伴随着物联网的低功耗广域连接需求的发展,LPWA技术也给中国物联网市场带来了大量新的商业机会。物联网的两个关键要素是低功耗的传感器和云计算,前者让大量应用变成了可能,后者让感知具有智能化,使各类应用变成现实。随着低功耗传感器和云计算的逐渐发展成熟,大量的应用需要低功耗、远距离、低成本的方案,如智慧城市、智慧农业、智能建筑中的应用。以LoRa、NB-IoT等为代表的LPWAN技术在这三方面的特点正好补齐了物联网发展中的短板。

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NB-IoT和LoRa的网络运营
中国作为物联网终端数和应用规模最大的市场,成为各类低功耗广域网络(LPWAN)玩家开疆拓土的重要战场。虽然由于政策和商业模式的限制,LPWAN领域明星公司Sigfox暂时无法进入中国,但NB-IoT、LoRa等技术已经在国内落地生根,围绕各技术的规模化产业生态系统雏形已经形成。当然,大规模的商用还需要基于LPWAN技术的网络大规模部署和运营。不过,在笔者看来,由于物联网终端和应用需求的差异化,未来的LPWAN网络并非是单一的形态,而是会形成多种形态的网络部署和运营,我们不妨从用户终端的需求角度,来考察一下未来对LPWAN网络的需求分布。 物联网终端量级和分布范围视角下的矩阵 由于低功耗广域网络是专用于物与物连接的网络,其网络的“话务模型”与传统2G/3G/4G人与人通信的广域差别很大,网络的部署要充分考虑到接入终端的特点。用户所拥有的各类物联网终端的特点非常丰富且具有高度个性化,为了方便分析,我们可以抽象出一些通用的特征,其中,用户需要接入网络的终端数量和其终端分布的范围就可以用少数几个特征值来描述。将用户终端数量和终端分布范围以矩阵的形式组合在一起,就形成了四类终端的特征,针对每一类特征,有相对应的LPWAN网络部署和运营方式,如下图所示: 具体来说,根据用户需要接入的终端量级和终端分布范围,可以大致分为四种类型,可以有不同的网络部署及运营方式适合各种类型的终端特征: 大批量终端且分布广泛 国民经济中不少行业自身业务是面向整个城市、全国甚至全球,其生产经营过程有大量设备,产品也是批量化的。举例来说,消费电子产品行业的企业每年出货量很大,且销售到全国甚至全球各地,若该产品是以智能硬件形式提供,对于一些仅需小批量、低频率数据传输的设备来说,随时随地的网络接入尤其重要,因此通过一张运营商提供的无缝覆盖、自动接入的网络是最为便利的。如定位手环、便携医疗设备、玩具等可以通过各地运营商部署的网络,直接将终端数据传送至专门的云平台实现应用。 此类终端所使用的LPWAN网络是城市、全国甚至跨国覆盖的运营商级的网络,运营商级网络解决了此前对功耗要求极高的海量、广分布终端无法实现数据直达云端的痛点,早在2015年11月时,笔者在《蓝牙要抢Zigbee的地盘?其实它们还有一个更强劲的对手是低功耗广域网络》中对此进行了详细分析。 少量终端且分布广泛 此类终端的特征也广泛存在于多个行业中,有些是设备本身体量大、价格高,所以数量级一般较小;有些是少量分布的终端数据非常重要,且通过远传可以大大节省人力。前者如大型机械设备、装备制造设备等(有些大型设备由于有持续电源供电,可能使用高带宽蜂窝网络),它们本身数量并不多,但分布在全国甚至全球各地,这些设备并不一定位于固定位置,用户无法在其所有位置部署自有的网络;后者如气象、环保等分布在很多人迹罕至的地域,虽然理论上可以通过自建接入网络实现数据采集监测,但由于终端量级相对较小,专门的网络建设成本太大。 在这些情况下,使用统一的运营商级LPWAN网络是优先选择。运营商级网络的无缝覆盖特点,让同一设备处于不同位置时依然可以有效地进行数据交互,而且运营商级网络面向的是所有行业和所有个人用户,更适合小批量终端低成本接入。 大批量终端但分布相对集中 在这里所说的用户终端分布范围较小、终端较为集中是一个相对的概念,相对于WiFi、蓝牙、Zigbee等局域网络来说,这些终端分布范围超出其传输距离。一般来说,具有这一特征的终端都在处于城市范围内,有公共设备的管理,也有企业、行业自有设备的管理,典型的包括大型仓储、市政设备、企业各类资产等。 在这样的情况下,用户可以选择通过全网覆盖的运营商级网络接入。当然,一些行业或企业如能源、公用事业、铁路、民航、交通等出于安全、可控、专用的考虑,也可以自建LPWAN专网,形成企业级/行业级的广域网络。举例来说,城市井盖、路灯、管道等终端虽然有一定分散性,但主要集中在城市道路上,公用事业部门可以通过道路覆盖的形式部署一张行业专网。 少量终端且分布相对集中 物联网行业应用碎片化的典型特征,让各行业存在大量长尾的设备,占据未来非常广泛的物联网应用领域。往往存在大量这样的情况:中小企业认识到物联网对于他们具有重要意义,但只拥有少量需要联网的终端且分布比较集中,而且这些终端对网络的需求可能是多样化的,局域、广域、宽带、窄带需求都有,但都是少量的。 此时,自建网络意义不大,企业可以通过接入运营商级广域网络,将运营商网络作为通道,仅需支付月度/年度流量和服务费即可低成本实现连接。当然,目前也有不少物联网企业为用户提供一些点对点通信的方式,快速实现小批量终端的连接。 总体来说,本文主要从用户角度来考察对低功耗广域网络的需求。从用户所拥有的终端特征分类来看,不论终端量级,还是分布范围,运营商级低功耗广域网络由于需要实现无缝覆盖和随时随地接入,具有更广阔的应用范围。当然,仅仅运营商级网络,无法穷尽所有低功耗、广域物联网终端的需求,企业/行业级网络也有很多应用范围。一般认为,在国内环境下,NB-IoT获得电信运营商的支持,会成为未来运营商级低功耗广域网络的主力,LoRa成为企业和行业级低功耗广域网络的主力。不过,在所有参与企业的创新运作下,实际上运营商级低功耗广域网络已突破仅仅电信运营商的范畴,也形成了多种部署和运营形态,下周笔者将对低功耗广域网络部署和运营形态进行分析。 Read more.
NB-IoT和LoRa网络以什么形态运营?
中国作为物联网终端数和应用规模最大的市场,成为各类低功耗广域网络(LPWAN)玩家开疆拓土的重要战场。虽然由于政策和商业模式的限制,LPWAN领域明星公司Sigfox暂时无法进入中国,但NB-IoT、LoRa等技术已经在国内落地生根,围绕各技术的规模化产业生态系统雏形已经形成。当然,大规模的商用还需要基于LPWAN技术的网络大规模部署和运营。不过,在笔者看来,由于物联网终端和应用需求的差异化,未来的LPWAN网络并非是单一的形态,而是会形成多种形态的网络部署和运营,我们不妨从用户终端的需求角度,来考察一下未来对LPWAN网络的需求部。 由于低功耗广域网络是专用于物与物连接的网络,其网络的“话务模型”与传统2G/3G/4G人与人通信的广域差别很大,网络的部署要充分考虑到接入终端的特点。用户所拥有的各类物联网终端的特点非常丰富且具有高度个性化,为了方便分析,我们可以抽象出一些通用的特征,其中,用户需要接入网络的终端数量和其终端分布的范围就可以用少数几个特征值来描述。将用户终端数量和终端分布范围以矩阵的形式组合在一起,就形成了四类终端的特征,针对每一类特征,有相对应的LPWAN网络部署和运营方式,如下图所示: 具体来说,根据用户需要接入的终端量级和终端分布范围,可以大致分为四种类型,可以有不同的网络部署及运营方式适合各种类型的终端特征: 1、大批量终端且分布广泛 国民经济中不少行业自身业务是面向整个城市、全国甚至全球,其生产经营过程有大量设备,产品也是批量化的。举例来说,消费电子产品行业的企业每年出货量很大,且销售到全国甚至全球各地,若该产品是以智能硬件形式提供,对于一些仅需小批量、低频率数据传输的设备来说,随时随地的网络接入尤其重要,因此通过一张运营商提供的无缝覆盖、自动接入的网络是最为便利的。如定位手环、便携医疗设备、玩具等可以通过各地运营商部署的网络,直接将终端数据传送至专门的云平台实现应用。 此类终端所使用的LPWAN网络是城市、全国甚至跨国覆盖的运营商级的网络,运营商级网络解决了此前对功耗要求极高的海量、广分布终端无法实现数据直达云端的痛点,早在2015年11月时,笔者在《蓝牙要抢Zigbee的地盘?其实它们还有一个更强劲的对手是低功耗广域网络》中对此进行了详细分析。 2、少量终端且分布广泛 此类终端的特征也广泛存在于多个行业中,有些是设备本身体量大、价格高,所以数量级一般较小;有些是少量分布的终端数据非常重要,且通过远传可以大大节省人力。前者如大型机械设备、装备制造设备等(有些大型设备由于有持续电源供电,可能使用高带宽蜂窝网络),它们本身数量并不多,但分布在全国甚至全球各地,这些设备并不一定位于固定位置,用户无法在其所有位置部署自有的网络;后者如气象、环保等分布在很多人迹罕至的地域,虽然理论上可以通过自建接入网络实现数据采集监测,但由于终端量级相对较小,专门的网络建设成本太大。 在这些情况下,使用统一的运营商级LPWAN网络是优先选择。运营商级网络的无缝覆盖特点,让同一设备处于不同位置时依然可以有效地进行数据交互,而且运营商级网络面向的是所有行业和所有个人用户,更适合小批量终端低成本接入。 3、大批量终端但分布相对集中 在这里所说的用户终端分布范围较小、终端较为集中是一个相对的概念,相对于WiFi、蓝牙、Zigbee等局域网络来说,这些终端分布范围超出其传输距离。一般来说,具有这一特征的终端都在处于城市范围内,有公共设备的管理,也有企业、行业自有设备的管理,典型的包括大型仓储、市政设备、企业各类资产等。 在这样的情况下,用户可以选择通过全网覆盖的运营商级网络接入。当然,一些行业或企业如能源、公用事业、铁路、民航、交通等出于安全、可控、专用的考虑,也可以自建LPWAN专网,形成企业级/行业级的广域网络。举例来说,城市井盖、路灯、管道等终端虽然有一定分散性,但主要集中在城市道路上,公用事业部门可以通过道路覆盖的形式部署一张行业专网。 4、少量终端且分布相对集中 物联网行业应用碎片化的典型特征,让各行业存在大量长尾的设备,占据未来非常广泛的物联网应用领域。往往存在大量这样的情况:中小企业认识到物联网对于他们具有重要意义,但只拥有少量需要联网的终端且分布比较集中,而且这些终端对网络的需求可能是多样化的,局域、广域、宽带、窄带需求都有,但都是少量的。 此时,自建网络意义不大,企业可以通过接入运营商级广域网络,将运营商网络作为通道,仅需支付月度/年度流量和服务费即可低成本实现连接。当然,目前也有不少物联网企业为用户提供一些点对点通信的方式,快速实现小批量终端的连接。 总体来说,本文主要从用户角度来考察对低功耗广域网络的需求。从用户所拥有的终端特征分类来看,不论终端量级,还是分布范围,运营商级低功耗广域网络由于需要实现无缝覆盖和随时随地接入,具有更广阔的应用范围。当然,仅仅运营商级网络,无法穷尽所有低功耗、广域物联网终端的需求,企业/行业级网络也有很多应用范围。一般认为,在国内环境下,NB-IoT获得电信运营商的支持,会成为未来运营商级低功耗广域网络的主力,LoRa成为企业和行业级低功耗广域网络的主力。不过,在所有参与企业的创新运作下,实际上运营商级低功耗广域网络已突破仅仅电信运营商的范畴,也形成了多种部署和运营形态,下周笔者将对低功耗广域网络部署和运营形态进行分析。 Read more.
LoRa产品有那些?
LoRa是“Long Range”的缩写,名字上也体现出了这种无线技术的特点和优势。LoRa技术原是由一家法国公司Cycleo(成立于2009年,一个IP和设计方案提供商)开发的一种扩频无线调制专利技术 (EP2763321 from 2013 和 US7791415 from 2008) ,2012年被Semtech公司收购。 由于LoRa独特的调制技术,无线链路灵敏度达到了-148dBm,有168dB的链路预算。LoRa频率范围从137MHz到1020MHz,涵盖了许多免授权ISM频段,如169MHz、433MHz、868MHz和915MHz。这非常有利于全球化部署。 一般地认为,LoRa芯片只有Semtech生产,因为Semtech是LoRa IP的拥有者。实际上,除自己生产LoRa芯片之外,Semtech还授权LoRa IP给其他的芯片厂商,形成了一家LoRa IP多家供应商的局面, 大大地丰富和促进了LoRa市场的发展。 目前,市场上的LoRa产品有那些,下面就盘点一下LoRa的一些产品形态: SEMTECH LoRa产品 Semtech公司提供的LoRa产品如下: 低频段的SX1278产品比较适合中国市场。 SEMTECH LoRa SoC产品 SEMTECH公司发布了一款新的SoC产品-EV8600,其融合了RF和PLC的单芯片收发器SoC,两部分可同时或独立工作。 PLC部分,EV8600包括了一个多波段(包括CENELEC, FCC 和ARIB 波段), 多标准调制解调包括了下面的标准: – TU-T G.9903 (G3-PLC) – ITU-T G.9904 (PRIME) – IEEE P1901.2 – IEC 61334 (S-FSK) RF部分,EV8600涵盖了从137MHz到1020MHz频段,并具有LoRa® 特性,提供了超长距离的扩频通信和高抗干扰能力。射频调制解调包括了下面的标准: – Lora® – 802.15.4g (WiSUN) – Wireless MBUS […] Read more.
北斗牵手LPWAN将带来哪些改变?
低功耗广域网络(Low Power Wide Area Network, LPWAN)的出现成为满足物联网远距离和大数量无线通信的关键性技术。与当初设计移动蜂窝通信技术主要是用于人与人的通信不同,LPWAN 技术是一种革命性的物联网接入技术,具有远距离、低功耗、低运维成本、大接入量等特点,与现有的WiFi、蓝牙、ZigBee 等短距离无线通信技术和3G、4G、5G 等蜂窝网络远距无线通信技术相比,LPWAN 真正实现了大区域物联网的低成本和全覆盖。LPWAN 的数据传输距离,在复杂的城市环境中达到3km 以上,空旷地域高达15km 以上,穿透性较强,很多恶劣环境下也能保证信号的稳定;它还支持窄带数据传输,网络通信成本极低;此外, 由于低数据传输速率,基于LPWAN 的设备功耗极低,一个普通电池便可支撑数年甚至十多年之久。虽然3G、4G 蜂窝网络的快速部署和5G 的研发在一定程度上推进了物联网的落地,但是当前移动蜂窝网络的承载能力并不足以支撑物与物的连接,最终实现物联网的将是LPWAN。由于物联网碎片化需求的典型特征,一张广域覆盖的LPWAN 网络可以实现不同行业、不同用户随时随地的设备接入,成为单个用户、行业应用乃至智慧城市发展的重要基础设施。 北斗卫星导航系统是我国自主建设、独立运行,并与世界其他卫星导航系统兼容共用的全球卫星导航系统。北斗导航系统从最初的设计开始, 就实现了导航通信的一体化,而这正是北斗系统的后发优势所在。北斗系统的主任务是卫星导航, 提供定位、测速、单双向授时的服务,同时还具备短报文的通信功能。从技术特性上看,短报文已经属于卫星通信业务。北斗系统的短报文通信功能,使用的频率包括S 频段(2491.75±4.08)MHz和L频段(1615.68±4.08)MHz。北斗系统短报文通信具有用户机与用户机、用户机与地面控制中心之间双向数字报文通信功能,一般的用户机一次可传输36 个汉字或72 个字节,申请核准的用户可以一次传送120 个汉字或240 个字节。短报文不仅可进行点对点的双向通信,而且可进行一点对多点的广播传输,为各种平台应用提供了极大便利。 短报文通信作为北斗的特色优势,从目前来看尚未得到充分的挖掘和运用,不论在海洋、渔业领域的短消息应用还是应急通信领域中的应用, 均是基于传统的信息通信模式,尚无颠覆性的技术和模式能够发挥北斗短报文通信所具有的特殊优势。在物联网如火如荼的发展中,LPWAN 技术的发展为北斗应用的发展带来了前所未有的机遇。LPWAN 传输的信息均为传输量少且通信频率不高的数据,完全符合北斗短报文通信的要求。只需要在LPWAN 技术中进行简单的改造,即可实现基于星基的LPWAN 技术,从而解决在特定场景中LPWAN 网络数据从网关传输到广域网困难的问题,使得分布广泛且连接形式多样、数量众多的终端设备,可以在缺少主干通信网络的情况下接入广域网,进而形成物联网服务。具体而言,在一般的LPWAN 网关中加入北斗短报文模块即可实现这一功能。物联网中各终端设备产生的数据,通过LPWAN 进入网关,由处理器对数据进行处理后,向北斗短报文模块发送数据,最后由北斗短报文模块将其发出。 星基LPWAN 网关结构图 LPWAN 的网络运营商可以通过星基LPWAN 技术解决特定场景下与主干通信网络难以连接的问题,从而大大提高了LPWAN 的连接效率,这不仅对LPWAN 技术的发展有着革命性的推动,同时也对北斗的应用有极大的促进作用,将对北斗RDSS 的应用产生颠覆性影响。原有的北斗短报文应用模式要求每个终端都配备一个北斗RDSS 的模块,较高的花费、高耗电量等问题严重的限制了北斗短报文通信功能的应用。在应用终端加入了LPWAN 技术后,可以在5~40km 的范围内布设LPWAN 网络,然后在LPWAN 网络的网关内加入北斗RDSS 终端,由北斗终端进行收集、编辑和传输,不仅解决了物联网信息传输的问题,同时也有效地推动了北斗短报文的广泛应用。LPWAN 与北斗的结合,拓展了北斗短报文通信功能在新领域的应用,北斗系统可以为数据传输量小且传输频率低的终端系统提供服务,星基LPWAN 技术的创新服务应用,将成为北斗产业发展新的增长点。 Read more.
思科借助物联网推进工业解决方案全数字化进程
作者:Tony Shakib  思科万物互联垂直解决方案事业部全球副总裁 思科今日宣布推出全新物联网产品,进一步壮大物联网(loT)产品组合中的可扩展工业解决方案阵营。借助这些新技术,思科将进一步巩固其在工业物联网领域的领导地位。 增强的思科解决方案支持三大物联网用例: 联网机器: 在当今的6,400万台机器中,有92%尚未联接网络,这意味着企业有很大机会将其生产环境变得更加智能、高效。 思科联网机器提供了一套完整的解决方案,能够支持客户通过与机器制造商合作,安全联接设备,将机器数据转变为宝贵的实时洞察,同时持续壮大日常业务。 通过实施联网机器解决方案,思科的制造业客户将能受益于机器制造商的专业知识,通过采取实时纠正措施和不间断的预测性维护,推动机器流程不断改进。 在联网机器解决方案下,思科提供了广泛的新产品,其中包括: 采用lOx的IE4000:这一应用框架可在所有支持lOx的网络基础设施上运行。它具有可插拔的微服务,能够以非常安全的方式可靠地集成物联网传感器与云应用,同时处理最接近机器的数据。 联接流分析(Connected Streaming Analytics):借助支持lOx的雾应用,在IE4000上为小型部署提供了实时分析能力 思科IE4000交换机,支持lOx的雾应用与联接流分析(Connected Streaming Analytics)相结合,能够支持安全联接机器,可靠地提取机器数据,并提供切实可行的实时洞察。 机器工具制造领域的领导者Mazak正为其SmartBox采用思科联网机器解决方案。SmartBox是一款联接制造设备与工厂网络的解决方案,由思科IE4000、MTConnect雾应用和联接流分析(Connected Streaming Analytics)构成。该技术正在帮助他们构建Mazak的iSMART工厂。 Mazak公司总裁Brian Papke表示:“Mazak正在朝着其iSMART工厂概念持续迈进。这一概念致力于通过使用高级制造单元和系统、以及全面的数字化集成技术,推动在流程控制和运营监控方面实现自由流动的数据共享。在该概念下,通过联接到工业物联网(IloT),制造商能够实现前所未有的效率和生产力水平。尽管Mazak iSMART工厂概念是以开放联接和互联网为中心,但我们也必须为制造商提供尽可能高的安全性。我们通过与思科协作开发的Mazak SmartBox技术,成功解决了这一挑战。” 联网工厂: 依托全新物联网联接和安全产品,思科联网工厂解决方案为客户提供了一套完整的工业园区解决方案,可帮助客户有效提升安全性、简化网络管理并扩展物联网范围。作为联网工厂框架的组成部分,思科宣布推出两款全新工业交换机IE4010和IE1000,并进一步增强了工业安全设备ISA3000。 IE 4010:这款高度安全、易于管理的多个千兆加固交换机包括以太网供电/PoE+多速以太网端口,可在工业应用中为多达24款其他设备供电。 IE 1000:这款高度安全、外形紧凑、易于管理的加固交换机包括以太网供电/PoE+多速以太网端口,可在工业应用中为多达8款其他设备供电。 ISA 3000:这款增强的威胁防护设备专为要求支持通用工业协议(CIP)的工业应用而定制。 思科联网工厂解决方案为客户提供了一套完整的解决方案,能支持客户安全地联接机器和传感器,并从物联网数据中快速获得宝贵洞察,从而大幅缩短周期时间,显著提高可用性并有效降低风险。部分客户正通过整体联网工厂架构来实现其价值。以色列制造商Lordan便是其中之一。 Lordan是热力工程供暖与制冷系统制造商,在提供高质量定制设计和供应灵活性方面享誉全球。为了推进其物联网战略,努力提高车间的整体效率,Lordan安装了包含WiFi接入点的思科® 819工业路由器、思科lOx和雾应用LeaderMES。 Lordan首席运营官Yair Avigdor表示:“在两周内,我们能够制作出整体设备效率(OEE)报告,并基于真实数据而非评估来制定决策。在安装LeaderMES后一个月内,我们将制造车间的生产效率提高了10%以上。” 提供广泛产品与服务的德国解决方案供应商Hopf也看到了工业交换的价值。 Hopf Vertriebsgesellschaft mbH高级客户解决方案架构师Tilman Taubert表示:“毋庸置疑,思科物联网技术和解决方案具备世界领先水平。现在通过使用IE 1000交换机,我们能够经济高效地提供卓越的质量和安全性。对于那些迫切需要入门级以太网端口以充分利用思科解决方案的客户而言,IE 1000交换机对他们大有裨益。” LoRaWAN™解决方案:越来越多的设备正联接到互联网,到2020年预计可达到500亿台。约45%的此类物联网设备会受到电池电量的限制,并且需要长距离物联网联接。 面向LoRaWAN™的思科解决方案将低功耗广域网(LPWA)LoRaWAN™与WiFi和蜂窝技术组合在一起,用于经济高效地联接数十亿此类以电池供电的数据速率低且距离远的物联网传感器。该解决方案包括思科LoRaWAN™网关,通过利用加固的LoRaWAN™接口、思科物联网Field Network Director、以及合作伙伴的后端LoRA®网络服务器,进一步扩展了现有行业领先的工业路由器IR809和IR829。 思科LoRaWAN™解决方案为客户提供了一款全面集成的架构,可支持电信运营商和企业客户充分利用物联网的优势,快速实现业务成果。面向LoRaWAN™的思科解决方案能够在广泛的工业和智慧城市应用用例中进行部署,其中包括: 联网资产(资产跟踪和资产管理) 物流(供应链管理、货物跟踪) 智慧城市(智能停车场、路灯、废弃物管理等) 智能楼宇 公用设施(水、燃气计量) 农业(土壤、灌溉管理) […] Read more.
乐疯物联云总控平台
物联云服务平台系统是一个分层的体系结构,充分利用先进的移动数据网络(3G网络)和专有关键设备,实现物联对象与应用中心灵活机动的组网,提高行业监测数据传输的实时性和灵活性,确保了集中监测的有效性和可管理性。系统总体结构如图1所示。 在计算机网络技术和通信网络技术不断普及的今天,将广泛分布的物联对象进行互联通信,实现广域网络连接特性,系统设计充分采用层次与模块设计结构。依据实际的需求和当前的环境,系统平台网络结构组成划分为三个层面:物联网接入层、物联网传输层、物联网服务层。这三个层面通过专用设备和网络做到结构清晰、接口明确。对应于图1的总体结构,系统的三个层面关系如图2所示。   系统结构设计充分考虑三个层面实现过程中每层实现的相对独立性,提高系统的可扩展性和发展性,使得在某个层面的实现发生变化时不会导致整个系统体系的修改变更,易于今后随着相关要求进行系统扩充或调整。 实现基于有线或无线IP传输网络的联网平台,能够通过物联子网的多种接入方式实现远程物联对象数据的监控、传输、存储和管理。利用各种网络将分散、独立的物联对象采集点进行联网,为不同地域的行业用户提供一个跨地域的统一接入、分布存储、分级管理、多种模式应用、资源共享的物联监控服务。 物联网服务平台应集成各种物联监控和报警资源,为最终用户提供图像、语音、报警等信息远程采集、传输、储存、处理的强兼容性、高度集中管理网络服务系统。平台可提供异构设备的互联、互通,并解决了各种系统之间的实时大容量数据交换、安全传输、授权认证、业务监管、多网融合等多方面问题,能够构建具备统一接警、迅速定位、快速反应、业务联动、集中监管、科学指挥、扩充性好等特点的一体化的物联网服务管理平台。 依据上述业务系统结构,应用系统具有很好的扩展性和易用性,监测数据中心采用Web方式提供各种应用服务。 ■ 用户场景 1、物联网在农业中的应用: 县级市建一平台,应用越多成本越低 比较成熟的包括动物溯源、温室监控、森林防火监控等 农业标准化生产监测系统是将农业生产中最关键的温度、湿度、二氧化碳含量、土壤温度、土壤含水率等数据信息实时采集,利用物联网运营平台和GPRS/EVDO移动传输网络,以短信、WEB、WAP的手段可以实时撑握 农业生产的各种数据 动物标识溯源系统: 面对国内日益频发的食品质量与安全问题,国内有运营商与农业部合作开发了动物标识溯源系统。该系统通过标识编码、标识佩戴、信息录入与传输、数据汇总、分析和查询。实现了各环节一体化全程监控、达到动物养殖、防疫、检疫、和监督的有效结合,从而能够对动物疫情和动物产品的安全事件进行快速、准确的溯源和处理。 2、物联网在工业中的应用:   在工业领域,比较成功的物联网应用是工业自动化控制、监控和企业安防监控等。 该系统通过安装在电梯外围的传感器采集电梯正常运行、冲顶、蹲底、停电、关人等数据,并经无线传输模块将数据传送到物联网的业务平台。由专业业务平台实现电梯安全运行监控、故障管理、维保管理等业务功能。帮助政府主管部门、电梯厂商、电梯维保企业和使用单位实现电梯安全的信息化管理。   城市电梯安防管理系统:   利用物联网平台,建设一个由政府主管部门对城市特种设备的管理和监控平台,城市电梯安防管理系统是基于GIS和LBS平台,利用无线覆盖技术对城市的所有电梯和特种进行网络连接,以便于政府主管部门、电梯使用单位、电梯厂商和电梯维保企业对于电梯产品的信息和运行状况的撑握。更有利于对电梯安全信息管理。 该系统通过安装在电梯外围的传感器采集电梯正常运行、冲顶、蹲底、停电、关人等数据,并经无线传输模块将数据传送到物联网的业务平台。由专业业务平台实现电梯安全运行监控、故障管理、维保管理等业务功能。帮助政府主管部门、电梯厂商、电梯维保企业和使用单位实现电梯安全的信息化管理。 3、物联网在服务产业中的应用 物联网在服务行业中的应用更加广泛,目前各大运营商都已经推出了各自的新业务,诸如:GPS导航、GPSONE定位、智能物流、船舶监控调度、户外广告管理、自动售货、消防监控、危险源监控、基站监控、路灯监控、智能家居等。其中无线覆盖部分可以用于各个系统的数据采集端。                                               智能物流结构示意图                                                 智能家居应用示意图 ■ 项目优势 和目前一个应用建一个平台的方案比较,基于县级市的物联网服务平台有如下的优势: ■ 商业模式 模式一: 模式二: 优势: 1、成本控制:系统开发成本节省60%,设备成本降低50%,服务运维成本降低为目前的20% 2、行业推动:推动安全监管行业建设高起点规划,可持续发展 3、 通过系统间、部门间、行业间信息融合与协同,衍生更多应用服务,提升监管效率 ■ 发展规划 1、产品规划: 2、技术方向 无线宽带化: 目前我们采集信息主要是以数据的采集为主,随着进入中国3G网络建设速度整体加速。以视频为代表的物联网应用会不断的涌现,公司掌握着运营商的物联网服务平台,整体处在产业链的中游,向上面对运营商无线宽带网络,向下面对众多的需求厂家,使我们在竞争中处于领先的地位 短距离通信 目前我们掌握的ASK短距离传输技术,是物联网大量部署传感器的关键传输技术,下一步我们的技术上将实现:更长的传输距离和更低的功率;使我公司的短距离传输模块成为我们最重要的核心产品。 云计算 基于“云计算”的SaaS(软件即服务)架构的提出,网络和通信技术不断的进步与融合,建立基于先进SOA设计思想和SaaS架构的大规模服务平台成为可能。基于SaaS的物联网服务平台解决方案就是通过集中建设物联网服务平台远程虚拟给若干行业应用的原理,使得广大行业用户可以以极低的成本和极快的速度建设自己行业应用。 SaaS理念和应用的不断普及, 我公司的物联网服务平台必将向“云计算”演进。 技术方案来源:纳川科技 Read more.
知乎讨论:如何评价LoRa这项应用于低功率长距离场景的物联网传输技术?
(以下属于网友内部讨论内容,随时八方意见,却能兼听则明,仅供学习参考,不代表本站观点和立场)   闫国涛 寻找自己   我们公司专做无线模块及相关产品,其中LoRa模块及GateWay也是主推的产品,产品的性能和质量怎么样,我们自己说好有点王婆卖瓜,但用过的用户都表示不错。我们也是一家做技术的公司,产品性能和质量做不好就是打脸,这一点我们还是很注重的。 若需要了解模块和网关的产品,可以登录网址广州朗威电子科技有限公司|LoRaWAN|ZigBee|Wi-Fi,或淘宝网店:首页-朗威科技-淘宝网。也可电话沟通:闫先生,13809280960 发布于 2017-01-21   谈毅 IMIO智能硬件极客平台创始人 1 人赞同 基于大面积家庭的智能家居场景(比如100平米以上,三个房间带家具和水泥墙等等),zwave和zigbee都有明显距离短板,网关和终端的设计不好,很容易断线。相对来说,LORA的信号优势明显,IMIO创智云平台也在基于LORA推相关的智能家庭标准。看好LORA商用的发展。 编辑于 2016-12-29   TMT猎头 有简历冲我来,别欺负HR。   中兴成立中国LoRa应用联盟,两技术都布局,华为力推NB-IOT; 一个非授权一个授权频段。 后面应该会形成与国内运营商差异化布局吧 发布于 2016-11-30   ZackFu 石油勘探设备工程师 1 人赞同 LORA在某些具体行业还是有它不可替代的作用,比如说地震勘探行业。它需要长距离10km, 低功耗是因为用电池供电。另外它需要的传输速度不高30kbps就足够了。最主要的是它是自己的局域网络,保密性好。另外,可以把基站放在车,支持移动。它需要的是支持大量的终端节点1万到5万个。希望大家能够提供更多的信息,比如哪家的LORA 模块性能最好,从哪里可以买到可以信赖的gateway等。 发布于 2016-09-02   shoko camel 物联网从业者 5 人赞同 整体表现还可以,传的远,抗干扰。不过远距离只能在低速率配置下,看应用场景,一般物联网也够用了。 ———————————————- Semtech未来重点还是对LoRaWAN的支持,毕竟有标准化的路要走完。重点有两颗料SX1301+SX125x,基本上集中器就这个搭配了,Baseband+PHY有点软件无线电的感觉,这不有实力的公司都直接用FPGA自己实现基带。LoRaWAN的好处这里就不多说了,总之可以解决大容量网络无线数据碰撞的问题,而且节点测的软件不用跑算法和复杂逻辑,把这部分工作交给Concentrator似乎更符合物联网设计理念,弱化Node端是降低功耗的必要手段。 ———————————————- 来个框图,了解一下整体结构,不要盯着LoRa/扩频通信这些技术本身。 基本上很清晰,PHY出来的I/Q信号交给基带处理,再通过SPI给主控。有个小细节SX1301可以直接识别GPS的timestamp信号,用于基站间的时间同步,毕竟同步是必要的嘛。 ———————————————- 忘记说了,这些都是开源的,在树莓派上跑了一些简单的应用。整体图 Radio部分细节图 ———————————————- 似乎就这些了,不定期关注这个技术,有兴趣的可以看一下LoRaWAN spec的Class A和Class B部分,基本够用了,实现起来也简单。 ———————————————- 最后再来张图,这个是非常不错的项目。 […] Read more.
千宝科技推出lorawan开发套件助力物联网小镇
物联网小镇 11月1日上午,中国•无锡鸿山物联网小镇规划发布会在新吴区新湖铂尔曼酒店举行,会上发布了鸿山物联网小镇规划。 规划称,鸿山物联网小镇将以“传承千年吴文化、开启物联新时代”为主题,以“创新、协调、绿色、开放、共享”的发展理念为引领,以物联网创新产业集聚区、物联网技术发展先行区、物联网应用示范先导区为目标,建设以人为本、全域感知、泛在互联、智能融合、内生发展的可持续智慧小镇。物联网小镇布局的总体思路是“分层规划、空间共振”,即:产业主导,全域联动;城乡融合,区域互动;智慧生活,核心先动。首期建设内容将涵盖智慧数据系统、智能交通系统、智慧旅游系统、智慧医疗系统、智慧农业系统、智慧社区系统等六个模块。 鸿山位于无锡高新区东部,素有“吴越古地、泰伯故里、至德名邦、文化名镇、院士之乡”的美誉,始终流淌着“开拓创新、尚德礼让、崇文重教”的文化血脉。选择鸿山规划建设“物联网小镇”主要是因为鸿山有优越的区位条件、悠久的历史文化、优美的自然环境和优厚的产业基础。 物联网小镇的核心启动区主要由无锡吴文化博览园建设发展有限公司负责开发建设。无锡吴文化博览园建设发展有限公司成立于2008年,为无锡国家高新技术产业开发区(新吴区)的直属国控公司,主要承担吴博园18.2平方公里以及鸿山新市镇8.68平方公里区域的一级开发职能。目前吴博园已建鸿山遗址博物馆(鸿山国家考古遗址公园)、梁鸿国家湿地公园、无锡梁鸿湿地丽笙度假酒店、中华赏石园等多个文化旅游项目,正在建设中的无锡新瑞医院将于2018年建成开放。 LoRaWAN是最适合物联网的通讯技术 根据爱立信移动趋势报告(Ericssion Mobility Report),2021年全球280亿个连网设备中,超过半数以上为物联网设备,Actility创办人Olivier Hersent认为,LoRa是最适合这些物联网设备的连网技术。 Olivier Hersent进一步表示,低功耗广域网(LPWA; Low Power Wide Area)的耗电量低、应用领域广,最适合需要大量布建终端设备的物联网应用,而目前LPWA技术有很多种,如:LoRaWAN、UNB、NB-IoT(窄频蜂窝物联网)、LTE-Cat 1等,如果从成本、联机预算表、电池使用寿命、可用性、专用网络范围、数据传输率、可联机距离七大面向来比较LPWA技术,LoRaWAN在联机距离、电池寿命、及成本三项指标上都具备绝对优势,因而受到越来越多物联网开发商的青睐,目前全球使用LoRaWAN的机构或公司近300家,电信商也超过20家。 基于此趋势,无锡千宝计算机科技有限公司推出最新的lorawan套件产品,为lorawan开发者提供了一个快速评估和测试lorawan协议下的数据通信格式、通信距离、信号质量以及更方便快捷的用于自己lora产品的开发上。无锡千宝计算机科技有限公司是一家从事互联网+及物联网相关产业的研发、销售、服务和系统集成的高科技企业。公司拥有多名10年以上研发经验的资深工程师,主要研发成果包括:定位系统、智慧农业以及全系列短距离通信终端设备。是lorawan领域的先行者,拥有最新的lorawan开发技术和产品。 千宝科技LoRaWAN开发评估套件 (现货直供!欲购从速!) 产品概述: 千宝科技 LoraWan评估套件可快速帮助用户完成基于云平台的loraWan网络双向测试,加速其产品开发。 优点: 抗干扰强:是扩频通信主要特性之一,因信号接收需要扩频编码进行相关解扩处理才能得到,所以即使以同类型信号进行干扰,干扰也不起作用 隐蔽性好:因为信号在很宽的频带上被扩展,其信号功率谱密度极低,不仅难以被发现,更很少对于其他通信设备构成干扰 通信距离长:LoRa技术系列产品在美国、欧盟、中国和日本监管机构设定的限制内工作时,可将郊区的数据传输距离提升至15公里(9英里)以上,城市密集区域的数据传输距离提升至2-5公里(3英里),可显著降低对中续器的需求。以美国纽约曼哈顿下城区为例,只要七个网关便能完整覆盖 功耗低:LoRa技术对于物联网应用最明显的好处即为可以延长电池寿命,对于未来可能遍布在城市中的传感器来说无疑是巨大优势,且可降低运营成本 配置发货清单: 序号 描述 数量 描述 备注 1 QBIA-02102 八通道LoRaWAN网关模块 1 三者合为一体 2 网关模块转接板 1 3 Raspberry Pi Model 3 B主控板 1 4 串口AT指令MODEM模块 1 已烧录AT指令,上电,打开串口工具即可测试。 5 QBIA-00201 […] Read more.
拓宝科技推出LoRaWAN™智能无线烟感解决方案,助力智慧城市消防改造
2016年四季度,武汉拓宝科技股份有限公司推出支持LoRaWAN™标准的智能无线烟感及解决方案,已在国内武汉、上海、北京等多地应用,同时出口到欧美多个国家,受到了市场好评。 拓宝科技的智能无线感烟探测器产品TBS-100是国内首款支持LoRaWAN™标准的感烟探测产品,它是在独立式烟感的基础上增加了无线传输、无线组网功能,实现了独立式烟感的集中监测与管理。其主要特点如下: TBS-100智能无线感烟探测器 工作频段:433MHz/470MHz/780MHz/868MHz/920MHz 传输可靠、传输距离远(>2km) 电池寿命长(2-3年) 烟雾和温度同时检测,准确率高 具备CCCF认证 除了标准的无线烟感产品,拓宝科技还推出了Turbiot™智能无线烟感解决方案,其系统架构如下: Turbiot™智能无线烟感系统特点: 烟感电池供电,无需布线;无线传输,容易安装 网关覆盖范围大(半径2km),通常1~2个网关即可覆盖目标区域,可快速部署 烟感定时自检并上报电量、温度和设备状态,系统管理智能化 支持LoRaWAN™标准,系统应用可扩展 适用场合:各类老旧建筑消防改造的烟感安装工程 当前,我国消防安全管理工作十分严峻,据公安部消防局统计,2015年,全国共接报火灾33.8万起,造成1742人死亡、1112人受伤,直接财产损失39.5亿元。 在有关火灾起因的调查中,大部分火灾事故原因是居民发现火灾迟缓、吸入有毒烟气而中毒死亡,而我国绝大部分住宅和各类老旧建筑都没有安装烟雾报警器,有很大的消防隐患。 国家公安部、民政局、住房城乡建设部已于2015年11月联合出台:公消[2015]289号《关于积极推动发挥独立式感烟火灾探测报警器火灾防控作用的指导意见》,明确指出:养老院、福利院、幼儿园、社区居民活动场所、老旧居民住宅、宿舍、小旅馆等场所需安装感烟报警器。 拓宝科技的Turbiot™智能无线烟感解决方案,极易部署并可实时联网报警,能取代独立式烟感,很好的解决了目前老旧建筑消防改造的烟感安装或联网报警难题,通过在高校、养老院、老旧社区的应用实施,较大程度提高智慧城市的消防管理水平,保障了人民群众生命和财产安全。 拓宝科技致力于先进的LPWAN(低功耗广域网)技术和系统解决方案,推出的Turbiot™广域无线物联网系统,支持LoRAWAN™标准,产品包括多种物联网终端、标准传输模块、网关、TurCloud™网络服务器和应用平台,可以实现各类物联网应用的快速开发和部署。 拓宝科技公司主页:www.turboes.comRead more.
Lora五大典型应用 – 中国LoRa网络部署全面起跑
Lora应用 随着智慧城市的全面部署以及城市智能化、感知与互联的发展需求,城市越来越多的碎片化终端设备需要低功耗长距离传输的接入网络。以LoRa为代表的低功耗、远距离网络技术的出现,有机会打破物联网在互联方面的瓶颈,促进物联网端对端的成本大幅下降,引爆物联网的大规模应用。 Lora典型应用: 智能建筑 对于建筑的改造,加入温湿度、安全、有害气体、水流监测等传感器并且定时的将监测的信息上传,方便了管理者的监管同时更方便了用户。通常来说这些传感器的通信不需要特别频繁或者保证特别好的服务质量,同时便携式的家庭式网关便可以满足需要。所以该场景LoRa是比较合适的选择。 智慧水务 智慧水务通过数采仪、无线网络、水质水压表等在线监测设备实时感知城市供排水系统的运行状态,并采用可视化的方式有机整合水务管理部门与供排水设施,形成“城市水务物联网”,并可将海量水务信息进行及时分析与处理,并做出相应的处理结果辅助决策建议,以更加精细和动态的方式管理水务系统的整个生产、管理和服务流程,从而达到“智慧”的状态。 智慧农业 对农业来说,低功耗低成本的传感器是迫切需要的。温湿度、二氧化碳、盐碱度等传感器的应用对于农业提高产量、减少水资源的消耗等有重要的意义,这些传感器需要定期地上传数据。LoRa十分适用于这样的场景。 智慧油田 智慧油田利用各种在线的、实时测量的感知设备,诸如安装在油气水井、管道、油气处理、加工、储运设备上的各种仪表等信息传感设备,按约定的协议连接到企业网或者互联网,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。 物流追踪 追踪或者定位市场的一个重要的需求就是终端的电池使用寿命。物流追踪可以作为混合型部署的实际案例。物流企业可以根据定位的需要在需要场所部网,可以是仓库或者运输车辆上,这时便携式的基站便派上了用场。LoRa可以提供这样的部署方案,同时LoRa有一个特点,在高速移动时通信相对更稳定。LoRa更适合于物流追踪。 国外加速部署LoRa网络 目前LoRa网络已经在世界多地进行试点或部署,截至目前最新公布的数据,已经有17个国家公开宣布建网计划,120多个城市地区有正在运行的LoRa网络,如美国、法国、德国、澳大利亚、印度等等国家,荷兰、瑞士、韩国等更是部署或计划部署覆盖全国的LoRa网络。 Orange、KPN、SK、TATA、软银、Senet、Comcast等各国主流电信运营商已选择LoRa来建设物联网专用网络,形成源于LoRaWAN的物联网标准规范并大范围推广。 美国网络运营商Senet已经在美国110个城市超过125000平方公里的面积搭建了LoRa试验网络,其中包括了旧金山、波士顿、圣荷西等大型城市,同时计划2017年在另外10个大型城市部署相关网络和服务,包括纽约、洛杉矶、华盛顿、芝加哥、费城、达拉斯、西雅图、圣地亚哥、亚特兰大和丹佛,这将使得LoRa在美国覆盖23个州的225个城市,覆盖人口达到5千万。 美国Comcast公司计划在旧金山和费城两个智慧城市的试点,与Semtech公司合作部署LoRa网络,提供B2B的应用。在这两个城市试点成功基础上,Comcast和Semtech计划2年内在美国28个城市部署LoRa网络。 由英国政府支持的Digital Catapult组织将在伦敦建设LoRa网络,这个网络将免费提供给中小企业使用;Digital Catapult将和BT(英国电信)合作在伦敦一些区域(主要是大学园区)去建设50个LoRa基站。 韩国SK通信与540个合作公司一起部署的LoRa应用服务大概有50项,其中现在主推的是与韩国农村社区公司合作的农业相关水位测量的项目,还有包括单车追踪系统和定位监视方案,贸易区分析方案,智能路灯控制方案等。 软银和Actility合作布建LoRa网路,以广泛支持在日本的各种应用,包括年长者照护追踪、隧道状况监控、水表自动化等领域。 CENSIS宣称扩大其LoRa网络在苏格兰区域的部署,在Glasgow和Inverness外,新增Aberdeen,Dundee,Paisley和Orkney4个城市的部署。 比利时最大的电信运营商Proximus公司,2016年部署的LoRa网络将覆盖比利时和卢森堡全境。 此外,法国电信Orange在2016年初在法国建网;荷兰皇家电信KPN宣布将在新西兰建网,在2016年达到50%覆盖率;印度Tata宣布将在Mumbai和 Delhi建网;Telstra宣布将在墨尔本试点;南非广播数据网公司Comsol宣称启动LoRa网络建设。 国内LoRa网络起跑 2016年是中国物联网大发展的一年,是中国LoRa应用联盟具有里程碑意义的开端,也是让中国LoRa应用蓬勃发展和进步的重要一年。 中国LoRa应用联盟(CLAA)从今年1月份成立以来已发展到240多家会员,除了与网络相关的芯片、设备、平台、天线、电源、安全等相关厂商外,更为重要的是大量在国内外表计、农业、市政、园区、工业、能源等行业有多年智能化经验的应用厂商,通过下游丰富应用来带动LoRa产业的繁荣。 中国LoRa应用联盟(CLAA)是由中兴通讯发起合作共建,各行业应用创新主体广泛参与的技术联盟,是一个跨行业、跨部门的全国性组织。其会员由国内外各类企事业单位和专业社团组成,旨在加强产业链厂家合作,构建LoRa应用生态圈。联盟的宗旨是推动LoRa产业链在中国的发展和应用,建设多业务共享的可运营的LoRa物联网。 中国LoRa应用联盟(CLAA)作为中国运营级LoRa网络的主导者、中国LoRa应用生态圈的建设者,将推动LoRa技术在各行业的创新应用,制定统一的LoRa应用规范,打造中国LoRa应用的技术交流平台、方案验证平台、市场合作平台、资源对接平台和创新孵化平台。 CLAA网络推行开放的闭环、共享共建的运营模式,使CLAA联盟成员都是网络的建设者、运营者、使用者和应用开发者。通过CLAA网络的运营,让物联网真正走入民众的生产、生活。通过廉价、灵活的物联网部署,结合云数据平台实现泛感知。物联网信息可以被广泛获取,且被智能有序的管理,让全民共享物联网数据的价值。大中小型客户及合作伙伴都能从CLAA网络的应用和运营中获得收益,网络部署规模越大、承载的应用越多,收益越大。 中兴通讯为CLAA提供专业级、高可靠的网关和云化核心网,与合作伙伴的芯片、模组、终端一起构建一张可运营的全国性网络。此外,最新推出的LoRa定位技术、无线解析、安全认证、天线、电池等与网络配套的成熟技术,让这张可运营的物联网网络成为可能。 国内从事LoRa模块和方案开发的厂商并不少,有洲斯物联、思创汇连、普天通达、八月科技、NPLink、门思科技、利尔达、通感微电子、上海雍敏、武汉拓宝、博大光通、唯传科技、三凡信息等公司。 作为全球首创采用 LoRa 技术的智能家居平台,金廷科技不久前发布了一系列YoSmart品牌产品,包括智能中心、智能温控器、智能插座和自动浇灌控制器。 Read more.
智能零售业主角,电子货架标签还有这好处?
电子货架标签将成为智慧零售关键推手。物联网热潮持续延烧,发展出多元创新应用,电子货架标签可透过中央系统无线通讯更新商品资讯,减免人力资源及减少错误发生,并带给消费者更佳的消费体验,吸引新创业者竞相投入此一市场,进而加速智慧零售发展。 因应物联网时代到来,全球商场业者竞争已不仅仅限于规模、地点或市占率,而是该思考如何运用创新科技提升商场经营能力,最后达到智慧零售之目标。电子货价标签可维持稳定且精准的动态显示,协助零售及通路业者轻易掌握商品数量和竞价状态,可望成为智慧零售成功关键,为此,新创公司如云创科技、元太科技纷纷投入此一市场,致力发展相关解决方案,抢占智慧零售商机。  抢攻智慧零售商机 云创力推通讯架构  图1 云创科技共同创办人林育仁表示,电子货架标签能即时更新产品价格,使零售业经营更有效率,将成为智慧零售发展关键。 抢攻智慧零售商机,云创通讯积极发展电子货架标签(ESL)通讯架构。云创科技共同创办人林育仁(图1)表示,该公司内部人员过往多从事手机IC设计,且专长都在无线通讯部分,而物联网应用多样,但电子货架标签可说是物联网应用最贴近民众生活消费的一环,且又有足够的市场数量。于是,该公司便希望藉由以往在手机晶片这部分相对严谨、复杂的无线通讯技术,转移到电子货架标签应用之上,并与元太科技合作,以更环保、节能及有效率的方式更新产品价格。  据悉,电子货架标签目前有五大发展挑战,包括:1.掌握足够的标签数量 2.可靠的资料传输 3.快速的价格更新 4.长效的电池寿命 5.快速导入的解决方案。为克服上述挑战,电子货架标签系统架构须具备以下特点,其分别为可进行管理大量的设备、超低功耗、双向资料交换、简化整合时程,以及快速资料传输。  基于上述特点,云创科技自行研发一套ESL通讯架构系统(图2),其采用1G以下的sub-GHz频段。使用sub-GHz无线通讯技术原因在于,sub-GHz无线系统能提供较长的传输距离,可让传输距离长达1公里甚至更长,让sub-GHz节点能与远方集线器(Hub)直接沟通,毋须由一个节点跳至另一个节点,且具备较低的功耗。  图2 为发展电子货架标签,云创科技自行研发通讯系统架构。 另一方面,sub-GHz也较不易受到讯号干扰。sub-GHz频段大部分用于专用的低工作周期链结,彼此之间不太可能产生干扰,传输更为容易,尝试次数也能大为减少,因此效率较高。若真遇到干扰,云创科技也有相关技术可避免此一情形。例如,该公司的电子货架标签系统具备频段自动选择功能,可躲开受干扰的频段,确保资料顺利传送。 至于在市场布局方面,云创科技是先以欧洲为主,从欧洲开始布局策略。其原因在于,欧洲的电子货架标签较为普遍,因此市场接受度较高;而亚洲地区或是台湾,则因为较少特定的厂商发展相关的商业行为,民众对于电子货架标签系统的认知不是那么深入,接受度不高,市场也相对较小,换言之,目前是欧洲具备较大的市场发展潜力。  不过,市场潜力大也代表着竞争相对激烈。林育仁指出,由于欧洲电子标签系统较为普遍,民众接受度高,但这也表示对产品的要求也是很严苛的。所推出的产品需十分成熟才易被接受;同时,该公司的竞争对手都是欧洲较具规模的上市公司,对于云创这个新创公司而言,目前在各方面都与对手有段差距,因此在更须注重产品品质,才可望与大规模的竞争对手一较高下。  为抢攻欧洲市场,云创先从中小型的卖场开始接触,因为中小型卖场的安装考虑时间较短,且安装的难易度也比大卖场来的低。因此该公司便先从中小型卖场作为切入点,逐渐累积经验,同时扩张旗下电子标签系统产品数量及涵盖率之后,再慢慢拓展到规模较大的卖场,更能展现其技术特点。  电子货架标签兴 电子纸商机起 至于台湾电子零售发展方向,林育仁认为,还需要一段时间。虽然台湾的零售环境很蓬勃,但目前还缺少一个商业契机,以说服卖场业主及民众接受智慧零售带来的改变。现今的电子货架标签着重在店面设备的铺陈,然而,接下来须思考的是,要如何从设备铺陈慢慢发展新的服务;像是定价策略该如何制定,如何透过前端设备所收集到的资讯,分析消费者的购物行为,藉由这些数据来决定商品定价。换言之,未来电子货架标签不单单只是让消费者可即时、快速的知道商品讯息,同样也会影响到店家的经营决策,将构成一个完整生态链,为零售业带来一个新的改变和冲击,而零售业者须考量到此一发展,电子货架标签才有望加速普及。 另外,除商用之外,工业也是电子货架标签发展的重要方向之一。例如物流业,可运用电子标签即时得知货品资讯、运送情形等。林育仁透露,相较于欧洲地区,工业物流市场反而是亚洲较具优势,因亚洲地区在制造业上本就较欧洲蓬勃,甚至有许多产线都在大陆。因此,该公司接下来的目标也会朝向工业发展,而工业电子标签与商用不同地方在于,传输距离拉得更长,且标签是会移动的,因此,未来可能须要将定位系统导入电子货架标签,而导入定位系统,目前最须克服的便是耗电问题。 林育仁进一步指出,定位技术已存在许久,且也相当成熟。不过,要如何将定位技术从点、线延伸到面,且要兼顾低功率,这是目前最困难的挑战。因应此一需求,该公司目前的设计概念为,透过软体控制整体电量,在电子标签须要更新资料时,才开启电源进行资料传输,若不需要时,便维持断电状态,如此一来便可以确保整体耗电不会过量。 图3 元太科技ESI事业部总经理甘丰源指出,电子纸智慧标签应用从2016年起已进入快速成长期,彩色电子纸将是下世代最新应用,需求也随之大增。 另一方面,电子货架标签的兴起也带动电子纸市场需求。元太科技ESI事业部总经理甘丰源博士(图3)表示:电子纸智慧标签应用2016年起已进入快速成长期,欧美大型通路卖场已开始大规模、全面性地导入电子货架标签。透过中央系统的无线通讯方式更新价格、商品资讯,可免除大量人力更换标签,减少错误的发生,确保所有的店面价格的即时与一致性。而电子纸智慧标签在工业物流、互联网、行李箱等各业别应用也愈来愈广,将带动智慧标签快速普及化。 据悉,电子纸于智慧标签萤幕的设计重点首先便是如何维持低功耗。为此,元太科技采用“双稳态”技术。此一技术可在电源完全拔除的状态下,画面持续存续在显示器上,不会消失。在实际应用上,这代表电子纸显示器只有在画面变化的时候,才须要消耗电源。举例而言,当消费者使用电子书阅读器阅读时,只有在翻页的时候才须消耗电源,而在阅读当中是完全不须消耗任何电源。相反的,无论是否显示新的画面,传统的LCD萤幕每秒皆须以30X的速度更新画面。该公司的双稳态特性使电子纸显示器可大幅降低电源的消耗,维持电池续航力。换言之,藉由此一技术,元太科技可有效使电子智慧标签显示萤幕维持低功耗,于断电时显示萤幕仍会出现商品资讯,而在须要更改资讯时才开启电源传进行更新,如此一来便可有效降低电源损耗。 除低功耗之外,彩色化也将是未来电子纸主要设计方向。甘丰源指出,电子货架标签下一步发展便是使用彩色电子纸,因为卖场最主要目的便是吸引顾客上门,而传统卖场在进行特价时,往往是采用红色与黄色作为降价促销的标签,吸引顾客注意力,使顾客知道目前正在特价中,这是一般卖场的习惯。因此,红色与黄色的彩色电子纸需求也跟着水涨船高,除原本黑白颜色之外,也须推出其他颜色的电子纸,让零售店可以随时作价格转换,吸引顾客上门。 为此,元太开发了E Ink Spectra电子纸显示器(图4)。此一显示器是第一款量产的三色电子纸显示器,提供与其他系列电子纸产品相同的高对比度、阳光下可视,以及低耗电量等特性,更多加了色彩的新功能。第一代的E Ink Spectra电子纸显示器拥有黑色、白色及红色三色粒子,将来还会提供更多其他的颜色选择。该显示器的运作方式与其他技术大致相同,都是使颜料带电,并于上下层施加电压使其移动。然而,不同的地方在于,Spectra是采用微杯技术,而非一般所熟知的微胶囊技术;当施以正负电压时,相斥的粒子便会移动至微杯顶端,形成一般人所看到的黑色、白色和红色组合而成的影像。 图4 抢攻电子纸商机,元太开发三色电子纸产品。 甘丰源透露,目前电子货架标签的市场仍是以欧洲为最大宗,其原因在于有法规推动,规定线上价钱需和实体零售店面相同,否则消费者可提出告诉。除欧洲之外,美国和大陆也开始制定相关法规,因此驱使电子货架标签市场加速成长。 至于未来电子纸发展,甘丰源透露,不同应用会有不同设计方向。像电子货架标签低功耗仍旧是主要重点,由于消费者不会一直盯着商品标签看,只是注重价格便不便宜和准不准确,因此电子货架标签的重点就是清楚,不能有太大变化,显示萤幕便不需要太高的解析度,否则会影响频宽传述和电源功率的损耗,同时也会提高设计成本;若是应用于电子书上的电子纸,其解析度就必需要高,且速度要快,于变换页面时,减少整页更新频率;透过更顺畅的翻页,使阅读者可体验更加专注的阅读。 综上所述,物联网热潮使得零售产业面临巨大变革。小从连锁便利商店、大到仓储式卖场,各种型态的零售业态变得更加多元化,竞争也愈加激烈。如何善用工具提升营运效益,并深入掌握消费者习性,提供更好的消费者体验,已是零售业者在新消费时代竞争中胜出的关键。电子货架标签可让一般消费者一目了然产品资讯,享受更优质的零售环境和服务,同时开发出新的使用模式,因而成为智慧零售发展关键,其市场商机也备受瞩目,吸引新创业者纷纷抢进此一市场,相继推出新一代解决方案。 Read more.
物联网低功耗广域网络有哪些?
随着各类厂商不断发力低功耗广域网络(LPWA),物联网专用网络的话题在此引起业内的热议。物联网智库曾持续关注并推出多篇LPWA的文章,向业内介绍SigFox、LoRa、LTE-M等市场上已开始商业化的LPWA协议。作为一个新兴的、刚起步的技术和市场,LPWA网络协议应该是呈现多家争鸣的状态,那么,这一领域还有哪些技术,它们之间在多个指标上各有哪些特点?物联网智库本周为大家编译推出一篇LPWA协议的综述性文章,希望能对大家对这一领域的理解有所帮助。 通信协议无疑是物联网中争论最多的领域之一,这些争论中,有些是标准之争,有些是专利之争,其中无线通信是物联网领域普遍关注的话题。我们讨论过WiFi、蓝牙、Zigbee之争,但这些协议均为局域网络协议,广域网络方面当前功耗和成本的经济性越来越吸引物联网的应用者,被称为低功耗广域网络(Low Power Wide Area,LPWA)。 此前,我们曾看到SigFox属于此类技术,但随着研究的深入,我们发现其实还存在着不少类似的技术,当一项协议成为主流协议前,它一定是经过与其他协议的一番斗争之后才形成的。本文的目标是对它们进行比较,不过人们对此立即会产生一个问题:你如何去做比较?通过查阅和研究相关文献,我试图提炼一些通用线索来串起各种协议,并对每一协议的代表性企业进行访谈,形成了对LPWA协议的比较。 功耗和成本看似重要,实则无法纳入比较参数 功耗和成本是每一个协议宣称其所具备的特征,但是,还没有人成为这方面的赢家。 影响功耗的因素很多,有些可能无法计量,功耗是否可以进行比较其实并不明确。根据一位拥有多年LPWA实践经验的Telensa专家所述:“功耗唯一可计量的是电池寿命”。另一专家认为,LPWA网络协议虽然是低功耗的,但如果比较单位数据功耗的话,其功耗是大于2G网络的。低传输功耗意味着只有很低的数据速率,因此可能需要很长时间来传输,也就是说设备平均休眠状态时间就很短。因低传输功耗而形成的微弱数据需要更敏感的接收线路,因此接收端可能需要更多平均功耗。 哪些参数可以拿来进行比较? 距离 我们知道任何无线技术传输距离随着其信号传输方式不同而不同,这一规律自然适用于LPWA网络。在人口密集的城市环境中,围墙、建筑物、反射以及交通状况等,使得无线传输距离短于农村地区;而在平整的、无障碍的农村环境下,传输距离会大大增加。但我们仍不可忽视一些因素——无线电干扰等。 因此,距离是各协议代表厂商热议的话题,有些协议宣称可以达到数十公里距离,但其竞争对手可能会说在实际环境中其效果会大打折扣。距离作为比较标准实际上是一个比较谨慎的选择,但至少它是可计量的指标。 另外需要注意的是:你可能发现这些LPWA协议在市场宣传资料中会与诸如Zigbee之类的协议进行比较。你可能觉得Zigbee是一个局域组网协议,与LPWA比较有些奇怪,但实际上Zigbee通过Mesh组网也可以形成广域网络。 频谱 几乎所有LPWA协议均使用ISM频段,虽然有少量协议使用授权频谱。我们将给出每个协议的频段,有些使用的是超低频段,有些是低频段,还有些是采用宽频。 上行/下行对称性 这些LPWA协议均对数据的上下行采取非对称的方式,比较表格中简单给出了它们是否采用上下行对称方式。 数据速率 这是另一个易变的参数,它依赖于距离、障碍以及数据拥堵情况,所以仅仅给出一般性的范围。 最大节点数 最大节点有两种表述方式,一个是整个网络中的节点数,另一个是星形网络中每一Hub配置的节点数。 最大节点数受一些因素的影响,节点数有可能在协议中已设定,但即使一个协议的理论容量是百万,但其容量受制于ISM频段,这不仅仅是一个数字,而是依赖于在给定时间有多少其他协议也在使用该频段。 空中升级(OTA)的可能性 这可能是一个随机的参数,但这一参数反映网络有效的下行能力。如果网络仅提供几个比特的下行容量,那它是无法下载一个大的软件数据包来更新其远程节点的。 切换 我们很容易理解物联网edge nodes作为静态单位无线传输,但是很多设备——如汽车、农用机械等是移动的,还有一些本身可能不是移动的,但别人会不断移动它们——比如仓储中贴有电子标签的货物。因此,我们自然想知道一个协议是否可以实现设备在不同Hub之间的无缝切换。 运营模式 一些协议只是由网络运营商来掌握,并向工作提供网络服务,就像为电话提供蜂窝网络系统一样。而也有其他协议通过公有或私有网络提供。 标准状况 一些协议已制定了相应的标准,或者正在制定中,有些协议拥有者将其标准公开出来,而有些所有者申请专利保护。在一些情况下,你可以获取其细则,而有些情况下你需要获得认证。 现存的LPWA网络协议知多少 除了我们耳熟能详的LoRa、SigFox、LTE-M外,这一领域也是多家争鸣的状态,包括NWave、OnRamp、Platanus、Telensa、Weightless、Amber Wireless等,本文主要对这些适用于物联网的低功耗广域网络协议相关参数进行比较,下期将推出一篇文章,详细介绍每一通信协议的情况。 Read more.