3分钟了解物联网三大技术的未来争夺战

低功耗广域物联网的多个标准，如NB-IoT、LoRa及SigFox等，正在凭借各自独特的技术和应用争夺物联网的风口，意图在这个广阔的市场上抢占先机。物联网通过通信技术将人与物、物与物相连，对于短距离通信场景如智能家居和工业数据采集，一般采取短距离通信技术。而对于广范围、远距离的连接需求，则依赖远距离通信技术。低功耗广域物联网（Low-Power Wide-Area Network，简称LPWAN）应运而生，它主要针对覆盖广、成本低、部署简单且支持大量连接的物联网应用场景，比如远程抄表、环境监测、智能停车和位置追踪等。这类应用场景的物联网连接数将占物联网总连接数的60%。

LPWAN主要分为两类：一类是运用在未授权频谱的LoRa和SigFox等技术；另一类是在授权频谱下运作，得到3GPP支持的2/3/4G蜂窝通信技术，例如EC-GSM、eMTC和NB-IoT等。与传统的物联网技术相比，LPWAN凸显其低带宽、低功耗、远距离及大量连接的物联网应用优势。相较于蓝牙、Wi-Fi、Zigbee、802.15.4等无线连接技术，LPWAN技术的传输距离更远；与蜂窝技术（如GPRS、3G、4G等）相比，其连接功耗更低。

在物联网通信的蓬勃发展之中，NB-IoT已得到全面性的支持，预示着其相关应用的市场前景十分广阔。尽管LoRa与SigFox受到NB-IoT的强大竞争压力，但这两个技术已逐渐找到与NB-IoT差异化的发展道路，并致力于创造出色的消费者体验，沿着正确的方向加速发展。

在5G三大愿景中，物联网通讯被正式定义为mMTC（大规模机器类通信），预示着未来物联网的联网规模将大幅超越过去的人联网，网络节点甚至可能高达每平方公里100万个。作为MTC早期的关键切入点，低功耗广域网（LPWAN）技术因简单且应用广泛而备受瞩目。NB-IoT、LoRa和SigFox等是相关的明星技术。随着未来3GPP的MTC标准陆续制定，将支持更多类型的物联网应用。

实际上，在物联网概念尚未成熟时，已有许多利用2G/3G技术的机器通信（M2M）应用，如车队管理、物流及工业等领域的B2B应用。未来几年，这些领域的需求将持续增长。基于现有的2G/3G/4G模块，NB-IoT、LoRa和SigFox正在新兴应用市场大力拓展。再加上LTE Cat. M1及其他未来MTC标准，共同构建了物联网通信的产业面貌。

中国NB-IoT市场的蓬勃发展及其网络架构与应用

在当今全球物联网（IoT）的热潮中，中国凭借其强大的市场和技术实力，成为了NB-IoT领域的领军者。自国务院和工信部于2017年发出引导物联网市场健康有序发展的号召以来，NB-IoT产业生态在中国如雨后春笋般蓬勃发展。随着NB-IoT产业联盟和移动物联网联盟的成立，智慧抄表、智能停车、智慧医疗、智能物流等四十多个行业应用已启动规模商用部署。预计年底，中国的NB-IoT连接数将达到惊人的1亿。

随着NB-IoT商用的快速增长和产业的蓬勃发展，海外NB-IoT的发展也即将进入快车道。原有的LoRa支持者也开始转向NB-IoT阵营，显示出NB-IoT的强大吸引力和广阔前景。

NB-IoT网络架构作为支撑这些应用的基础设施，其方案主要包括五个部分：NB-IoT终端、NB-IoT基站、NB-IoT核心网、物联云平台和应用服务中心。这些部分协同工作，支持各行各业的物联网设备接入，实现与云的连接，处理反馈各类业务。

在NB-IoT的主要应用中，公共事业与智慧城市建设尤为突出。包括智能三表（水表、电表、燃气表）、智慧路灯、停车管理、环境监测等都是其典型应用。特别是在公共事业和服务领域，NB-IoT凭借其电信营运商建置的网络和服务，在人口稠密的地区具有显著的优势。其网络建置与原先的无线通信基地台一致，只需透过软件升级，无需重新布建网络。采用授权频段，公共服务质量有保障，商业模式建立也相对简易。预计2018下半年到2019年，将有更多类型、更大规模的NB-IoT应用被导入。

与此LoRa作为另一种LPWAN技术，虽然在早期备受瞩目，但在面对NB-IoT的强劲竞争压力下，其发展受到挑战。外部原因是NB-IoT的大规模推动与其应用领域的高度重迭，尤其是公共事业的物联网应用。内部原因则在于LoRa技术的一些问题，如省电效果不佳、讯息传送不同步等。去年底，“征求意见稿”的发布更给LoRa带来了不确定性。尽管LoRa主导厂商正在努力寻求突破，但其在产业中的受瞩目程度降低却是不争的事实。

中国NB-IoT市场的蓬勃发展及其网络架构和应用的丰富性展示了巨大的潜力和广阔的未来。随着技术的不断进步和市场的不断扩大，我们期待更多的创新和突破，推动物联网产业的繁荣发展。网络部署概览

LoRa联盟在全球范围内正经历蓬勃的发展，其成员在超过百个国家提供服务。LoRaWAN网络已覆盖全球，从美洲到亚洲，再到欧洲，联盟成员运营商的足迹遍布世界各地。这一宏大的网络架构由几个核心部分组成，包括终端节点、集中器、回程、网络服务器以及应用服务器。每个组成部分都发挥着至关重要的作用，确保网络的稳定运行和数据的安全传输。

深入到LoRaWAN网络架构的细节中，我们可以看到终端节点是数据的起点，它们广播数据包至网络。这些数据包被集中器获取并解调，然后通过回程传输到网络服务器。网络服务器承载着管理网络及将数据分发到其他服务器的智能任务。而应用服务器则负责处理各种物联网应用的需求。

LoRa技术因其低功耗、深度覆盖和易于部署等特点，正在全球范围内得到广泛应用。智能抄表、智能停车、车辆追踪、宠物跟踪、智慧农业、智慧工业、智慧城市和智慧社区等物联网应用，都得益于LoRa技术的支持。

我们不能忽视SigFox这一国外最受欢迎的LPWAN技术。作为一家成立于2009年的法国公司，SigFox致力于创建连接低功耗设备的无线网络。其独特的全球蜂窝连接系统完全独立于现有网络，为物联网应用提供了强大的支持。SigFox提供了一种基于软件的通信解决方案，所有的计算和复杂性都在云端完成，大大降低了能源消耗和连接设备的成本。其超窄带UNB技术和低数据速率传输使得SigFox网络具有非常低的能源消耗和稳定的连接性能。在农村和城市环境中，其网络单元的密度和传输距离都表现出色。整个SigFox网络拓扑是一个可扩展的、高容量的网络，基于星型单元的基础设施设计使其简单且易于部署。

无论是LoRa还是SigFox，都在全球物联网领域扮演着重要的角色，它们各自的技术特点和优势使得它们在推动物联网发展方面发挥着不可或缺的作用。SIGFOX全球网络部署概况

据官方数据显示，Sigfox的网络覆盖已扩展至全球29个国家，其中欧洲国家占据主导地位。它的网络已经覆盖超过17万平方公里的区域。作为一种全球化的网络技术解决方案，Sigfox已经迈出了坚实的一步。

深入理解Sigfox网络架构

从结构上看，Sigfox网络架构可以被分为三个主要部分。中间部分，即Sigfox Gateway和Sigfox Cloud，由Sigfox公司直接提供。这意味着Sigfox网络和其服务器或设备管理服务器都是该公司提供的。在终端部分，Sigfox保持开放性，与多个RF芯片公司建立了合作关系，为用户提供了多样化的RF芯片选择。但无论选择哪种芯片，终端都必须通过Sigfox网络的认证。至于应用部分，涵盖了应用服务器、Web客户端或各类应用程序等。

Sigfox的应用场景分析

从行业角度看，Sigfox的应用主要集中在工业、公共事业、农业和公共部门等领域。在具体用例上，Sigfox主要应用于智能计量、智能跟踪和温度检测等方面。这些应用为各行各业带来了前所未有的便利和效率。

Sigfox在中国的发展初现端倪

中国的首个重要项目是与成都的合作伙伴共同打造的“中法合作 成都国际智慧养老服务示范社区”。该项目涉及总投资约3亿欧元，由Sigfox物联网公司提供技术标准和智慧养老解决方案。针对独居老人和行动不便的人群，该项目还开发了智能居家远程养老监护系统。基于Sigfox物联网技术的新一代远程协助解决方案能够在关键时刻做出响应和协助。

LPWAN技术正处于蓬勃发展阶段

随着物联网通讯技术的正式商用化趋势愈发明显，尤其是NB-IoT技术的广泛应用和发展前景受到市场的广泛关注。据资策会MIC的研究显示，今年LPWAN模块市场将迎来首个亿级规模挑战。随着模块出货量的增加和芯片厂商的不断投入，NB-IoT模块的价格也在逐渐下降。预计在未来几年内，NB-IoT模块将出现高度成长趋势。与此世界各地的电信营运商也在积极布局物联网市场，推动NB-IoT服务的普及和发展。据预测，到2021年，LPWAN联网装置数量规模将达到惊人的数字。LoRaWAN和SigFox等非授权频段的LPWAN技术也在物联网市场中占据一席之地。虽然面临NB-IoT的强大竞争压力，但它们在特定领域和应用中的表现仍然值得关注和期待。总体而言，物联网市场正呈现蓬勃发展势头，未来的应用前景和市场潜力不可估量。LPWAN三大技术阵营的半导体供应商与巨头之战

概述：

随着NB-IoT的迅猛发展，不仅推动了自身产业生态的繁荣，也为LoRa、Sigfox等其他低功耗广域网络技术提供了绝佳的市场教育契机。尤其是LoRa及其相应的网络规范LoRaWAN，已经在国内外的物联网领域变得耳熟能详，落地应用的案例层出不穷。

科技巨头如思科(Cisco)、IBM和阿里巴巴等纷纷力挺LoRa技术。上个月，腾讯也宣布加入LoRa联盟，这一举动被腾讯云副总裁王慧星解读为：“LoRaWAN已经实现了快速增长，我们坚信它在LPWAN市场上与NB-IoT形成高度互补。加入联盟将使我们深度参与LoRaWAN的技术研发，推动物联网应用的进步，并通过与全球其他LoRaWAN供应商的合作，加强我们的云业务发展。”

LoRa与SigFox正在找到与NB-IoT不同的发展道路。未来两年，它们将侧重于为消费者提供优质的体验，包括硬件终端芯片/模块的降价、软件服务的完善等。真正的加速和发展将从正确的方向开始。

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