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NB-IoT、eMTC、LoRa是物聯網最具殺傷力的“狙擊槍”?

18年01月25日     互聯網

[導讀]NB-IoT/eMTC、LoRa、Sigfox等低功耗廣域網絡就像物聯網通信層的“狙擊槍”,為終端、傳感器傳輸低頻、小包數據,但是用戶業務直接所需的核心數據,能夠直達用戶業務觸點。

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  不論是基于授權頻譜的NB-IoT/eMTC,還是基于非授權頻譜的LoRa、Sigfox,這些低功耗廣域網絡(LPWAN)的一個核心功能是對“物”的感知數據的傳輸,而所傳輸的數據基本上具有“小包、低頻”的特點。早在2016年初,筆者拜訪北京博大光通公司董事長廖原時,一起探討低功耗廣域網絡的特征,廖總建議可以通過戰場中手槍、沖鋒槍、重機槍和狙擊槍等不同的武器來通俗地類比物聯網的不同通信方式。這種類比,正是基于對物聯網數據傳輸的理解,而通過低功耗廣域網絡傳輸的數據,目前雖不能產生“大數據”的功能,但已對用戶生產經營產生直接影響。

  物聯網沙場上的各類“武器”

  正如博大光通廖總所述,關于低功耗廣域網絡在物聯網通信層的作用,我們可以形象地用戰場上的各類武器來做類比。戰場上常用的槍械在戰斗中發揮著不同的作用,各類槍械配合才能實現全方位的火力打擊,而物聯網通信層的各種連接方式正好可以和槍械做一些對比,舉例來說,手槍、沖鋒槍、重機槍、狙擊槍可以和藍牙、WiFi、4G、低功耗廣域網絡形成類比:

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  (1)手槍和藍牙:在戰場上手槍多用于近戰和自衛,一般有效殺傷距離約50米,當然它無法形成高頻的火力壓制,主要在于近距離低頻率但精準殺傷力。這個可以和通信方式中的藍牙形成類比,因為藍牙一般有效距離也非常短,且數據傳輸速率有限,但在近距離中點對點的方式保障了數據傳輸的有效性,就像手槍近距離點對點射擊的殺傷力一樣。

  (2)沖鋒槍和WiFi:沖鋒槍是一種單兵近戰武器,可以突然開火,射速高,火力猛,適用于近戰或沖鋒,但由于槍彈威力較小,有效射程較近,一般只有200-300米,有效覆蓋范圍有限,射擊精度也較差。而WiFi可以看做是物聯網通信層的“沖鋒槍”,能讓人們體驗較高的網絡速率,就像沖鋒槍的射速和火力一樣,但有效覆蓋范圍有限,因而只適合局域網絡的設備連接。

  (3)重機槍和4G:重機槍作為戰場上重型武器,有好的遠距離射擊精度和火力持續性,能較方便地實施超越、間隙、散布射擊。主要用于殲滅和壓制1000米內的敵集團有生目標、火力點,典型的特點是射程遠、火力猛。這就類似于現有的4G高速移動網絡,能夠實現高速帶寬,而且可以實現較遠的傳輸距離,適合于廣域、大數據量傳輸的設備連接。

  (4)狙擊槍和低功耗廣域網絡:戰場上還有一種讓人聞風喪膽的武器即狙擊步槍,它的射擊精度高、距離遠、可靠性好,軍事上主要用于打擊高價值軍事目標,如指揮員、車輛駕駛員、機槍手等,有效射程能達到1000米以上,甚至可以摧毀對方2公里的輕型防護目標。不過狙擊槍一般只是點對點射擊,火力并不是其優勢,但平均殺傷力絕對是最高的。低功耗廣域網絡就和這一武器類似,具有較遠的傳輸距離,而帶寬很低,但每次發送的都是設備感知的有效數據,就像狙擊步槍少量的射擊可以有效打擊重要目標一樣。

  物聯網通信層“狙擊槍”帶來的直接業務觸點

  低功耗廣域網絡的特點決定了其對設備數據的傳輸頻率非常低,且每次傳輸的數據量非常小,而作為物聯網通信層的“狙擊槍”,就像狙擊手射出的每一顆子彈盡量做到槍槍命中目標一樣,每次傳輸的數據最好都是用戶最需要的設備感知數據。在筆者看來,與目前流行物聯網未來需要通過“大數據”來實現價值相比,目前階段低功耗廣域網絡并不一定能帶來所謂的體量巨大的“大數據”,更不用說是通過“大數據”來變現,但這些小批量的數據卻是用戶直接業務所需要的,可以說是“直達”用戶業務觸點。

  (1)“大數據”與“全數據”

  河南工業大學老師張玉宏在《大數據,小數據,哪道才是你的菜》一文中曾指出,產業界對于“大數據”存在很多誤區,其中“大”并不一定是體量越大越好,反而在某種程度上應該是“全數據”,其體量也是根據數據使用者的需求而定,可能某個具體需求中需要的數據僅僅只有很小的字節數即可。

  低功耗廣域網絡所帶來的數據量并不會達到傳統誤區所認為的“大數據”級別,但很有可能達到了某一業務所需要的“全數據”。舉例來說,曾有企業通過LoRa網絡方案對一些鐵路橋墩進行震動、變形傳感器數據的收集,而對于用戶來說,主要是獲取火車通過時橋墩震動數據,而每天有數十次列車通過該鐵路橋,則只需獲取這幾十次的數據即達到了業務需求,可以認為是這一應用的“全數據”,達到橋墩監測的目的,而并不需要二十四小時對橋墩數據進行實時收集。

  當然,大量業務之間的聯動確實需要海量數據后才能形成一些新的應用和商業模式,但是就某個具體的物聯網設備而言,它一定先是產生少量的甚至是微量的數據,也就是說,物聯網首先是小數據,然后才能匯集成大數據。

  (2)直達用戶的業務觸點

  目前,低功耗廣域網絡落地的應用中,其獲取的數據都是基于用戶業務模型中所需的直接數據。由于低功耗廣域網絡傳輸“低頻、小數據包”的特點,本來就比較少的上傳次數和數據量,每一次上傳的數據一定是用戶業務中直接需要的數據,做到“直達用戶業務觸點”。

  知名咨詢公司麥肯錫曾經對一個海上鉆井平臺做過調研,發現該平臺上已經部署了3萬個傳感器,不斷地產生各類數據,但所有數據中超過40%都未被存儲,而被存儲的數據中大量都沒有任何用武之地,最后僅有1%的數據被拿來進行分析形成決策支撐。可以說,這一項目中能夠直達用戶業務觸點的數據很少,就像戰場上沖鋒槍、重機槍射出大量的子彈卻只有少量命中目標。

  而應用低功耗廣域網絡的終端或傳感器本身就部署在環境惡劣、難以采集的位置,但這些終端和傳感器的數據又非常重要,因此需要保證每一次的數據都是有效且有用的,直接對業務形成支撐。

  我們可以回顧一下目前低功耗廣域網絡典型的應用領域,就會發現每一個應用中非常低頻次上報的數據均是用戶業務的關鍵數據,用戶對其利用率也很高。

  舉例來說,ofo采用NB-IoT進行數據上報,其中一個重要的業務模型是在用戶騎行完成后關鎖時對數據的上報,把該車輛位置信息發送給平臺,而處于非使用狀態的位置信息是共享單車運營企業精細化管理所需的核心數據,每一輛車停車時的位置數據對平臺來說都是有用的;公用事業采用NB-IoT抄表的數據,是公用事業企業計量、收費的直接依據;基于LoRa網絡的水浸、煙感傳感器大部分時間不上報數據,但每次緊急時刻上報的告警數據就是用戶需要第一時間了解的信息。所有這些低功耗廣域網絡傳輸的數據,雖然可能還不能支撐海量大數據分析,但卻是用戶正常業務中直接需要的數據,可以說是直達用戶的業務觸點。

  在過去的兩年中,低功耗廣域網絡的商用帶動了物聯網新一輪熱潮,并脫離炒作曲線進入落地階段,雖然近期由于政策因素對于非授權頻譜技術造成一定影響,但整個大勢并不能逆轉。從某種程度上來說,由于是物聯網江湖中的“狙擊槍”這個利器,低功耗廣域網絡讓物聯網終端和傳感器數據直達用戶業務觸點,給用戶生產經營帶來直接所需的資源,成為低功耗廣域網絡催化物聯網發展的一個重要因素。

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編輯:陳迪卡

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