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物聯(lián)網(wǎng)

為什么把NB-IoT、eMTC、LoRa稱為物聯(lián)網(wǎng)江湖中最具殺傷力的“狙擊槍”?

2025China.cn   2018年01月30日

  不論是基于授權(quán)頻譜的NB-IoT/eMTC,還是基于非授權(quán)頻譜的LoRa、Sigfox,這些低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)(LPWAN)的一個核心功能是對“物”的感知數(shù)據(jù)的傳輸,而所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)基本上具有“小包、低頻”的特點。早在2016年初,筆者拜訪北京博大光通公司董事長廖原時,一起探討低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)的特征,廖總建議可以通過戰(zhàn)場中手槍、沖鋒槍、重機槍和狙擊槍等不同的武器來通俗地類比物聯(lián)網(wǎng)的不同通信方式。這種類比,正是基于對物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)睦斫?,而通過低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù),目前雖不能產(chǎn)生“大數(shù)據(jù)”的功能,但已對用戶生產(chǎn)經(jīng)營產(chǎn)生直接影響。

  物聯(lián)網(wǎng)沙場上的各類“武器”

  正如博大光通廖總所述,關(guān)于低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)在物聯(lián)網(wǎng)通信層的作用,我們可以形象地用戰(zhàn)場上的各類武器來做類比。戰(zhàn)場上常用的槍械在戰(zhàn)斗中發(fā)揮著不同的作用,各類槍械配合才能實現(xiàn)全方位的火力打擊,而物聯(lián)網(wǎng)通信層的各種連接方式正好可以和槍械做一些對比,舉例來說,手槍、沖鋒槍、重機槍、狙擊槍可以和藍牙、WiFi、4G、低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)形成類比:

  (1)手槍和藍牙:在戰(zhàn)場上手槍多用于近戰(zhàn)和自衛(wèi),一般有效殺傷距離約50米,當然它無法形成高頻的火力壓制,主要在于近距離低頻率但精準殺傷力。這個可以和通信方式中的藍牙形成類比,因為藍牙一般有效距離也非常短,且數(shù)據(jù)傳輸速率有限,但在近距離中點對點的方式保障了數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行?,就像手槍近距離點對點射擊的殺傷力一樣。

  (2)沖鋒槍和WiFi:沖鋒槍是一種單兵近戰(zhàn)武器,可以突然開火,射速高,火力猛,適用于近戰(zhàn)或沖鋒,但由于槍彈威力較小,有效射程較近,一般只有200-300米,有效覆蓋范圍有限,射擊精度也較差。而WiFi可以看做是物聯(lián)網(wǎng)通信層的“沖鋒槍”,能讓人們體驗較高的網(wǎng)絡(luò)速率,就像沖鋒槍的射速和火力一樣,但有效覆蓋范圍有限,因而只適合局域網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備連接。

  (3)重機槍和4G:重機槍作為戰(zhàn)場上重型武器,有好的遠距離射擊精度和火力持續(xù)性,能較方便地實施超越、間隙、散布射擊。主要用于殲滅和壓制1000米內(nèi)的敵集團有生目標、火力點,典型的特點是射程遠、火力猛。這就類似于現(xiàn)有的4G高速移動網(wǎng)絡(luò),能夠?qū)崿F(xiàn)高速帶寬,而且可以實現(xiàn)較遠的傳輸距離,適合于廣域、大數(shù)據(jù)量傳輸?shù)脑O(shè)備連接。

  (4)狙擊槍和低功耗廣域網(wǎng)絡(luò):戰(zhàn)場上還有一種讓人聞風(fēng)喪膽的武器即狙擊步槍,它的射擊精度高、距離遠、可靠性好,軍事上主要用于打擊高價值軍事目標,如指揮員、車輛駕駛員、機槍手等,有效射程能達到1000米以上,甚至可以摧毀對方2公里的輕型防護目標。不過狙擊槍一般只是點對點射擊,火力并不是其優(yōu)勢,但平均殺傷力絕對是最高的。低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)就和這一武器類似,具有較遠的傳輸距離,而帶寬很低,但每次發(fā)送的都是設(shè)備感知的有效數(shù)據(jù),就像狙擊步槍少量的射擊可以有效打擊重要目標一樣。

  物聯(lián)網(wǎng)通信層“狙擊槍”帶來的直接業(yè)務(wù)觸點

  低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)的特點決定了其對設(shè)備數(shù)據(jù)的傳輸頻率非常低,且每次傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量非常小,而作為物聯(lián)網(wǎng)通信層的“狙擊槍”,就像狙擊手射出的每一顆子彈盡量做到槍槍命中目標一樣,每次傳輸?shù)臄?shù)據(jù)最好都是用戶最需要的設(shè)備感知數(shù)據(jù)。在筆者看來,與目前流行物聯(lián)網(wǎng)未來需要通過“大數(shù)據(jù)”來實現(xiàn)價值相比,目前階段低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)并不一定能帶來所謂的體量巨大的“大數(shù)據(jù)”,更不用說是通過“大數(shù)據(jù)”來變現(xiàn),但這些小批量的數(shù)據(jù)卻是用戶直接業(yè)務(wù)所需要的,可以說是“直達”用戶業(yè)務(wù)觸點。

  (1)“大數(shù)據(jù)”與“全數(shù)據(jù)”

  河南工業(yè)大學(xué)老師張玉宏在《大數(shù)據(jù),小數(shù)據(jù),哪道才是你的菜》一文中曾指出,產(chǎn)業(yè)界對于“大數(shù)據(jù)”存在很多誤區(qū),其中“大”并不一定是體量越大越好,反而在某種程度上應(yīng)該是“全數(shù)據(jù)”,其體量也是根據(jù)數(shù)據(jù)使用者的需求而定,可能某個具體需求中需要的數(shù)據(jù)僅僅只有很小的字節(jié)數(shù)即可。

  低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)所帶來的數(shù)據(jù)量并不會達到傳統(tǒng)誤區(qū)所認為的“大數(shù)據(jù)”級別,但很有可能達到了某一業(yè)務(wù)所需要的“全數(shù)據(jù)”。舉例來說,曾有企業(yè)通過LoRa網(wǎng)絡(luò)方案對一些鐵路橋墩進行震動、變形傳感器數(shù)據(jù)的收集,而對于用戶來說,主要是獲取火車通過時橋墩震動數(shù)據(jù),而每天有數(shù)十次列車通過該鐵路橋,則只需獲取這幾十次的數(shù)據(jù)即達到了業(yè)務(wù)需求,可以認為是這一應(yīng)用的“全數(shù)據(jù)”,達到橋墩監(jiān)測的目的,而并不需要二十四小時對橋墩數(shù)據(jù)進行實時收集。

  當然,大量業(yè)務(wù)之間的聯(lián)動確實需要海量數(shù)據(jù)后才能形成一些新的應(yīng)用和商業(yè)模式,但是就某個具體的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備而言,它一定先是產(chǎn)生少量的甚至是微量的數(shù)據(jù),也就是說,物聯(lián)網(wǎng)首先是小數(shù)據(jù),然后才能匯集成大數(shù)據(jù)。

  (2)直達用戶的業(yè)務(wù)觸點

  目前,低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)落地的應(yīng)用中,其獲取的數(shù)據(jù)都是基于用戶業(yè)務(wù)模型中所需的直接數(shù)據(jù)。由于低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)傳輸“低頻、小數(shù)據(jù)包”的特點,本來就比較少的上傳次數(shù)和數(shù)據(jù)量,每一次上傳的數(shù)據(jù)一定是用戶業(yè)務(wù)中直接需要的數(shù)據(jù),做到“直達用戶業(yè)務(wù)觸點”。

  知名咨詢公司麥肯錫曾經(jīng)對一個海上鉆井平臺做過調(diào)研,發(fā)現(xiàn)該平臺上已經(jīng)部署了3萬個傳感器,不斷地產(chǎn)生各類數(shù)據(jù),但所有數(shù)據(jù)中超過40%都未被存儲,而被存儲的數(shù)據(jù)中大量都沒有任何用武之地,最后僅有1%的數(shù)據(jù)被拿來進行分析形成決策支撐。可以說,這一項目中能夠直達用戶業(yè)務(wù)觸點的數(shù)據(jù)很少,就像戰(zhàn)場上沖鋒槍、重機槍射出大量的子彈卻只有少量命中目標。

  而應(yīng)用低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)的終端或傳感器本身就部署在環(huán)境惡劣、難以采集的位置,但這些終端和傳感器的數(shù)據(jù)又非常重要,因此需要保證每一次的數(shù)據(jù)都是有效且有用的,直接對業(yè)務(wù)形成支撐。

  我們可以回顧一下目前低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)典型的應(yīng)用領(lǐng)域,就會發(fā)現(xiàn)每一個應(yīng)用中非常低頻次上報的數(shù)據(jù)均是用戶業(yè)務(wù)的關(guān)鍵數(shù)據(jù),用戶對其利用率也很高。

  舉例來說,ofo采用NB-IoT進行數(shù)據(jù)上報,其中一個重要的業(yè)務(wù)模型是在用戶騎行完成后關(guān)鎖時對數(shù)據(jù)的上報,把該車輛位置信息發(fā)送給平臺,而處于非使用狀態(tài)的位置信息是共享單車運營企業(yè)精細化管理所需的核心數(shù)據(jù),每一輛車停車時的位置數(shù)據(jù)對平臺來說都是有用的;公用事業(yè)采用NB-IoT抄表的數(shù)據(jù),是公用事業(yè)企業(yè)計量、收費的直接依據(jù);基于LoRa網(wǎng)絡(luò)的水浸、煙感傳感器大部分時間不上報數(shù)據(jù),但每次緊急時刻上報的告警數(shù)據(jù)就是用戶需要第一時間了解的信息。所有這些低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù),雖然可能還不能支撐海量大數(shù)據(jù)分析,但卻是用戶正常業(yè)務(wù)中直接需要的數(shù)據(jù),可以說是直達用戶的業(yè)務(wù)觸點。

  在過去的兩年中,低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)的商用帶動了物聯(lián)網(wǎng)新一輪熱潮,并脫離炒作曲線進入落地階段,雖然近期由于政策因素對于非授權(quán)頻譜技術(shù)造成一定影響,但整個大勢并不能逆轉(zhuǎn)。從某種程度上來說,由于是物聯(lián)網(wǎng)江湖中的“狙擊槍”這個利器,低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)讓物聯(lián)網(wǎng)終端和傳感器數(shù)據(jù)直達用戶業(yè)務(wù)觸點,給用戶生產(chǎn)經(jīng)營帶來直接所需的資源,成為低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)催化物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的一個重要因素。

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