根据物联网传输距离的不同,物联网可分为局域网与广域网。局域网通信距离相对较短,一般在200米范围内,适用于室内、低移动性场景,如智慧家居、智能仓库等;广域网通信范围大,可达15公里以上,适用于大范围、移动性场景,如智能制造、智慧农业、智慧能源、智慧城市等。
广域物联网包括基于免授权频谱的LoRa、Sigfox等技术以及基于授权频谱下的2/3/4/5G蜂窝通信、NB-IoT等技术构筑的物联网。其中,低功耗广域网(简称LPWAN)是一种以低速率进行远距离通信的无线通信技术,具备低带宽、低功耗、远距离等特性,可以满足物联网通信中对于覆盖和续航的不同技术要求。在广域物联网场景中,低功耗广域网可以满足长距离、低功耗的需求,传输距离在复杂的城市环境中可以超过传统蜂窝网络,空旷地域甚至高达15公里以上,且穿透性较强,适用于恶劣环境,支持窄带数据传输,网络通信成本极低。由于该网络通常采用低数据传输速率,加上网络设计中引入多种节电技术,基于低功耗广域网的设备功耗极低,电池供电可以支撑数年甚至十年以上。
2022年低功耗广域网连接数将超越传统的2G、3G及4G网络,成为物联网连接中的主导技术,据统计,2022年全球LPWAN市场规模超50亿美元,预计2023-2032年将以约50%的复合增长率增长,至2032年将超过3500亿美元。
目前,全球低功耗广域网的部署虽然以LoRa、Sigfox和NB-IoT/eMTC为主导,但是基于非授权频谱的LoRa、Sigfox技术和应用相对成熟,并且得到了产业界和金融界的大力支持,加入LoRa、Sigfox通信网络生态的企业日益增加。而传统运营商主导的NB-IoT/eMTC网络也在快速推进,NB-IoT/eMTC可以基于现有网络设施的升级快速切入,但是由于低功耗广域网的应用对终端的生命周期要求较长(通常为5-10年),因此早期的LoRa、Sigfox占据了时间窗口先机。在发展时间方面,LoRa网络的部署和应用时间较早。2013年,Semtech发布了第一代LoRa芯片,并于2014年推出第一个试验移动网络。2017年,NBIoT芯片、模组陆续推出。相较NB-IoT/eMTC,LoRa因其商业应用的时间较早,已积累相当数量的用户基础。虽然LoRa芯片专利技术主要由Semtech公司掌握,但得益于LoRa是一个开放的全球化标准架构,产业链中的各环节均有大量企业参与,这种技术的开放性、竞争与合作的充分性促使LoRa快速发展,带来生态繁荣。在市场参与度方面,LoRa网络的参与者类型更加多元化,除传统的电信运营商参与建设外,其他企业也可参与LoRa网络的建设。
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