暗流涌动:物联网低带宽蜂窝通信领域观察

  笔者在上一篇文章《别只盯着近距离,物联网远距离通信市场也很精彩》中盘点了一下为物联网提供远距离通讯领域的厂商,其中Sigfox作为低带宽蜂窝网络供应商代表,成为随着物联网发展而兴起的一股新兴力量。近日,全球知名电信运营商沃达丰宣布将联合华为、Neul和u-blox,推出低功率、低带宽的技术——蜂窝物联网(Cellular Internet of Things),强势进军专用于物联网的低带宽蜂窝通讯领域。在人们注意力集中在4G、5G等宽带蜂窝网络标准和商业化的鏖战时,低带宽、低功耗的蜂窝网络正在暗流涌动,未来必将形成强大力量,与宽带蜂窝网络配合,一起构成一张无处不在的万物互联的通讯网络。 

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  两股势力强势成长 

  在刚刚过去的巴塞罗纳世界移动通信展(MWC)上,5G网络技术成为展会热点,各家通信大佬纷纷展示自己在5G技术上的布局和成就,各种特点使得5G将激发物联网增长潜力成为共识。然而,5G或许更适合需要高速数据流量的物联网应用,而低带宽蜂窝网络则是大量的低速、低功耗、低频通信的设备的最优选择。正如前文所述,专用于物联网的低带宽蜂窝网络领域有两股势力正在崛起:Sigfox推出的超窄带(UNB)技术和沃达丰等联合推出的蜂窝物联网(Cellular Internet of Things)技术。

   今年开始,法国创业公司Sigfox可谓是风光无限,因其获得1亿欧元的融资,创法国历史上VC 投资规模之最。Sigfox致力于在全球打造低功耗、低成本的无线物联网专用网络,在物联网远距离通讯领域动了电信运营商的奶酪,使其备感压力。无怪乎本次1亿欧元的投资大部分来自Telefonica、GDF Suez、NTT Docomo、SK Telecom等知名运营商。

   就在Sigfox宣布获得巨额融资后不久,沃达丰宣布将联合华为、Neul和u-blox推出蜂窝物联网,这一技术打造的低带宽、低功耗蜂窝网络可以让接入的设备仅需很少通讯成本,且一块小电池即可实现长达数年甚至数十年的供电。另外,蜂窝物联网技术将作为3GPP组织的公开标准,供全球运营商采用其搭建低带宽蜂窝网络。

 

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  物联网发展催生的远程通讯新兴力量 

  在此之前,通讯技术的发展主要是着眼于优化人与人通信的方式,人与人通信需求的不断提升,如报文通信——语音通信——视频通信——在线高速游戏等方式的通信需求不断提升,催生通信速率不断提升、应用不断丰富,因此移动通信的发展使带宽、速率不断提升,但相应地对设备功耗、无线电频率使用要求也日益提升。在人与人通信领域,追求更高速宽带移动通信似乎永无止境,而低速窄带移动通信鲜有需求。 

  到了物联网时代,未来的数百亿物体均要接入网络。然而,物与物的通信并不像人与人一样总是要追求高速率宽带的方式,大量设备接入网络后仅需少量的数据传输或数据传输频率很低;而且也不像人与人通信中可以频繁进行充电,很多设备因其所处环境的特殊性和数量巨大,对支撑其通信的功耗需求极低。例如大量的水表、灭火器、万亩良田中的喷灌开关、恶劣环境中的气象站等,它们联网后只需极低频率和极少容量的数据传输,且靠外部供电方式非常耗时耗力,4G、5G蜂窝网络并不能满足其需求,而低带宽、低功耗且大范围覆盖的网络是其最优选择。从这个意义上来说,是物联网万物互联的发展,催生了低带宽、低功耗蜂窝网络的崛起。

   当然,伴随低带宽、低功耗蜂窝网络的是超低的通信费用和设备改造费用。不论是超窄带还是蜂窝物联网技术,均是以降低速率为代价实现低功耗和远距离覆盖的,其速率为bps级别,但单个基站覆盖范围却能达到数十公里,是运营商普通蜂窝基站覆盖范围的50倍以上;另外,低带宽蜂窝网络组成部分可以说是传统蜂窝网络的简化版,仅保留无线基站、计费系统以及IP承载网部分,其他如非IP寻址、多业务系统等均可简化。在保障了运营投入的大幅降低的情况下,低带宽蜂窝网络可实现每年低至1美元级的通信费用。