蜂巢式物聯網會成為LPWAN的未來嗎?

作者 : Nordic Semiconductor供稿

隨著競爭技術面臨諸多困難,蜂巢式物聯網技術被視為連接終端設備和雲端的橋樑…

新技術的興起往往帶來市場競爭的加劇,比如在汽車、航空航太和電腦產業發展初期,有不少企業興起,但他們面臨著激烈競爭和商業壓力,盈利困難;隨著市場漸趨成熟,一些公司倒閉,一些則被較為成功的對手收購,直到市場上只剩下幾家巨頭。福特(Ford)和豐田(Toyota)、波音(Boeing)和空中巴士(Airbus)、蘋果(Apple)和微軟(Microsoft),都是這種市場優勝劣汰的典型案例。

有明確的證據顯示,隨著物聯網(IoT)技術的成熟,這種市場力量也在發揮作用,例如多種技術在爭奪LPWAN主導者的地位。LPWAN是遠端物聯網終端設備和雲端之間的橋樑,成為物聯網基礎設施的關鍵部分。LPWAN非常重要,根據分析機構Juniper Research最近的一項研究,其全球市場規模將從2022年的310億美元擴大到2026年的610億美元。

市場分析機構IoT Analytics指出,儘管受到新冠疫情和相關晶片短缺的影響,LPWAN市場仍然穩定成長,在2020年支持了全球4.5億個LPWAN活躍設備的裝機量,到2021年底將擴大到約6.6億個。

網路的高潮和低谷

儘管LPWAN市場仍然分散,但蜂巢式物聯網(cellular IoT)技術NB-IoT和LTE-M正在搶佔最大的市佔率。根據市場分析機構Juniper Research的《蜂巢式物聯網:2022~2026年策略、機遇和市場預測》(Cellular IoT: Strategies, Opportunities & Market Forecasts 2022-2026)報告,預計NB-IoT和LTE-M在未來4年內的裝機量將急劇成長1,200%。這家分析機構認為,連接和硬體成本的相對低廉,是推動遠端監控應用採用蜂巢式物聯網的關鍵驅動因素。

根據IoT Analytics報告,NB-IoT (47%)和LTE-M(10%)已佔據全球LPWAN裝機量的57%,而其他LPWAN競爭技術共計佔據的比例是43%。報告顯示,豐富的生態系統支援(包括Amazon、Arm、Cisco、華為和Qualcomm等主要物聯網供應商,以及Vodafone、Orange和西班牙電訊等網路營運商)共同促成了這個成果。

蜂巢式物聯網市場成長看起來很樂觀,其他競爭技術又如何呢?在物聯網領域,LoRaWAN佔有36%的市佔率,Sigfox佔3%,其他技術佔4%。然而,最近法國的業務突變情況顯示,至少在目前,這些市佔率仍然不穩定。例如,據報導法國領先的行動電訊供應商Bouygues Telecom正計畫從2024年起關閉在法國的LoRaWAN網路,並計畫將業務轉向蜂巢式物聯網網路。

LoRaWAN並不是唯一一種發展不如預期的LPWAN技術。法國技術Sigfox與LoRa一樣,率先將免授權頻譜用於LPWAN,該公司在今年已經申請了「復健」(rehabilitation)重組,基本上是公司試圖在巨大的財務壓力下所給予債權人的保護期。

未來的平台

鑒於LTE-M和NB-IoT的利多消息,而LoRaWAN和Sigfox則面臨商業困難,蜂巢式物聯網有希望成為LPWAN的主導技術。蜂巢式物聯網提供的靈活性和大規模物聯網支援,是競爭技術無法比擬的。

LoRaWAN和Sigfox的某些屬性符合LPWAN的一些要求。例如,它們都提供了超過一公里的範圍和較低的終端設備功耗。但這兩種網路都無法為連接的設備提供真正的雙向連接能力。例如,LoRaWAN和Sigfox都需要資料透過網際網路協定(IP)互通性閘道器和額外的基礎設施才能到達雲端,這增加了操作的複雜性和潛在的網路故障發生點。

雖然LoRaWAN提供了一定程度的雙向通訊,但並非在任何時候都是可靠的,而且它也不提供遠端更新支援。Sigfox提供的功能則更少;「產品」雖然可以發送資料,但無法實現基本的大規模物聯網要求,例如遠端配置和管理。這兩種技術的其他明顯缺點包括鋪設回程基礎設施的成本高昂,有限的操作輸送量,以及由於使用未受管制的頻譜而可能產生的服務品質(QoS)問題。

蜂巢式物聯網提供端到端IP連接,隨著這類網路基礎設施在美國、歐洲、中國、澳大利亞和其他區域推出,這項技術廣受青睞。每個基地台可以支援多達50,000個蜂巢式物聯網連接,通訊是完全雙向、穩健、可靠和安全的,並且該技術已在3GPP的Release 15版本納入成為5G規範的一部分。

蜂巢式物聯網的基礎設施投資龐大,但擁有堅實的全球標準機構、強大的網路營運商和龐大的供應商生態系統支援,所以這些投資是物有所值。

 

 

 

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