“三国”趋势初现 低功耗广域网NB-IoT/LoRa遭遇新劲敌

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昨日,一则消息:总部位于温哥华的Helios Wire计划将30颗卫星发射到太空中,其带宽足以监测地球上50亿个传感器,此举将彻底打乱物联网的成本结构。
 
Helios翻译过来是太阳神的意思,和这个雄心壮志的名字一样, Helios计划也显得野心勃勃:在2018年将两颗低成本卫星发射到轨道上,并在未来三年内发射大约28颗卫星——所有这些都小于1亿美元,估计基础设施投资数十亿美元。据说,届时监控成本可能低于1美元/月 —— 是目前典型物联网服务费用的几分之一。
 
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Helios Wire是何方神圣?
 
Helios Wire是谁?听起来非常陌生,从仅有的少数资料里,我们可以了解到:Helios目前还是一个初创企业,拥有五个联合创始人和100万美元的种子资金。
 
它的创始人兼首席执行官斯科特·拉森正是当初那个在国际空间站的俄罗斯模块上免费安装高清摄像头的人,没错,即那个卫星创业领域的明星公司UrtheCast——该公司在国际空间站的俄罗斯辖区安装了两台高分辨率摄像机(1m和6m),实现了对地球表面的长期监测,在监测环境、人道主义救助、社会活动以及农业土地等领域开展了业务。
 
Helios Wire正在为那些需要低带宽和低服务成本的物联网应用程序设计和构建卫星物联网/M2M服务。Helios系统将针对现有和新兴的物联网/M2M应用程序,包括在交通、消费、物流、安全/公共安全、能源、工业、动物管理和农业等各个行业中对固定和移动资产进行监控和控制。
 
计划中的Helios网络将使用30 MHz的S波段频谱,用其卫星接收来自数十亿个地球传感器的微小数据包,然后将数据传回地面。S波段频谱非常适合短数据,它将允许卫星物联网连接大量的设备。
 
该系统特别适合于监测偏远或远距离移动的物体, 前两颗卫星每天只能接收和中继三次数据,因此需要更频繁的数据传送的应用(如运输物流)将不得不等待。
 
 
我们总结一下Helios网络的特点:
 
1.使用30 MHz的S波段频谱,非常适合短数据——低带宽、低功耗
 
2.28颗卫星足够监测全球50亿个传感器,大大满足物联网设备的连接需求——大数量级
 
3.特别适用于监测偏远或远距离移动的物体——广覆盖
 
4.能中继的数据次数有限,暂时无法满足频繁传送数据的需求——低频率,适合传感器数据采集等应用场景
 
 
怎么样?是不是很眼熟??
 
在智库以前推送的多篇论述LoRa、NB-IoT等低功耗广域网的文章中,都对LPWAN技术做了类似的描述。
 
从距离角度来看,就像当前3G/4G一张无处不在的蜂窝网络一样,未来运营商级的低功耗广域网络将是整个城市甚至国家广覆盖的一张大网。与蓝牙和ZigBee相比,由于LPWAN网络广覆盖、穿透性强的特征,无处不在的网络可以让各类低功耗设备随时接入,连那些深埋在地下的管网和各种角落的计量表都可以实现覆盖和连接。从功耗角度来看,LPWAN具有更低功耗,对于一些电池供电的设备来说,数年甚至十几年都无需更换电池。当然,功耗与传输速率不可兼得,获得这样的功耗表现,需付出超低数据带宽的代价。
 
这样对比看来,卫星物联网将很可能成为低功耗广域网的一种竞争性方案。一不小心,新的玩家就已经悄然入局。
 
其实,最近在卫星物联网领域有动静不只这一家,就在前几天。
 
全球电信巨头沃达丰宣布与人造卫星供应商Inmarsat(国际海事卫星组织)就全球卫星连接达成合作,这一举措将进一步推进物联网的发展。
 
漫游协议包含对Inmarsat I-4卫星网络的使用,该网络提供了覆盖所有天气条件的长波段。这意味着固话和移动连接将从地面网延伸至各行各业,以适应农业、公共事业、石油天然气、运输等各行业的需求。
 
 
LPWAN方案商应该为此惊慌失措吗?
 
一个最主要的问题是,卫星物联网方案会和现有的NB-IoT、LoRa等LPWA解决方案形成竞争吗?
 
答案是肯定的,毕竟应用场景上有很多相似和重合之处,但是LPWAN也不用为此惊慌失措,援引中科院计算机网络信息中心吴双力博士的观点,主要有三点原因导致卫星物联网的竞争力十分有限。
 
1.卫星物联网无法解决室内设备的数据采集问题
 
就拿GPS微波信号来说,它的穿透能力差,衰减的很厉害。所有金属实体会完全这比GPS信号,玻璃和塑料有轻度衰减,厚重的非金属物体比如几厘米的木头或者墙壁都会遮蔽信号。
 
这就导致室内几乎无法接收卫星信号,想用卫星物联网采集室内设备的数据也就是天方夜谭。但是NB-IoT、LoRa等技术都有很强的穿透性,厚厚的墙壁和地面完全不成问题。
 
2.卫星物联网的应用场景有限
 
卫星物联网毕竟是天上的系统,和LPWAN比起来还是不够“接地气”。
 
地面网比如NB-IoT、LoRa可以通过网络优化、信号增强、密集的建设基站来实现无缝覆盖,而卫星一共就能发射那么几十个,轨道也是大问题,想实现全球范围的覆盖还是困难重重。而且卫星信号本身要求数据传输的低速率、低频率,应用场景有限。
 
3.卫星物联网的产业链还很不成熟
 
第三点也是最重要的一点,就是卫星物联网的产业链十分不成熟。现阶段只是把卫星送上天去,但是要想真正实现应用,据必须要求配套的卫星物联网芯片和模组,现实却是要啥没啥。
 
与之相比,NB-IoT、LoRa等技术已经有了比较成熟的产业生态系统,甚至已经或即将商用,而卫星物联网现在想做前期的推广恐怕都十分苦难。
 
但需要警惕的是,卫星物联网并不是只有大公司或者资金雄厚的国企才能做,一个几十公斤种的低轨卫星成本并不高昂,只要能解决轨道和传输频段问题,实现卫星物联网也并非天方夜谭。
 
未来这个领域将会怎样发展,还需拭目以待。
 
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