物联网：为什么NB-IoT、LoRa都玩不转？

说起物联网（Internet of Things， IoT），估计很多人都耳熟能详，因为我们早就在各种各样的媒体中看到过好多次这个名词了。

按照中国传统观点，万物实际上是有着天然的联系的，那么人类为何又要画蛇添足般地再把他们连接起来呢？原因很简单， 万物的天然联系是依靠的自然规律，而人类并不能控制他们，而物联网让万物以人类的意愿进行连接，从而让人类可以控制他们 。物联网，无非是又一个人类征服和控制自然的尝试而已。只要万物能够互联并且通过有效的手段在需要的时候知道他们的状态，从而采用有效的手段进行干预，那么人类就有了对万物的相当程度的控制权。

这给了人们很大的想象空间，因此，也吸引了大量的淘金者，试图分享这样一块看起来巨大无比的蛋糕。 但这么多年来，现实并不乐观。

根据我的了解——可能并不准确——我感觉物联网现在处于一个比较尴尬的阶段。 一方面，物联网的呼声很大，人们寄予很大的期望；但另一方面，市场的反响并不热烈，本来应该跟人们的生活息息相关的物联网，似乎在现实中并没有被人们所感知。我观察到的现实就不很乐观。 算得上物联网的智能家居曲高和寡，国内力推的NB-IoT雷声大雨点小，LoRa使用的主流频段在国内被事实上禁用， Zigbee等覆盖范围过小……

在这里，我想梳理一下物联网在国内发展的现状，以便于更好地定位和找出问题所在。

物联网可以看做是互联网的升级版本，传统的互联网连接的是人；物联网不光连接人，还要连接物，除了人类的互动外，还需要让人能够更好地把控物。 人是自带智能的，所以传统的互联网的重点在于连接，只要有连接，人们就会互动，产生内容等，对网络的智能要求就不高；但物联网连接的是物，物本身不具备智能， 需要通过人来控制或者智能系统来自动控制。

物联网也是近十年来出现频率很高的智慧某某（例如智慧城市，智慧楼宇，智慧园区，智慧安防等）的基础设施。 什么是智慧？我认为就是能够根据某个特定的需求和目标，自主动态调节现有状态的能力 。这需要至少有两个部分构成，一是要有数据分析和处理的“大脑”部分，二是要有数据收集和指令执行的“躯体”部分。 我们往往把狭义的躯体部分作为狭义的物联网， 也可以称为物联网10， 实现了物体的初步连接和数据收集和反馈能力，但这套系统要想实用，实际上离不开人，因为数据的分析和控制指令的下达还是需要人来做；而大脑+躯体才是真正智慧的物联网，在我看来这才是能够给人类带来很大便利的物联网，才具备大范围应用的技术基础， 可以把这称为物联网20。

现阶段的物联网还是停留在由人控制的阶段，也就是10时代，这个阶段对数据的处理存在瓶颈，因此，并不适合复杂的应用，也不适合大范围使用。因此我们可以看到，应用比较广泛的应用也就是那少数的简单应用，如抄表、环境监测、家电控制等。云计算、大数据、机器学习、人工智能等技术是近几年的IT领域的热点，进展也非常迅速，他们的发展为物联网向20阶段进化提供了坚实的基础。

我们日常生活，现有的已经足够很好地满足人们的需求了；物联网，只是人们对更高生活水平的追求的产物，并且不是必需的；对于非必需品来说，要想普及需要足够的性价比或者就索性走高端路线。但从目前的物联网市场看，由于缺少比较成熟的家用物联网方案，因此并不能大规模使用，这导致物联网应用起来成本比较高，在家居中只有高端住宅才可能会使用，占比很少，家居物联网在这种初级阶段必须得要走高端路线，当然这也符合很多新事物的初始状况特征。

物联网在工商业中也有一些应用，例如RFID领域，我们已经可以在一些商店中看到。其他还有很多物联网项目，多数隐藏在智慧某某的名头之下，现阶段，只要是冠以智慧的项目，其造价一般会令人咂舌。 因此，在性价比不高的情况下，人们使用他的积极性自然不高了。

中国运营商去年决定要大力推广NB-IoT，他们试图提升性价比，因此希望设备和解决方案提供商们能够以较低的价格提供相关产品，由于其体量，确实有部分供应商愿意以接近成本价的价格向其提供产品；但即使是这样，愿意使用的用户也不多，这让供应商的积极性大大降低，因为根本就无利可图。也因为此，NB-IoT的这一波推广活动实际上到目前看来是比较失败的。

从连接介质来看，物联网分为有线和无线两种，考虑到实际部署的难度，无线方式显然更有机会会成为主流的连接方式。

从终端和因特网连接关系来看，物联网也可以划分为两种方式：一种是直接和因特网连接，例如NB-IoT、2/3/4G蜂窝网络、eMTC等； 另一种是通过网关间接和因特网连接，例如LoRa、SigFox、ZigBee、BLE、WiFi等。不同的协议都是针对不同的应用场景设计的，因此在实际使用中都有其优缺点。例如我们常用的WiFi，要保证速率和可靠性，因此覆盖距离不够长，连接不可靠； NB-IoT主要用于低速率物联网应用，能够直接联网，但速率低， 用户连接数少； LoRa的覆盖比较广，但速率低，用户连接数也有限制……

因此，实际部署时需要根据不同的应用场景选择不同的技术、标准以及相应的设备，而在现场实施的时候又会有很多意想不到的困难。无线部署也需要做网优等工作，对实施人员的要求比较高。 这些都增大了物联网的部署难度。

由于物联网一般使用无线技术，那么频谱资源就是物联网的一个非常核心的资源。频谱资源时稀缺的，因为有太多的地方需要这类资源。例如我们的移动电话、微波通信、卫星通信、应急通信、无线WiFi等等。这些资源由于其稀缺性，需要统一的规划。而这在不同的国家也面临着不同的状况。

例如现在比较火热的LoRa，阿里巴巴、腾讯等互联网企业刚刚加入该标准联盟，结果国家的新的频谱规划就给予他们致命一击，LoRa所使用的sub-1G的频谱资源实际上是不开放的。

目前在全球，唯一明确的民用频段就是24GHz，也就是WiFi、蓝牙等使用的频段。但这个频段的问题是与低频段的无线电波相比，越障能力比较差，因此覆盖能力不强。而又由于太多的民用无线设备都是用这个频段，导致这个频段的信号比较“脏”，收到的干扰比较大。 现有的使用这个频段的蓝牙、WiFi协议本身也是为了IP宽带连接而设计的，专注于速率，所以也导致覆盖范围一般不超过100米，并且连接数量有着很大的限制。 因此，要想避免频谱资源的政策风险，就只能使用24GHz这个频段 ，那么如何在这样的情况下增加无线覆盖的范围，提升覆盖距离，就是物联网公司需要解决的一个大问题。

比较有实际应用意义的物联网的规模需要达到一定的程度，也就是终端要足够多，很多地方并不具备电源接入的条件，那么就需要终端的功耗要足够低或者索性无源。

无源当然是最佳的方式，目前的解决方案是要加储能电路，但这种电量非常微小，在现有的技术条件下，覆盖范围和传输能力都受到严重的制约，只能适应很少的一部分场景。因此，大多数情况还是需要有源的终端，这就需要功耗尽可能地低了。 功耗问题可能是目前物联网面临的主要问题之一。

例如在智慧停车之类的项目中，有部分方案是用NB-IoT实现的。这个标准由于使用了蜂窝技术，只有运营商具备掌控的能力，所以电信运营商和设备商都非常有热情去推广，也号称一块电池可以用十年，看起来功耗似乎很低，但那是有前提条件的，就是它平时处于睡眠状态，每天主动醒来一次上传一次数据，在这样的情况下才可能坚持十年。 但用于停车就得频频被唤醒，因此在这个场景中使用就非常耗电。根据实际使用的经验，差不多5个月左右就得去更换电池了。这带来极大的维护工作量，而且电池的成本本身也非常高。因此，至少在停车这种方案中，NB-IoT并不是一个好的选择。如果用LoRa呢？在停车中也有应用，表现好一点，能够达到一年多的使用时间而不用换电池。而一般里面模块和芯片的寿命在5年以上，也就是说，在终端设备的生命周期里，需要更换多次电池，每一次更换电池实际上跟新开工一个项目工作量差不多多少。因此，我们不能说这种状况是令人满意的。

所以，如果能够解决有源终端的功耗难题，不光可以大大减轻日后的维护工作量，还可以大大降低终端的成本，这是因为在实际应用中，电池是物联网终端的主要成本之一。

技术本身是没有国界的，但遗憾的是我们并不生存在一个理想的世界里，我们的现实世界依然存在着各种各样的利益群体，有的时候出于自身利益的考虑，作为体现现代竞争力的物联网技术就要受到一些因素的制约。国家就是一个典型的利益群体，而国家安全往往是这个群体的最高利益之一。信息安全是国家安全的一个重要方面，物联网搜集各种各样的信息，这些信息有的时候就是非常机密的情报，不方便被其他利益团体所获知，因此，在物联网标准方面，在一开始就要注意这个方面。

LoRa是美国公司Semtech所提出的一个物联网标准，也是目前比较主流的标准。这个标准对标的是SigFox——一个欧洲的私人公司封闭的物联网标准，但SigFox用自己的标准建了一个覆盖很广的网络，对外运营物联网业务，可以叫做物联网供应商；而LoRa是半开放的标准，允许用户使用这种技术进行模块和终端产品的开发，并用这些产品组建自己的LoRa物联网，虽然相比于市场上主流的其他方案，看起来价格并不贵，但标准、芯片等核心部分过分集中于美国的供应商Semtech上，在特定的时候这就是一个很大的风险。

因此，无论是物联网方案提供商、物联网产品开发商，还是用户，在选择物联网标准的时候要考虑到这个问题。当然，对于小规模的民用应用，采用什么标准问题不大，但对于军用、大规模应用来说，不考虑这个因素将可能让投资全部打水漂。 最近的无线电频谱的一个征求意见的文件就让某国外标准被判了死刑，即使我们最大的两个互联网公司刚刚加入了这个阵营也是无可奈何。

NB-IoT是中国特别是运营商和设备提供商力推的标准，但它的问题在于功耗较高、用户容量有限，所以，在很多场景里并不适合。因此，中国还需要更多的物联网标准，来补充NB-IoT的不足。

是使用的三元锂电池，因为看到过一个视频，铁塔充电柜把电池充的都冒火爆炸了，太危险了，会爆炸的就可以确定无疑是三元锂电池了。上面的充电柜采用磷酸铁锂电池，安全可靠，无需担心充电冒火爆炸的问题。

铁塔换电的使用人群：快递员、外卖骑手。

低速电动车的续航里程短，充电时间长，不足以支撑其全天的外卖配送需要。中国铁塔基于动力锂电池资源打造了物联网化的智能换电柜，为低速电动车提供像取用充电宝一样方便的换电服务用户只需要用扫描换电柜二维码，15秒时间就能快速取出一块充好电的锂电池，极大提高配送效率。

铁塔换电的由来：

铁塔能源成立以来，一直以高能效动力电池为载体，主要面向金融、交通、医疗、商超和低速电动车客户群体提供备电、发电、充电、换电等电力保障和能源服务，其中，换电业务主要是针对快递物流、餐饮外卖行业开展低速电动车的共享电池业务，重庆铁塔于2020年开始发展换电业务，已经推出面向社会的低速电动车的智能换电业务，并在全市陆续建设换电网络。

有辐射，但都在国家安全标准内，不会对人体有不良什么影响的。通讯设施的发射塔都是经过当地环保局批准建的，功率很小，在200mW以下，对人基本没有危害。手机信号发射塔，学名叫基站天线，发射功率一般在20W~60W范围，频率分别是900MHZ和1800MHZ。一般GSM基站天线高度均在35至55米，电磁波在空中传播衰减很快。其次，当电磁波穿过一般砖墙时要衰减6dB左右（折合4倍），而穿过带钢筋的墙要衰减20dB左右。目前联通通信所用900MHz频率带宽，其电场强度只要小于每米12伏或者说功率密度每平方厘米小于40微瓦就符合安全标准。

5G通信时代初期，想要宅在家里心情美美地感受5G高速畅快地网络速度并不容易。5G时代来了，但是初始阶段5G信号却难以入户，出现了室内室外两重天的现象。

据有关记者测试5G体验及走访反馈消息来看，用一部OPPO Reno5G版手机测试，在室外搜索发现强度为3格的5G信号，随着走动会在2-4格信号之间摇摆。随机在一家商户进行5G信号测试发现，室外强度为3格的5G信号，到了室内，就彻底消失不见了，直接就恢复成为4G信号。对多地段的5G测试发现这种现象并非是偶然，但凡进到室内或者大厦内，5G信号就会逐渐消失掉。

室内出现5G信号强度十分弱，甚至压根搜索不到5G信号的原因跟5G频率有关系。5G频率比较高，已经可以达4900MHz，而电磁波频率越高，波长反而越短，衰减的速度也会越快，更容易被障碍物屏蔽掉。也就是说，目前阶段，仅凭室外基站建设，5G信号覆盖室内是比较难以实现的。

而且，由于5G基站信号的覆盖面远低于4G基站信号的覆盖面，只有4G的一半多。光靠目前的基站建设能力，没办法实现室内信号覆盖，还得靠室分设备来支持。室内设备相当于微型的5G信号基建设备。依靠此设备，可以实现5G信号室内的均匀分布。

5G信号覆盖比较小，跟天线铺设位置比较低也是有关系的。据相关人士介绍，目前北京基站铁搭5G基建建设有一半以上都是在原来的基建改造完成的，对比3G、4G天线，5G天线搭建位置基本是靠下的。如果5G天线搭建比较高，信号的覆盖面相对而言会比较大。

物联网设备是非标准计算设备，可无线连接到网络并具有传输数据的能力。物联网涉及将互联网连接范围从台式机，笔记本电脑，智能手机和平板电脑之类的标准设备扩展到任何范围的传统“哑”或未启用互联网的物理设备和日常物品。这些设备嵌入了技术，可以通过Internet进行通信和交互。它们也可以被 远程监视和控制。

连接的设备是生态系统的一部分，在该生态系统中，每个设备都与环境中的其他相关设备通信以自动执行家庭和行业任务。他们可以将可用的传感器数据传达 给用户，企业和其他预期的各方。这些设备可以分为三大类：消费类，企业类和工业类。

消费者连接的设备包括智能电视，智能扬声器，玩具，可穿戴设备和智能电器。例如，在 智能家居中，设备旨在感应和响应人的存在。当一个人回到家中时，他们的汽车与车库连通以打开门。进入室内后，温度调节器已经被调整到其首选温度，并且照明设置为较低的强度和颜色，因为他们的智能手表数据表明这是一个充满压力的日子。其他智能家居设备包括根据天气预报调整洒水量的洒水装置和了解最经常清洁房屋区域的机器人真空吸尘器。

企业物联网设备是旨在供企业使用的边缘设备。有各种各样的企业物联网设备可用。这些设备的功能各不相同，但往往倾向于维护设施或提高运营效率。一些选项包括智能锁，智能恒温器，智能照明和智能安全性。这些技术的消费者版本也存在。

在企业中，智能设备可以帮助举行会议。位于会议室中的智能传感器可以帮助员工确定和安排会议可用的房间，确保可以使用合适的房间类型，大小和功能。当与会人员进入会议室时，温度将根据占用情况进行调整，随着屏幕上适当的PowerPoint加载，灯光将变暗，并且演讲者开始演示。

消费者，企业和工业物联网设备的示例包括装配在会议室和装配线机器上的智能电视和智能传感器。

工业物联网设备旨在用于工厂或其他工业环境。大多数工业物联网设备是用于监视装配线或其他制造过程的传感器。来自各种类型传感器的数据将传输到监视应用程序，以确保关键流程处于最佳运行状态。这些相同的传感器还可以通过预测何时需要更换零件来防止意外停机。

如果发生问题，系统可能能够将通知发送给服务技术人员，以告知他们出了什么问题以及解决问题所需的部件。这样可以避免技术人员到现场诊断问题，然后再去仓库获取解决问题所需的零件。

物联网设备如何工作？

物联网设备在功能方面有所不同，但是物联网设备在工作方式上有一些相似之处。首先，物联网设备是旨在以某种方式与现实世界进行交互的物理对象。该设备可能是装配线上的传感器或智能监控摄像头。无论哪种情况，设备都可以感知物理世界中正在发生的事情。

该设备本身包括集成的CPU，网络适配器和固件，通常在开放源代码平台上构建。在大多数情况下，物联网设备连接到动态主机配置协议服务器，并获取该设备可用于在网络上运行的IP地址。某些物联网设备可通过公共互联网直接访问，但大多数设计为仅在专用网络上运行。

尽管不是绝对要求，但许多物联网设备是通过软件应用程序配置和管理的。但是，某些设备具有集成的Web服务器，因此不需要外部应用程序。

物联网设备配置并开始运行后，其大部分流量就出站了。例如，安全摄像头可传输视频数据。同样，工业传感器流式传输传感器数据。但是，某些物联网设备（例如智能灯）确实接受输入。

(1)物联网中的数据量更大：物联网的最主要特征之一是节点的海量性，除了人和服务器之外，物品、设备、传感网等都是物联网的组成节点，其数量规模远大于互联网;

同时，物联网节点的数据生成频率远高于互联网，如传感节点多数处于全时工作状态，数据流源源不断。

(2)物联网中的数据速率更高：

一方面，物联网中数据海量性必然要求骨干网汇聚更多的数据，数据的传输速率要求更高;

另一方面，由于物联网与真实物理世界直接关联，很多情况下需要实时访问、控制相应的节点和设备，因此需要高数据传输速率来支持相应的实时性。

(3)物联网中的数据更加多样化：物联网涉及的应用范围广泛，从智慧城市、智慧交通、智慧物流、商品溯源，到智能家居、智慧医疗、安防监控等，无 一不是物联网应用范畴;

在不同领域、不同行业，需要面对不同类型、不同格式的应用数据，因此物联网中数据多样性更为突出。

(4)物联网对数据真实性的要求更高：物联网是真实物理世界与虚拟信息世界的结合，其对数据的处理以及基于此进行的决策将直接影响物理世界，物联网中数据的真实性显得尤为重要。

物联网是新一代信息技术的重要组成部分，也是“信息化”时代的重要发展阶段。

顾名思义，物联网就是物物相连的互联网。这有两层意思：

其一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；

其二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信，也就是物物相息。

物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术，广泛应用于网络的融合中，也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。

物联网是互联网的应用拓展，与其说物联网是网络，不如说物联网是业务和应用。

物联网的实践最早可以追溯到1990年施乐公司的网络可乐贩售机—Networked Coke Machine。

物联网用途广泛，遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防等多个领域。

中国铁塔是三大运营商的亲儿

因为中国铁塔就是由中国移动、联通、电信分别出资40亿元、301亿元和299亿元在2014年7月成立的，为什么会成立这家公司，其实也很简单，那就是为了不重复建设，造成资源浪费。

国家审计署曾在2008年发布数据，2002年到2006年期间，中国移动、联通、电信、网通、铁通等5家企业累计投入11234亿元用于基础设施建设，不仅重复投资问题突出，且网络资源利用率普遍较低，造成巨大的资源浪费，这时候中国铁塔就出来了，希望由这家公司统一来建设这些基础设施，然后再分别租借给三大运营商使用，这样资源整合。

但想法是好的，毕竟以前在一个地方三大运营商要建三个基础，现在只要建立一个了，成本节约很多了是吧，但是真正这么 *** 作起来，就有点搞笑了，用网友的话说，中国铁塔真的是运营商的“亲儿子”，因为很坑爹，完全靠吸运营商的血活着。

在2016年有媒体曾报道说中国电信发现租中国铁搭的资源比自己建和运营成本高出20%，而在2017年更有媒体爆出，从整体来看，三大运营商实际租用中国铁塔的成本比自己自建运营商的成本高出30%，即说明所谓的资源共享，合建合营根本没有节约成本，还增加了成本，但这时候三大运营商含着泪也只有面对了。

当然中国铁塔表示，未来要多样化，不仅仅是将这些基础设备租给运营商过日子，正在探索“一塔多用”，希望能够将传感器、气象检测仪、监控摄像头等不同设备与铁塔做结合，实现“物联网＋互联网”集中监控平台；探索环保、国土、水务、农业、消防、园区、楼宇等多领域解决方案，以寻求多元化的业务布局，实现非塔类的新业务营收增长，甚至还提出了基站+充电桩的方案，以应对目前电动车的火爆。

但是路漫漫其修远兮，路还非常非常长，且曲折，就看中国铁塔如何去 *** 作了，对于运营商来说，中国铁塔的多元化也非常重要，毕竟不能老是靠“坑爹”活着，运营商现在的日子也不好过啊。

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