有人知道现在ZETA常用的无线技术术和LoRa常用的无线技术术有哪些不一样的地方吗

在需要公网的场景下NB-IoT和LoRa具有很強互补性,但在需要行业、企业级专网的项目中NB-IoT专网方案就和LoRa、Weightless、ZETA等其他技术有明显的替代性关系。

近日正在召开的“天翼生态博览會”期间,中国电信董事长杨杰透露已建成40万个NB-IoT基站实现城乡全覆盖。加上此前中国联通商用的30万基站以及中国移动在全国开展的NB-IoT建設,NB-IoT成为运营商级低速率物联网大网的唯一选择已没有悬念未来可能适时引入中速率的eMTC网络。不过物联网丰富场景的特征让大网之外嘚行业级、企业级专网的需求也非常强烈,在接下来短时间内物联网专网或许将快于公网发展速度。

明确的需求现成的资源

在传统的囚与人通信阶段,除了我们常用的三大运营商2G/3G/4G公共网络提供语音和数据服务外大量重点行业也存在自主建设、自主运营的专网,如铁路、电力、民航、公安等行业由于其行业特殊性,在运营过程中对通信服务产生特殊需求尤其是对高可靠和安全性的需求,催生了行业集群专网的业态也催生了大量提供行业专网服务的企业。

物联网网络面对的是各种物理形态设备在很多行业中,那些需要实现联网设備的专用属性非常明显因此,同集群专网需求类似这些行业也需要物联网专网,以保障自身生产、经营各环节的效率、安全性和可靠性

针对公网和专网的需求,笔者根据用户终端规模和分布地域列出最终形成的业态如下图所示。

从上图可以看出当用户仅拥有非常尐量的终端时,如果这些终端分布范围较为广泛自建一张专网的意义就不大,而当这些终端分布比较集中时根据用户对网络自主性和荿本的权衡,可能有少量自建专网;当用户拥有大量终端时若这些终端分布范围较广,也可能有少量用户基于自主可控考虑在终端分布哋域自建专网但大部分专网还是集中在用户拥有大量终端,且这些终端相对集中的场景

对于电力行业来说,可能更多位于“大量终端、大范围分布”的象限但电力专用性的特征使得建设专网的需求更为强烈;对于城市地铁公司、机场等场景,可能更多位于“大量终端、小范围分布”的象限建设专网的性价比更高一些。

近年来宽带集群专网已经在各个重点行业中实现应用,部分宽带集群专网也用于這些行业的物与物的连接中而专用于物联网的窄带专网还未落地。在过去几年中NB-IoT、LoRa以及其他低功耗广域网络的发展,给行业专网提供叻很多选择实际上,大量行业对于物联网的需求已非常明确而且也具备了很多运营专网的资源。

(1)物联网专网所需基础资源

由于历史原因和行业自身特点大量垂直行业的企事业单位本身拥有一定的基础资源,这些资源让建设物联网专网门槛大大降低其中,频谱资源和站址资源是关键因为其本身具备专有的频谱资源,且在其业务部署的区域中均有可供基站部署的设施,形成现成的站址比如,電力行业有专有的230MHz频谱而其所有的输配电塔可以作为基站部署的站址。近期中国铁塔和国家电网还曾签署协议,希望将电力塔资源充汾利用起来作为通信塔的补充。

对于那些已运营过专网的行业用户来说他们已具备了丰富的网络运营经验,不少行业已成立专门的专網运营公司或团队那么,再建一张专用于物联网的网络他们可以复用以往的专网运营团队和经验,加速其物联网项目的落地

很多行業专网的潜在用户本身拥有大量终端,这些终端联网后形成规模化的物联网连接如用电信息集采业务,面对的是每个城市数百万级别的計量终端规模效应使得自建的物联网专网使用率高,连接数会大大高于传统集群专网的连接规模

(4)有专门管理的诉求

由于行业特殊性,不少企业对于自主可控的专网有明确诉求这也让以往集群专网的建设很有必要性,而这些行业引进的物联网解决方案很多是直接應用于其核心的生产经营流程中,对于自主可控的诉求更高进一步提升了对物联网专网的需求。

多种技术角逐物联网专网市场

本文开头提到NB-IoT已成为物联网公网的唯一选择,但在专网市场上并未形成统一的格局针对行业级、企业级的物联网专网,可选技术更为丰富除叻目前发展速度最快的LoRa外,NB-IoT专网方案也已经入局而Weightless、ZETA等技术虽然产业生态圈不大,但也在一些垂直领域中找到自身的一席之地

在过去彡年多的时间里,LoRa在国内发展非常迅速不过这些已落地的LoRa项目更多是行业、企业专网的形态。虽然其中有不少项目的用户对于自主可控嘚网络需求并不是很强烈其中大部分本来采用NB-IoT就可以满足其需求,但在初期要么是由于NB-IoT网络覆盖不足要么因为NB-IoT成本相对偏高,使其选擇了LoRa方案而LoRa供应商也为其提供了端到端的通信方案交付。

在一些智慧城市、智慧园区项目中往往有一个第三方运营商会建设和运营LoRa网絡,给城市和园区中相关应用方提供网络服务不过这种形态更多还是运营方为了所覆盖的行业应用自建自营网络,可以算是一种“准专網”形态的网络

对于NB-IoT,除了三大运营商部署外也有针对行业级、企业级专网形态的NB-IoT方案。早在2016年6月华为就推出了基于NB-IoT的专网方案eLTE-IoT,華为企业网BG对此做出以下描述:

eLTE-IoT解决方案是为企业自建的免授权物联网市场提供基于Sub-GHz免授权频谱的低功耗中长距物联网常用的无线技术術。针对低数据速率、大规模终端数目及广覆盖要求等典型的M2M应用场景eLTE-IoT可以为政企等行业客户,如智慧城市、电力和燃气/水务厂商开辟廣阔的物联网市场eLTE-IoT的芯片将完全重用3GPP NB-IoT的芯片,和免授权频谱上的LTE技术类似eLTE-IoT产业链的参与者,也是3GPP NB-IoT的玩家

可以看出,NB-IoT专网方案很早已進行研发随着NB-IoT产业链的发展成熟,专网产业链也随之准备就绪此前,墨西哥电力公司就采用eLTE-IoT方案在ISM频段上部署了电力物联网专网开展用电信息采集应用。去年9月份国网天津电力公司曾在470M上开展了NB-IoT专网的试点,且国家电网曾透露出希望在230MHz频段引入NB-IoT专网NB-IoT窄带专网和宽帶专网互相配合,能够覆盖用户大部分需要无线通信的场景

电力行业是一个相对封闭的领域,对物联网专网有需求而电力行业拥有大量的计量表计、资产设备,使其成为一个潜在的规模化物联网市场面对这么一个规模化的市场,NB-IoT从芯片、模组到最终的网络部署都可鉯做定制化的开发,比如专门开发支持230M的芯片和基站设备若此类项目能够落地,则可能在几年内形成一张上亿规模连接数的专网这对於NB-IoT产业链的推动不亚于运营商网络深度广度的部署。当然此类模式若形成并具有复制性,对于运营商的NB-IoT公网会产生一定冲击当然,相對于公网专网的成本较高,因此NB-IoT专网更多应用于成本敏感性不高的行业

在本周一召开的“物联网通信与传感器融合创新论坛”上,国內专注于Weightless和ZETA技术的两家企业分别介绍了其发展情况Weightless和ZETA也是专用于物联网的低功耗广域网络技术,Weightless目前在国内水务、燃气等公用事业行业Φ已有合作意向和一些项目的测试给这些领域专门提供专网服务;ZETA在国内已推出数年,目前已在照明、建筑节能等垂直领域提供专网服務且近期在日本实现技术输出。

除了LoRa、NB-IoT、Weightless、ZETA外目前还有其他技术也在一些垂直行业中提供类似专网的服务。由于各行业需求的异构性并不一定要求采用统一的技术标准,因此这些技术均有其发挥的舞台也存在着正面的竞争关系。

从低功耗广域网络进入人们视野起針对NB-IoT和LoRa之间竞争的争论就一直存在,实际上在采用NB-IoT公网的一些项目中两者更多是互补的关系,现有不少落地应用中由于NB-IoT覆盖不足或网絡边缘的场景下,通过发挥LoRa的灵活性和低成本优势使得项目能够成功落地。

不过在需要行业、企业级专网的项目中,NB-IoT专网方案就和LoRa、Weightless、ZETA等其他技术有明显的替代性关系虽然目前NB-IoT专网方案成本较高,但随着NB-IoT整体产业链的成熟其成本下降速度会很快,我们设想一个场景假以时日,当参与NB-IoT专网产业链的企业很多时可能也会出现大量厂商提供模块、设备、简化的核心网和网络运维平台,以及在非授权频譜上NB-IoT方案也会像LoRa一样灵活部署最终专网用户会从多个维度对其进行评估来选择合适的方案。

专网虽然具有碎片化的特点但其针对性、萣制化的特点让行业用户更快落地。短时间内低功耗广域网络(LPWAN)专网可能会催生更多的物联网应用案例,同时给公网提供参考未来夶部分低速率物联网终端会通过NB-IoT公网实现连接,这一市场规模一定大于专网市场但是专网更容易在短期形成丰富的落地用例。

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无线通信技术都需要借助一定的頻段才能通信正如汽车需要道路行驶一样。在物联网的应用中不同的国家或地区常用的无线技术术使用的频率也是不同的。为适应物聯网的发展各国或地区为物联网应用提供了一定的频段,如下:

如按照传输距离远近来划分常用的无线技术术可将常见的一些物联网瑺用的无线技术术分为如下:

无线电频率规定和要求

对于物联网相关的有以下几个规定、要求和标准:   

工信部2005年重新修订发布了《微功率(短距离)无线电设备的技术要求》信部无[ 号文件。《要求》划分了14类设备:

用于教育、文化部门的视听训练电影院、音乐厅、会議室等公共场所及残疾人士的听觉辅助使用,在旅游区作为小型广播设备应用。        

若使用频率与当地声音、电视广播电台频率相同时不嘚在当地使用;若对当地声音、电视广播接收产生干扰时,应立即停止使用待消除干扰或调整到无干扰频率后方可重新使用。       

为避免对苼物医学遥测设备产生干扰在医院内,不得使用无线传声器无线传声器生产厂商须在产品说明书中,载明这项规定   

1. 使用频率及发射功率:

(十一)各类民用设备的无线控制装置 

不得用于无线控制玩具、模型等。

来自百度百科的描述IEEE802.15.4C是由中国电子技术标准化所、北京航天航空大学、清华同方、华为科技有限公司和北京威讯紫晶科技有限公司等单位合作并推动的,IEEE 802.15.4C标准已在3月29日正式发布

为促进微功率(短距离)无线电技术的发展,满足社会需求根据我国频率划分和使用情况,经研究为微功率(短距离)无线电应用增加868-868.6 MHz工作频率。具体事宜通知如下:

一、该频段微功率(短距离)无线电设备的射频要求:

  1. 2. 发射信号的占空比限值:1%;

二、该频段无线电设备归类为“關于发布《微功率(短距离)无线电设备的技术要求》的通知(信部无〔2005〕423号)”中的“各类民用设备的无线电控制装置”

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  • 电磁波:λ波长Xf频率=v速度
    • 3HZ:波长計算可得10万公里
    • 低频:不能穿过大气层波长可达几公里
    • 红外线:700nm到毫米,看不见了
    • 可见光:780-360nm 红橙黄绿青蓝紫
  • 频率高波长短,单位时间接受的数据量多穿透性差,距离短所以5G基站多
    • 调频,调幅模拟声波信号例如大,小振幅表示0,1高低频率表示0,1
    • 细节保留完好,还原度高但容易受到干扰,长距离不好
    • 细节丢失但可以增加采样率提高
  • 非跳频:电波在单一信道,持续发送数据易受到干扰,易被拦截
  • 跳頻:例如n个数据包,第一个在1信道第二个在3信道,第三个在2信道发送需要按照预设的模型 多个设备,在同一时间不同信道通信
    • 中間分为不同信道,不同网络不同设备使用
    • 数据混合发送,再解开:傅里叶变换逆变
  • 蓝牙:点对点微型网络,基础数据传输降低功耗
  • 1.0 90姩代末 10m 单工,用蓝牙耳机就不能传文件
  • 2.0 mpbs 双工用蓝牙耳机就能传文件
    • 2010 wifi利用蓝牙技术,出现了wifi直连又扩展到热点
  • 5.0 2016 提速 300m 进一步功耗更低,可哃时2耳机或音响,蓝牙信标室内定位打破8终端限制
  • 蓝牙协议栈: 例如键盘的按键数据经过:蓝牙主机:应用程序-》高层协议-》主机接ロ-》 蓝牙模块:主机控制器-》链路管理...等等再到天线发射
  • 蓝牙规范:让所有蓝牙设备能通信

程序员在编写应用时调用规范即可,

任何声音嘟是模拟信号采样:把模拟信号中的数据尽可能采样为数字信号

打电话时:说话产生模拟信号---》转化为数字信号---》放大-----》传输---》反转化為模拟 蓝牙的电话:蓝牙收模拟信号--》转为数字--》协议栈--》手机--》反向处理--》数字信号--》传输,因此延迟

  • 蓝牙设备对应主机需要有蓝牙模块
  • 2.4GHZ的自己的无线,但需要接收器

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