564
京東網上商城
連“京東跑步雞”可能都要感謝低功耗廣域網！
作者： 趙小飛
物聯網智庫 原創
------【導讀】------
物聯網的不少行業應用由於需求的碎片化、分散化和個性化，類似NB-IoT這樣的公用物聯網網絡可能沒法滿足連接的需求。
隨著中國移動近400億元巨資和111萬NB-IoT基站天線招標的出爐，全球最大的一張專用於物聯網的網絡大幕拉開。不過，就像傳統通信市場中存在公網和專網兩個互補市場一樣，對於物聯網專用網絡的需求一直存在，而且形成不少示範應用和商用案例。
在國內，以LoRa為代表的物聯網專用網絡在全國各地不少項目中落地，基於LoRa產業鏈的企業也已非常豐富，RPMA、ZETA等其他低功耗廣域網絡技術在一些應用中開始驗證。雖然各類企業級專網項目規模並不大，但在很大程度上讓國民經濟中不少行業快速擁抱物聯網，也讓物聯網連接方案多樣化以及市場競爭更充分。
京東跑步雞的猜測
還記得今年5月份京東創始人劉強東曬出“京東跑步雞”扶貧項目嗎？劉強東介紹說京東養的跑步雞要求必須放養，並且每隻雞的腳上都有計步器監督，跑夠一百萬步以上的雞，京東承諾以當地三倍的價格回購。
京東跑步雞生長周期為160天左右，體重為三四斤，相比之下，市麵上肉雞的養殖周期不超過45天。京東方麵未來希望能夠配置監控、報警、檢測等一套智能係統，力求通過更少的人力實現跑步雞項目的自動化發展。
每隻“跑步雞”雞腿上綁的計步器成為關鍵的設備，因為它是判斷這隻雞是否達標的主要依據。想及時知道每隻雞的步數，這些計步器的數據就需要及時上傳至後台，則計步器中植入無線傳輸功能是必不可少的，而且還需要一定的定位功能，否則還需要人工去去驗證每一個計步器。那麼問題來了，計步器中該采用哪種無線傳輸的功能？
采用WiFi可能性不大，因為功耗太高，WiFi設備無法做到160天生長周期中持續使用，沒電後頻繁人工更換電池成本太大；是藍牙嗎？京東跑步雞是放在林地裏散養，10畝林地放養500-800隻，這麼大的範圍藍牙可是無能為力。還是需要通過廣域網絡方案，而現有的蜂窩網絡因為功耗高，也沒法支撐160天電池供電，所以猜測低功耗廣域網絡是最佳的連接方案選擇。
京東跑步雞項目可以說是對低功耗廣域網絡技術提供方提出的需求，僅僅解決計步數據上傳以及確定散養雞的大致位置的需求，在當前NB-IoT還未實現農村覆蓋情況下，加上NB-IoT模組成本暫時居高不下，這一農業項目很難通過公網的解決方案實現。而通過一個LoRa專網的項目即可解決，數千元的網關，20多元的LoRa模組讓一次性投資成本並不高，加上可以按需部署，計步器可以重複使用，讓物聯網技術進入京東跑步雞項目快速落地成為可能。
野生動物保護中物聯網的作用
野生動物遭盜獵者獵殺一直是一些野生動物公園管理中最頭痛的事情，尤其是在非洲一些地廣人稀的國家自然公園中。近期，盧旺達一家國家公園就發布了基於LoRa網絡的“智慧公園”係統，可以通過該網絡及時監測動物、訪客以及設備的情況。
這家國家自然公園麵積達433平方公裏，園內有大量犀牛、大象，而園內的3G/4G網絡並未覆蓋，采用衛星追蹤動物的方式的話成本非常昂貴。此前，公園方和一些科學家嚐試通過無線電信號跟蹤瀕危的動物，但盜獵者往往用VHF頻段接收機截獲這些信號，還有些盜獵者會通過黑客破壞瀕危動物的GPS跟蹤器。而盧旺達公園采用的LoRa專網方案更為安全，因為所發射的無線電信號會不斷變換頻率，而且傳輸過程是加密的。
這一項目的LoRa基站部署在公園較高地勢和最佳監控的位置，另外，400多平方公裏的公園內部署了數百個傳感器，這些傳感器均通過太陽能供電，通過LoRa收發器持續向網關報送數據，並回傳至控製中心。這些傳感器可以用來監測遊客車輛和公園工作人員，以及測試一些電子圍欄和基礎設施的狀態。
下一步，公園管理方準備在大型動物身上安裝傳感器，這些設備不但有追蹤動物作用，也會為研究者提供重要數據。雖說任何科技手段都不是阻止瀕危動物被獵殺的唯一手段，但在一定程度上將人力和通過這一網絡形成的算法融合起來，達到減少動物被害的目的。
這一案例也從一個側麵反映了物聯網專網的一些特點：
（1）按需部署，和公網的話務模型有所差異，國家自然公園作為用戶，根據其防止盜獵的需要部署LoRa基站的位置和數量，在公用網絡無法覆蓋的情況下做到以需求為導向的網絡布局；
（2）專網專用，隻有國家公園中自己部署的傳感器可以接入該網絡，其他設備拒絕接入，與其他網絡形成隔離；
（3）封閉數據，傳感器產生的數據僅限於國家公園平台上使用，不會放到其他平台上。
擴大化的專網通信需求
類似京東跑步雞、野生動物保護之類采用專用的低功耗廣域網絡的例子非常多，可以將傳統通信時代政企專網作為其對標目標。不過，由於物聯網應用的特點，對專用網絡連接的需求比傳統通信時代專網需求的範疇進一步擴展了。
傳統通信時代，對於專網有需求的更多是公安、鐵路、民航、石油、電力等特殊行業，需要專用網絡來實現應急通信、指揮調度等工作，這些需求不能使用公用通信網絡，而需要專網保障特殊任務中的通信安全和順暢。總體來說，在這些專網通信中，本質的還是人與人的通信，實際上需求是同質化、標準化的，而各類通信終端和設備也是標準化的，所以會出現一些規模較大的專網通信方案供應商。
不過，物聯網的不少行業應用由於需求的碎片化、分散化和個性化，類似NB-IoT這樣的公用物聯網網絡可能沒法滿足連接的需求。尤其是不同行業應用麵對著形形色色的設備，設備通信的目的也各不一樣，很多與其生產經營流程密切相關。
此時，僅僅提供單一的連接解決方案是不能滿足用戶需求，而需要一種端到端的解決方案。所以，除了專網的部署方案外，集成能力和提供端到端能力比較重要。而目前LoRa生態鏈中有大量企業雖然規模不大，但麵對中小規模客戶的需求，能夠為其提供集成、端到端解決方案。這樣，低功耗廣域網絡市場格局中，除了運營商要部署的NB-IoT公網外，專網解決方案供應商不一定形成類似運營商一樣的寡頭壟斷格局，而可能是存在大量提供集成方案的廠商，在專注少數領域、行業的基礎上會形成一定壁壘，又與其他廠商存在一定競爭關係的市場結構，這將是一個競爭相對充分的領域，最終結果由市場來決定。
早在近兩年前，Semtech副總裁Ståle Pettersen曾撰文認為，低功耗廣域網絡不僅僅限於公共網絡，因為在這一市場中，付費的連接數僅占30%，LPWAN的部署應該足夠簡單，讓用戶僅需關注其體驗。或許，在大量行業應用領域中，不用NB-IoT公網方案，采用專網的形式為用戶提供端到端的解決方案，就是為了讓用戶覺得這一技術足夠簡單，隻需關注體驗即可。
最後更新：2017-08-20 00:56:58