历史上的今天
今天是：2025年04月12日（星期六）
2021年04月12日 | 下一个5年，LPWAN的发展动力究竟从何而来？
2021-04-12 来源：EEWORLD
作者：安富利资深解决方案业务经理刘帛松
摘要
自2015年至今，经过为期5年的快速发展，LPWAN如今正面临转折，其原有的驱动优势已然不再。接下来必须将注意力集中在LPWAN应用上，才能在下个阶段的发展中夺得先机。但是，要突破LPWAN发展瓶颈，既需要创新的应用开发平台，也需要端到端的解决方案和服务，才能让各家企业尽快从LPWAN的技术与应用中获利。而全球领先的技术分销商和解决方案提供商安富利（Avnet）便成为了解决问题的关键，它恰巧可以为客户提供有价值且合适的解决方案和服务，与客户一同携手迈向LPWAN发展的下一个五年。
在回溯低功耗广域网（Low-Power Wide-Area Network, LPWAN）的发展历史时，很多人都将2015年作为其起步的元年。当时一个标志性的事件是，法国IoT新创企业Sigfox获得高达1亿欧元的投资，而其聚焦在长距离、低传输速率、低功耗广域网的独到眼光，也让敏锐的投资者们随即察觉到了其中所蕴含的巨大商机。
之后各种LPWAN的技术便如雨后春笋般涌现。而2016年3GPP公布了LTE-M和NB-IoT两项技术，做为授权频段的LPWAN标准，更是向这个市场中投入了一个震撼弹。从此之后，LPWAN领域就成了相当热闹的战场，各种从技术和商业角度出发的纷争不断，而其中精彩的故事也不少。
突飞猛进的5年
这样的市场热度也转化为了推动LPWAN发展的加速度，使得这个新兴领域在过去的5年中有相当显著的进步。根据IHS的研究资料显示，2020年全球LPWAN连接设备的总数超过4亿，而从2017年至2023年LPWAN网络连接数量的年复合增长率预计将高达64%，总数更将达到17亿。
图1：全球LPWAN网络连接数量快速成长（数据源：IHS）
各种LPWAN技术，便在这样高速发展的环境下，逐渐建立了自身的市场地位，用于非授权频段的LoRa和Sigfox，以及用于授权频段的NB-IoT和LTE-M等四种技术渐渐成为主流。到2019年底，通过这四种技术连接的终端设备总数已经占到了全球LPWAN连接设备总数的92％。其中LoRa占比最高，不过预计在2022年左右，NB-IoT便会后来居上，成为LPWAN市场的主力。
图2：截至2019年，全球以LoRa、Sigfox、NB-IoT和LTE-M四种技术为基础的LPWAN连接设备占比约为92％（数据源：IoT Analytics）
LPWAN的未来趋势
短短5年之内，便取得这样的成绩，着实令人惊叹。也因此人们对未来的发展趋势保持着浓厚的好奇，试图洞察LPWAN下一步的发展方向。
根据Transforma Insights的研究报告显示，到2030年全球LPWAN的连接总数将达到40亿个，这意味着LPWAN在未来10年间，仍将以超过30%的复合增长率大步向前迈进。
5G的商业应用被认为是促成这种持续且高速增长的原因之中，最重要的一环。众所周知，2020年7月，国际通信联盟（ITU）已经正式核准并将NB-IoT纳入5G标准，使其成为5G mMTC的主要组成部分，因此随着5G商业应用的发展，5G mMTC将成为LPWAN连接的主力。按照Transforma Insights的预测，到2030年，以5G mMTC为基础的LPWAN连接市场占比将超过三分之二。伴随而来的影响，势必也会带动整个LPWAN领域，加速相关产业链的发展。
不过，LPWAN的发展不单单只是数量上的增长，单靠5G商业应用去带动，显然是不够的。相较而言，来自最终端使用者的成功应用，才更为关键也更具说服力。而这也正是这两年让LPWAN行业领域感到焦虑的地方。换言之，40亿个LPWAN连接的目标很远大，但是否能够如愿且如期达成，还是得仰赖可靠的市场驱动力做后盾。
LPWAN发展驱动力的变化
既然提到了驱动力，我们不妨回过头来分析一下，在LPWAN发展最开始的5年中，对其发展贡献最大的驱动力到底是什么？其实答案显而易见，主要有以下两点：
•一是由于各技术标准的竞争。作为一个新兴市场，发展初期因技术标准而产生的纷争在所难免，这就需要各家标准的忠实拥护者们给予大力支持，并发展更多拥护者。
•二是来自商业巨擘的支持。想要加速LPWAN相关供应链的成熟，关键芯片模块等要素的价格就需要在短时间内下降。因此，移动网络领域的行业巨头们会在初期以巨额补贴作为催化剂，这种模式在以往移动网络标准的演进中屡试不爽，因此在LPWAN上我们也能够看到相关供货商、设备制造商，甚至是从其他领域跨界而来的新进入者采用这种模式来打开局面。
但仔细思考就会发现，上述这两点驱动力其实都是以投入资本为主，要以此种方式在起步时提速无妨，但很难长久延续；想要做到长久发展，增长的动力还是来自于市场，那些对营收真正有帮助的地方。也就是说，时至今日，LPWAN若还想要有如此强劲的发展，就必须将心思集中在拓展更多应用案例、推动LPWAN在更多场景下的应用。
那这种新动力的来源会在哪？在解答这个问题之前，我们要先明白目前LPWAN应用的发展瓶颈在哪？
首先，与我们所熟悉的高速行动网络不同，LPWAN应用市场零碎化的特点相当显著。根据Transforma Insights的预测，到2030年，有超过一半的LPWAN连接都是源于行业垂直应用，其中有29%的连接来自消费市场，还有20.5%的连接为跨垂直行业的应用。这种目标应用的分散化也就意味着LPWAN的网络形态将会是多样化的。除了公共网络，私有网络和专用网络也将是LPWAN一种主要的部署和营运模式。Transforma Insights的研究数据显示，到2030年，在非授权频谱LPWAN设备中将有54%是通过私有网络连接；而值得注意的是，NB-IoT等以公共网络为主体的授权频谱LPWAN，也在积极尝试纳入私有网络的模式，或是试图将私有网络接入公共网络之中。
这样的趋势也意味着在LPWAN领域，是无法只用一种网络去满足所有用户需求的，正确的做法应该是根据终端应用的实际需要，定制其网络部署和营运方案。然而，考虑到实际状况，与人们习惯的网络部署和营运模式相比，这样的做法显然既费力又耗资不菲。
图3：2030年LPWAN行业应用分布图（数据源：Transforma Insights）
其次，零碎的应用，也就意味着终端设备的多元化，除了发展初期人们可想而知的一些典型LPWAN应用场景，还会不断衍生出更多的创新应用案例，比如要求网络终端支持多模块LPWAN通讯技术、同时支持无线广域网和局域网络的通讯，或者是支持GPS等地理信息功能。单一的技术架构显然无法满足这样的需求，因此也就需要更为整合的应用开发平台来支撑。
如何突破发展瓶颈？
对于上述这些由于市场碎片化所带来的挑战，在LPWAN生态圈行业内已经有越来越深刻的体悟。因此围绕于此而展开的探索，也正紧锣密鼓地进行，其中也有不少创新的方案和模式可供参考。
例如在支持多标准、多场景的应用开发平台方面，安富利不久前推出了可同时支持LTE-M/NB-IoT、蓝牙5.2和GPS的AVT9152模块。该模块以Nordic Semiconductor为基础，集成了LTE-M/NB-IoT调制解调器和GPS的nRF9160低功耗SiP零组件，以及nRF52840蓝牙5.2/BLE先进多协议SoC，在一个仅26mm x 28mm尺寸的封装中就可提供包括蜂窝LPWAN、以2.4GHz为基础的多协议无线电（包括蓝牙5、ANT™、Thread、Zigbee、IEEE 802.15.4和特有的2.4GHz RF协议），以及卫星定位在内的多种功能。在医疗相关的接触者轨迹追踪、物流和资产追踪、自动贩卖机、自助服务终端设备、医疗设备，和智慧建筑自动化等领域，都可以成为高灵活度且可扩展的技术平台。以AVT9152模块为基础，安富利也顺势推出AVT9152评估套件，为开发者提供一个完整的设备连接到云端平台，从而帮助客户缩短产品上市时间，为实现创新LPWAN应用提供帮助。
史海拾趣
|
俺的系统很奇怪，运行某些程序，比如摄像头抓取的程序、CorePlayer等之后系统就变慢，焦点从“我的设备”移开时图标会呈现一杠一杠的样子。 这是为啥呢？有人遇到过吗？… 查看全部问答＞ |
|
程序： #include #include main() { SCON = 0x52; TMOD = 0x20; TCON = 0x69 TH1 = 0xf3; printf(\"text to output some words\\n\"); } 报错：TEXT2.C(10): 错误 C141: syntax error near \'TH1\' 目标没 ...… 查看全部问答＞ |
|
在Redboot下更新zImage文件，写入到1M，启动内核后，使用dd if=/dev/mtdblock1 of=kernel.img bs=512 count=4578 读取nand flash该区域内容，使用ultraedit比较zImage和kernel.img，数据有不一样的地方，只是个别字节不一样。 同样，在内核下写入c ...… 查看全部问答＞ |
|
本人从事视频ASIC的开发6年，精通H。264/电视信号/VGA编解码，此外，对去隔行，帧率变换（24FPS---〉50或60FPS），SCALER，OSD，JPG/BMP Encoder等也有深刻认识和实际工作经验。现承接视频方面的FPGA或IC设计兼职，还请社会各界朋友多多关照：） ...… 查看全部问答＞ |
|
[TI原创]LM3S1138 测量频率、多路电压测量、信号发生 刚刚睡醒，到坛子里面逛逛，发个帖子，读书的时候弄的测量外界信号频率、多路电压测量、方波信号发生全部交互采用上位机方式实现，硬件电路未作前级的信号调理，主要是软件上实现基本功能，能够实现扩展，给需要的人参考需要设置电脑分辨率为1152*8 ...… 查看全部问答＞ |