些人大概知道且在試著搞清楚具體情況，但是，還有很多人不知道可能做些什麼，而且也不瞭解設備的最新技術狀況。」
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