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在消费类终端,NB-IoT和WiFi如何和平共处?

 物联网智库 2020-09-08

作者:赵小飞

在消费类终端,NB-IoT和WiFi如何和平共处?

在刚刚过去的中国家电及消费电子博览会(AWE)上,海尔发布了全球首台基于新一代NB-IoT物联网技术的智能空调吸引了笔者注意。在过去的几年里,物联网领域对于低功耗广域网络的探讨和实践更多聚焦在行业应用领域,随着技术的成熟和应用示范落地,低功耗广域网络对于家庭、个人消费品的实践逐渐进入人们视野,数量繁多的消费品正在开启海量物联网连接的市场。

LPWAN+消费产品,开启海量连接市场

国内外机构对于2020年以后的物联网连接数均进行过预测,虽然从200亿到1000亿不等,但可以肯定的是数年后我们将面对的是一个海量连接的物联网时代。曾有知名研究机构认为,未来与每个人相关的智能连接设备将超过20个,这些设备大部分是消费类设备,消费类设备将成为海量连接的主力。

当前,不论是授权频谱的NB-IoT,还是非授权频谱的LoRa、RPMA等网络技术,其更多落地的在于行业应用,远传抄表、智慧停车、智慧水务、环保监测等成为低功耗广域网络最先落地的领域,无疑给各传统行业升级转型带来了非常有效的工具。但若能找到更好的低功耗广域网络与消费品的切入角度,则会让基于低功耗广域网络的连接数量实现大幅增长。

在消费类终端,NB-IoT和WiFi如何和平共处?

实际上,对低功耗广域网络在消费类设备应用不乏探索者。智能手表生产商欧孚通信是最早将低功耗广域网络带进穿戴设备领域,早在2015年就发布了业界首款C-IoT的宠物跟踪器,并在2016年发布了全球首款NB-IoT智能手表;去年年底,乐心医疗完成了首款NB-IoT血压计的调试,进军NB-IoT智能医疗设备领域;火爆的共享单车对定位的需求,也在深入研究使用NB-IoT、eMTC传输定位信息的方案;博联、庆科、欧瑞博等智能家居解决方案企业也已经有成熟的LoRa方案,加上如海尔这样的家电企业也采用NB-IoT网络技术。

可穿戴设备拥有每年数亿的出货量、电子医疗设备上亿的出货量以及家电类设备数千万的出货量,当低功耗广域网络能够有效地应用于消费设备中时,则是开启了海量物联网连接数快速增长的趋势。

LPWAN+消费产品对连接的要求

低功耗广域网络应用于消费终端能够开启海量的连接市场,那么与此有密切关系的利益相关方一定会积极考虑如何实现两者之间的有效融合。对于终端厂商来说,他们更理解消费者的需求,因此会对网络解决方案提供商提出要求。

对于消费类设备,由于产品数量众多,分布地域非常广泛,且大部分产品都是由标准化量产实现的,因此需要接入覆盖广泛、随时接入、统一标准的网络解决方案,此时运营商级低功耗广域网络就成为这些消费类设备的必选项。

在消费类终端,NB-IoT和WiFi如何和平共处?

当然,消费类终端类型多样,对于网络连接也有不同的需求,那些已经或者正在试验应用低功耗广域网络的设备,一般会产生网络覆盖、移动性、定位、一定的实时性要求。

在海尔推出NB-IoT空调时,其中一点是看重NB-IoT的覆盖优势,其PR稿中如此描述:NB-IoT技术相较于WiFi无线连接技术也具有明显覆盖优势, WiFi无线穿墙能力弱,家中存在覆盖不到区域;而NB-IoT技术覆盖能力强,能覆盖空调、冰箱、热水器等所处的边角地带,甚至是地下室等WiFi盲区,基本保证家里无覆盖盲区。而中国电信计划在800M部署NB-IoT,也在保障较强的覆盖能力。

当然,穿戴设备、医疗设备有实时性、移动性、定位的需求,eMTC目前已具备这方面功能,就待网络商用后即可提供连接,NB-IoT在未来R14版本中将实现。可以看出,低功耗广域网络的供应商在推进网络技术演进中,不断考虑消费类设备对连接的需求。

LPWAN+消费产品,找准两者融合的切入点

低功耗广域网络并不是一个打遍天下的连接方式,智能家居、可穿戴设备、医疗电子产品等消费类设备,近年来已经出现不少连接方案,WiFi、蓝牙、Zigbee等方式在很大程度上实现了不少应用场景的需求。作为一个新的连接方案,低功耗广域网络要替代这些已有的成熟方案,必须是传统连接方案有一些无法解决的难点,或者通过新的方案能形成新的商业模式。

以NB-IoT空调为例,有观点认为NB-IoT在空调中的应用是解决空调配置的难点,借用海尔NB-IoT空调发布的新闻报道:

普通智能空调与用户手机的匹配过程十分繁琐,要经历APP下载、账号注册登录以及设备匹配等诸多步骤,让用户不胜其烦。海尔NB-IoT智能空调通过运营商网络直接连接到海尔云平台,开机激活一次即可自动完成配置连接。在连接手机等移动终端时,通过手机扫秒空调上的二维码,一步即可完成绑定,实现远程操控。使用WiFi等短距技术需要用户自己进行配置,繁琐的操作无法匹配用户对易用性的要求,随着时间的推移,往往出现WiFi热点变化后家电无人维护而不再联网。

在消费类终端,NB-IoT和WiFi如何和平共处?

笔者对这一观点持保留态度。从用户层面考虑,不可否认NB-IoT带来配置的便捷性大大提升,但空调等智能家电设备需要设备间互联互通,设备间互操作频繁,控制操作的数据下行已比较频繁,一方面需要网络连接长时间在线,否则就要频繁唤醒通信模组,另一方面需要较高的实时性,超过一定时延会对用户体验产生影响。虽然家电类设备有稳定电源,可以不用考虑功耗,且通过算法优化来提升实时性,但笔者认为这样的场景并不是NB-IoT的初衷,或许现有WiFi、蓝牙5.0、Zigbee就能很好实现(厂商也在不断研发连接配置的便捷性)。

但是,从智能家居厂商的层面考虑,NB-IoT则是给其商用模式带来很大变革。不论这些家电是否开机、是否连接局域网络,设备的数量、位置、运行状态等数据均可以实现远程掌握,通过数据分析提升产品性能和客户服务水平。而且,由于是接入运营商的网络,NB-IoT网络成本的低廉,厂商可以通过长期流量包或按连接数的方式,支付设备生命周期内的通信费用,无需用户每月支付。

穿戴、跟踪类设备也与低功耗广域网络有非常好的切入点。以往的可穿戴设备是通过GPS+蓝牙或GPS+GPRS的方案,蓝牙方案需要通过手机作为中继实现数据上传,没法在大范围中实现定位;GPRS方案则有功耗的问题。而NB-IoT和eMTC则在这类消费电子产品中解决了其难点,无需精确定位的设备,通过eMTC或未来具有基站定位功能的NB-IoT即可实现,且功耗比以往大大降低;即使是需要精准定位的场景,用GPS获取位置信息,用NB-IoT或eMTC替代GPRS也让更换电池或充电的频率大大降低。

当我们看到越来越多的消费类设备开始频繁采用低功耗广域网络时,基于低功耗广域网络的海量连接数的市场正在开启。正如中国电信一位专家所说:“一切前提只有网络先行,现在谈应用还为时过早,目前的首要任务就是建好网络。”相信在接下来的1-2年中,低功耗广域网络的大范围部署后,除了各种行业应用的落地外,大量基于NB-IoT、eMTC的消费类设备也会不断涌现出来。

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