物联网卡的不同应用场景
高速率业务:主要使用3G、4G技术,例如车载物联网设备和监控摄像头,对应业务特点要求是实时数据传输。
中等速率业务:主要使用GPRS技术,例如居民小区或超市的储物柜,使用频率高但并非实时使用,对网络传输速度的要求远不及高速率业务。
低速率业务:业界将低速率业务市场归纳为LPWAN市场,即低功耗广域网。目前还没有对应的蜂窝技术,多数情况下通过GPRS技术勉力支撑,从而带来了成本高、影响低速率业务普及度低的问题。
目前低速率业务市场急需开拓,而低速率业务市场其实是最大的市场,如建筑中的灭火器、科学研究中使用的各种监测器,此类设备在生活中出现的频次很低,但汇集起来总数却很可观,这些数据的收集用于各类用途,比如改善城市设备的配置等等。
此时NB-IOT网络就应运而生,NB-IoT是指窄带物联网技术。NB-IOT聚焦于低功耗广域(LPWA)物联网市场,是一种可在全球范围内广泛应用的新兴技术。目前三大运营商已完成全国性主要地区的覆盖。
目前nb-iot物联卡具备以下优势
·大连接:每一个扇区可以支持10万个连接,与现有无线技术相比,NB-IoT可以提升50~100倍的接入数。
·广覆盖:比传统GSM网络增益20GB,一个基站提供的覆盖面积是以往的10倍。
·低功耗:NB-IoT节电技术DRX和PSM,通过减少不必要的信令和在PSM状态时不接受寻呼信息来达到省电的目的通常可以保障电池拥有5年以上的寿命。
·广应用:由于NB-IoT具有覆盖广、连接多、成本低和功耗低的优点,故其非常适合应用于低功耗设备,广泛应用于多种垂直行业。
·易使用:体积小,只需要搭配相应的NB-IOT模组,不占用内任何电路板空间。
·简单计费:NB物联卡的内部通信芯片、通信协议和资费政策较传统物联网卡有较大区别,支持定向连接,资费更优。
NB物联网卡和普通物联卡的区别有哪些?中景元物联指出合适NB-iot的应用场景非常多,对适合使用NB-iot的领域来说,机会非常多。从物联网企业家的角度来看,这等于是在扩大一个新的市场。在物联网时代,信息产业的传统运作模式正在被打破。
物联网(TheInternetofThings,简称IOT),即“万物相连的互联网”,是互联网基础上的延伸和扩展的网络,将各种信息传感设备与互联网结合起来而形成的一个巨大网络,实现在任何时间、任何地点,人、机、物的互联互通。
物联网并不是个新鲜的概念,20多年前,物联网概念由比尔盖茨首次在他的《未来之路》中提起。只是当时受限于无线网络、硬件及传感设备的发展,并未引起世人的重视。
2005年本人从事电表行业软件开发工作时,就接触过电力公司的远程抄表系统,这其实就是物联网的一种行业具体应用。传统的远程抄表系统均为集中抄读方式,即使用集中器通过485/MBus/PLC/Lora/Zigbee等有线或无线方式抄读目标设备的数据,如水表、气表、电表、传感器等。但是,有线存在布线困难问题,无线存在各种通信质量问题:如PLC难以避免噪声干扰、Lora通信速度较慢、点对点传输、ZigBee存在组网不可控现场通信质量差等。那有没存在一种通信技术,直接把设备数据上传到系统平台呢?这也是有的,一般方案是通过GPRS模块通信。但GPRS模块依然存在供电功耗和流量资费问题,因而没有很好地应用普及和推广。
2016年基于授权频谱(Licensed)的NB-IoT新型技术,很好的解决了GPRS的功耗问题,也因其大容量、覆盖广、高安全性等优势,在众多物联技术中脱颖而出,成为业界关注的焦点。具体来说,NB-IoT优点如下:
广覆盖:在同样的频段下,NB-IoT比现有的网络增益20dB,可更好满足厂区、管道井、井盖等这类对深度覆盖有要求的地方。
低功耗:模块在平时处于休眠状态,每天可根据程序设定自动唤醒上传数据,若没有收到请求的命令,模块会自动进入休眠,终端模块待机时间可长达8年。
低成本:与LoRa相比,NB-IOT无需自建基站,通讯稳定可靠。
大连接:同一基站可比现有无线技术提供50-100倍的接入数。
基于以上优点,NB-IoT通信技术可方便应用在以往难以应用远抄技术的领域,也使得传统远抄技术方案变得更简单,让设备通信更简单、更可靠。可广泛应用在各种行业中,比如:智能路灯、智慧停车、烟感气感监测、智慧消防、智能门锁、智慧水务、智慧井盖、智慧农业等行业应用。
目前,中国三大运营商正大张旗鼓地进行相关NBIoT通信基础建设,NBIoT相关行业应用也已初成规模。像NB-IOT在水表市场已小有突破,少数企业2018年出货实现了百万量级。燃气表龙头金卡智能,2017年全年试挂不足2万台,中间经过客户小批量试挂、中批量验证,2018年其出货量达到70万台。
凡事有利就有弊,那NBIoT通信技术应用有什么缺点呢?
传输数据少。基于低功耗的机制,注定了NBIoT只能传输少量的数据到远端,因此正式应用时要么单次传输字节数少,要么传输数据间隔长。比如智能水表、气表,一般是24小时传输一次数据。这意味着依靠实时数据分析的行业应用难以推广此技术。此外,还存在寿命到期电池更换的麻烦。
通信成本贵。目前NBIoT通信模块还是偏贵,主流芯片厂家主要有紫光展锐、华为海思和联发科,一块NBIoT模组在20~50元左右。通信流量上,电信是20元一年,包年时间多相对便宜,中国移动资费差不多,若设备量大还有议价空间。一块水电表零售价也就一两百元,NBIoT模组就吃掉了一大块成本。
技术待成熟。虽然中国各大运营商号称投入大量人力物力财力进行相关建设,NBIoT技术还不是很成熟。本人所在公司系统平台于2017年底就和电信云平台进行了系统对接,目前接了近万台NB-IoT电表和水表。发现电信平台依然在不断地更新升级,曾经在某商厦安装了300多块NBIoT电表,结果导致基站出现故障,后经电信技术人员积极抢修才恢复正常。诚然,电信云平台后面是华为公司作为技术支撑,实力强大,想必不久将来技术会成熟稳定。
平台对接难。电信的IOT平台走的是CoPA协议,CoPA协议对接方面复杂。虽然华为电信物联网平台上资料齐全,要和电信开放平台对接,还是要花不少时间。2017年公司研发部门安排专人花了2个月才对接好,为兼容传统tcp、udp通讯,后期又对设备通讯服务进行了优化处理,前前后后花了大概半年时间才完全稳定。因此,这对于一般传统企业还是有一定技术门槛的。
可以说,物联网是通向未来智能世界的万物互联必由之路,下一个万亿元级的通信业务,蕴育着巨大的市场空间,是未来促进社会发展刺激GDP增长的重要驱动力。NB-IoT通信技术,使得万物互联成了可能,将会普及到各个行业中。预计未来几年,物联网行业将因技术的更新换代呈现爆发性增长,拭目以待!
物联网的发展能够带给我们更多的便利,并且也能够让越来越多的人实现自己的目标,因为物联网的确是越来越发达的,而且物联网也能够提供更多优势。物联网能够成为越来越多企业运用的载体,而且也能够为企业带来更多实惠。
有很多人都比较看好物联网的发展前景,而且也能够对物联网进行更多的分析和研究。中科院院士谈物联网发展趋势,物联网的发展前景如何?我认为物联网的发展前景特别好,之所以好的原因有三个:
一、物联网的应用领域越来越广。
在这个万物互联的时代,物联网的发展前景的确会越来越好,因为物联网能够有越来越广的应用领域,而且也能够覆盖更广的范围,有越来越多的企业和居民能够使用到物联网。物联网能够带给我们更多的利益,并且也能够让更多人的生活变得越来越简单。
二、物联网的覆盖人群越来越多。
物联网的发展前景之所以这么好,就是因为物联网的确能够覆盖越来越多的人群,能够实现全民使用互联网的目标。物联网受到了越来越多人的重视,而且也能够越来越发达,能够成为更多人的首选。当物联网的覆盖人群越来越多时,就会促进物联网的发展。
三、物联网的价值越来越大。
物联网的确能够更具发展前景的,因为物联网能够发挥越来越大的作用和价值,当越来越多的人都能够认识到物联网的价值时,就能够进一步促进物联网的发展,而且物联网的确能够成为越来越发达而且重要的网络体系。物联网的确能够拥有更高的支持度,而且也能够在无形之中增加更多的使用人数。
总之,物联网的发展前景特别好。
属于。低功耗广域网络是面向物联网中远距离和低功耗的通信需求,近年出现的一种物联网网络层技术。Lora,Weigthless,80211ah,NB-IoT都属于低功耗广域网络技术的一种。
文/杨剑勇
以NB-IoT和LoRa为核心的低功耗广域网无线连接规模日益扩大,且5G也开启冲刺阶段,大连接将掀起新一轮信息 科技 变革,一个万物互联的时代伴随通信技术发展即将到来,只是,万物互联最终透过云端实现跨行业和跨设备互联互通,各种设备所收集到的数据经过“云”上处理,并利用这些数据将会催生众多新商业模式。
万物互联在于通信技术发展,而万物智能在于数据处理,使得各种设备具有感知能力,云端作为数据集散中心,并利用AI技术,使得万物智能得以实现。
物联网核心在于数据的收集和处理,数以万亿计的传感器被嵌入到各个角落,所收集数据经AI技术进行智能分析,正是这个小小传感器,则驱动着 社会 数字化变革,企业有能力获取无限数据,并从中洞察实现快速创新,驱动产业转型升级,基于海量数据,地区甚至可以洞悉未来商业经济。
各种智能设备和传感器联网后,所产生数据并将厘清,挖掘其价值,从而激发物联网潜力。而云服务商则打通了云、端、边,并通过AI能力助力物联网应用落地,至此,各巨头积极布局,不仅有亚马逊、微软和谷歌等国际巨头,包括BAT今年纷纷调整战略,提升云服务战略,向物联网延伸,以此抢夺这条全新赛道。
在此之前,物联网并没有得到大规模部署,物联网高级顾问杨剑勇支持,受制于传感器的部署,跨品牌、跨平台和跨设备之间互通限制,以及物联网设备碎片化等诸多因素,但一线 科技 巨头进入,并伴随传感器部署规模日益扩大,以及无线通信技术迅猛发展,经过云端把人、机器和数据连接起来,且能为物联网所产生的海量数据提供强大的计算处理的平台,是物联网发展关键所在。
至此,巨头的云服务面向各行业物联网云平台应运而生,继而激活数据价值,以丰富的应用来抢夺主导权,对于他们来说,丰富的物联网应用是争夺市场核心,在其平台比拼的是应用能力,覆盖工业、交通、教育和金融等丰富的应用,这将是争夺物联网这一张船票的核心。
物联网不断推进和部署规模日益扩大,数以百亿设备接入网络,其经济价值超10万亿美元,各种设备利用传感器收集数据,一部分在边缘侧处理,并结合云端大脑,使得设备具有感知能力,仅在工业互联网领域就能激发高达7000亿市场规模。制造业在部署各种传感器后,与云平台结合,并利用人工智能技术对数据分析,赋予工业企业依据数据具有洞察力,把制造业推向数字制造转型。
(一)微软
GE在微软Azure云平台上标准化其Predix解决方案,将Predix产品组合与Azure的本地云功能,包括Azure物联网和Azure数据与分析,进行深度整合。在农业应用方向,布勒集团作为一家食品加工系统企业,将人工智能、智能云以及物联网技术相结合,提高玉米产量,同时最大限度地减少谷物地毒害污染。
微软以云、边缘智能和人工智能构件生态,并已经广泛应用智能硬件和工业制造等各行各业,Azure IoT等服务帮助制造商实施工业40,包括ABB和西门子等工业巨擘都在利用微软Azure开发自己的物联网平台。
(二)腾讯
腾讯云和三一重工打造的工业数据根云平台,三一重工连接了全区超过30万台重型机械设备,能够实时采集近1万个运行参数,共积累1000多亿条工程机械工业大数据,实现了全球范围内工程设备2小时到场,24小时内完工的服务承诺,大大提升了运营的效率,堪称工业智慧生态中的典范。
腾讯云在华星光电应用场景中,通过物联网平台采集数据,利用腾讯优图AI图像检测技术,系统可以724小时不间断进行质检工作,准确率达到了90%以上,远远超过人的水平,整个生产周期缩短了近40%。
产业互联网最初的营收机会还是来自云业务,腾讯的云服务增长非常快,市场份额一直不断提高,并强调,云业务的本质决定了需要大量的投入,包括数据中心和服务器方面的支出,这样才有来自云服务的经常性收入。这是腾讯总裁刘炽平在此前第三季度季报后高管电话电话会议上的讲话。
特别今年新成立云与智慧产业事业群后,腾讯积极拥抱产业互联网,通过整合自身技术和生态资源,腾讯云正构筑全链路的开发者服务体系,帮助人工智能、物联网、小程序、云原生领域开发者快速成长,并促进各行业与互联网深度融合,助推产业互联网升级。
(三)百度
百度以ABC+IoT+智能边缘促进物联网在各垂直领域展开大规模应用,百度云质检云解决方案帮助宝钢建立从连接采集、存储计算到理解决策的感知认知平台,并展示了钢包内衬熔损识别的应用。还有宝钢技术和百度共同打造“智能钢包”应用,通过为钢包部署传感器,实时监控钢包状态,并结合ABC能力打造智能调度的钢包管理系统,降低50%钢包烘烤能耗,平均降低出钢温度10℃,可以节约能源成本70亿元,大约可以节约150亿元。
百度在物联网应用中能大放异彩,得益于2010年开始积极 探索 发展AI技术,应用开始在多个领域开花结果,并以百度云为平台把AI能力分享给 社会 ,从农业到工业,从家庭到 汽车 ,以及翻译、图像识别和信息流等产品和服务,百度AI商业落地走在行业前列。在百度看来,人工智能将推动全 社会 新一轮产业变革,“云”巅之上的企业正向着智能化、AI化升级。
(四)阿里
阿里云在制造业也有不少案例,通过云+AI+IoT能力先后为协鑫集成、天合光能和徐工集团等大型制造企业提供服务。基于阿里云可以轻松安全地将设备连接至云,从边缘设备到云端,从各种设备上收集数据、分析数据,帮助制造业提高运营效率,如协鑫光伏切片生产车间,生产良品率已经提升1个百分点,每年可节省上亿元的生产成本。
全球工业40和智能制造如火如荼进行中,这制造业升级大趋势下,越来越多的制造商开始评估并加大部署物联网,不仅西门子和通用电气等工业巨擘,包括 科技 企业也积极涌入,出击这个新风口,纷纷推出打通数据的工业互联网云平台,透过云端连接设备、服务和数据,并经AI技术处理,可以实时监测工厂运转状态,自主检测生产线上机械异常,以数字化来提升工厂生产率和产品合格率,推动制造业向数字化转型。
作者系物联网高级顾问杨剑勇,网易最佳签约作者,致力于深度解读IoT和AI等前沿 科技 ,基于对未来物联网洞察和对趋势判断,其观点被众多权威媒体和知名企业引用。
物联网是通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物体与因特网连接起来,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
物联网这一概念提出已有20多年,但受全球各国重视是2008年和2009年这两年,各国纷纷推出物联网相关政策,我国也开启了物联网发展里程碑的年份,列为国家五大新兴战略性产业之一。经过10年发展,物联网已不再是高高在上的概念,在云+AI等技术加持下,让物联网得到了广泛应用,产业发展迅猛,也迎来了黄金发展时代。
运营商、半导体厂商、通信设备、云服务商和应用端等形成物联网产业链,而NB-IoT和LoRa等LPWA低功耗广域网通信技术,解决物联网大规模部署连接等需求,继而使得物联网在工业、零售、物流和交通等垂直领域得到广泛应用。
在产业链积极推动下,物联网连接规模成倍速度增长,LPWAN连接的复合年增长率为109%。此外物联网高级顾问杨剑勇指出,5G技术部署,也将把物联网带上更高的层次,也让万物互联成为可能,其中运营商是万物互联积极推动者,全球运营商纷纷转型寄望于在大连接时代,不再局限做一个管道提供者,希望能抢夺物联网应用端市场,例如面向工业、教育、医疗、车联网和智慧家庭等应用场景寻求机遇。
物联网在移动监测、智能可穿戴、POS机、气象、医疗和能源等行业用途很大,而且是实现设备联网不可或缺的产品,不少相关的top域名都被注册。
物联网时代,隐私权真的那么重要?
在共享经济的时代,难道就不会有垄断么?
那BAT算什么?Facebook,Google算什么呢?
他们会在协同共享模式下只手遮天?
在《零边际成本社会》中,作者杰里米·里夫金开创性地探讨了生产力、协同共享、产消者、生物圈生活方式等全新的概念,详细地描述了数以百万计的人生产和生活模式的转变。他认为,“产消者”正在以近乎零成本的方式制作并分享自己的信息、娱乐、绿色能源和3D打印产品。他们也通过社交媒体、租赁商、合作组织以极低或零成本的模式分享汽车、住房、服装和其他物品;学生更多地参与到基于零成本模式的开放式网络课程……
作者敏锐地察觉到,从生产力发展上来看,第三次工业革命的贡献很可能远远超过第1次和第2次工业革命。数十亿人和数百万组织连接到物联网,从而使人类能以一种从前无法想象的方式,在全球协同共享中分享其经济生活。这个连通性转折点的重要意义甚至有可能超过20世纪电气化所带来的经济变革,以及随之产生的电话、广播和电视的传播。
里夫金分析认为,在数字化经济中,社会资本和金融资本同样重要,使用权胜过了所有权,可持续性取代消费主义,合作压倒了竞争,“交换价值”被“共享价值”取代。他甚至预言,“零成本”现象孕育着一种新的混合式经济模式,这将对社会产生深远的影响。零边际成本、协同共享将会给主导人类生产发展的经济模式带来颠覆性的转变,我们正在迈入一个超脱于市场的全新经济领域。
凯文·韦巴赫 沃顿商学院教授把当代极其重要的科技潮流同协同共享模式联系了起来。里夫金带领我们进入了一个全新的经济领域。
卡雷斯托斯·朱马 美国科学院院士、哈佛大学教授写的《零边际成本社会》一书证明了里夫金预测技术潮流的独到眼光,他对未来社会有着如此形象的勾勒,我会把此书推荐给所有对未来发展感到困惑的人们。
詹姆斯·博伊尔 杜克大学教授
在这本书中,里夫金关注了一个接近零边际成本的世界,探讨了这对于我们经济和环境的深刻影响。作者对传统经济发展模式的崩溃以及协同共享模式兴起的预言毫无疑问将使这本书成为本年度最受关注的书籍。
零边际成本社会来临
每一种伟大的经济范式都要具备三个要素——通信媒介、能源、运输系统。每个要素都与其余要素互动,三者成为一个整体。如果没有通信,我们就无法管理经济活动;没有能源,我们就不能生成信息或传输动力;没有物流和运输,我们就不能在整个价值链中进行经济活动。总之,这三种运作系统构成了经济学家所说的通用技术平台。
19世纪,蒸汽机、大规模印刷和电报技术出现了,随着大规模铁路系统中的机车被联网到无缝通用技术平台,又依靠储量丰富的煤炭资源,第一次工业革命得以发生。英国因此一跃成为世界霸主。20世纪,集中供电、电话、广播和电视、廉价石油、国家道路系统中的内燃机车相互融合,这些共同完成了第二次工业革命的基础设施建设,确立了美国的世界领导地位。
第一次和第二次工业革命的技术基础设施为通讯、发电、物流和运输改善加推波助澜,使这些领域内在速度和容量上都有所提升,同时增加了经济活动潜在的商业影响力,使商业生活走出小区域,走向全州市场、全国市场,乃至全世界市场。第一次和第二次工业革命提高了生产效率,大大降低了能源生产、产品和服务的边际成本。更廉价的能源、产品和服务大大刺激了消费者需求,使就业率激增,从而提高了亿万人的生活水平。
如今,在市场经济的各领域重,一种新的经济范式正在演变,这种新经济范式可能进一步降低边际成本,使之接近于零。这让许多商品和服务近乎免费,更加多样化,并能够在协同共享上分享。在过去10年里,亿万消费者转变为互联网产消者,开始在网上以接近免费的方式制作和分享音乐、视频、新闻和知识,这就削弱了音乐业、影视业、报业、杂志业和图书出版业的收入。因而,零边际成本现象在整个信息商品产业中铺就了一条“毁灭之路”。
物联网时代
今天,从虚拟世界中的软件和电子商品到现实世界中的实体商品,零边际成本现象随处可见。无处不在的通信网络正在与初期的可再生能源互联网、处于萌芽状态的自动化物流和交通运输网络相连接,以此扩大全球影响力,从而建立一个分布式的神经网络——这就是第三次工业革命。超级物联网涵盖范围更广,其目的是在这个担当全球大脑的、不可分割的智能网络的整个经济链中,将所有事物与所有人联系在一起。目前,已有120亿个传感器安装在自然资源、道路系统、仓库、车辆、工厂生产线、电网、零售商店、办公室和家庭中,不断将大数据输送到通信网络、能源互联网和物流互联网。思科公司预测,到2020年,将有超过500亿个传感器连接到物联网。最近的另一项预测则估计,到2030年,将有超过100万亿个传感器连接到物联网。
企业和产消者将实现与物联网相连接,并使用大数据和分析方法来开发预测算法,这种算法可以提高工作效率,提高生产力,减少能源和其他资源的使用。在现实世界中,它可以将许多实物的生产和销售边际成本降低到接近于零,使零售价格接近免费,从而不再受到市场力量的约束。
例如,在接下来的几十年里,不管是为住房供暖、运行电器、为办公场所提供电力、驱动车辆,还是推动全球经济,我们在社会和生活中所使用的大部分能源的边际成本都将接近于零。数百万的先驱们已经将他们的住房和办公场所改造成了微型发电厂,以现场获得可再生能源。即使是在太阳能和风能设备的固定成本完全回收前(通常仅需2~8年),获得能源的边际成本也接近于零。与化石燃料和铀核电这些有固定成本的能源不同,屋顶的阳光和吹过建筑物的风都是免费的。物联网将使产消者能够监测自己的用电量,优化能源效率,并在能源互联网上与其他人分享多余的绿色电力。
同样,成百上千的爱好者和创业公司都已开始使用免费软件,利用廉价的再生塑料、纸张以及其它当地现成的材料,以接近于零的边际成本来打印出自己的3D打印产品。这种增材制造过程使用的材料仅为传统工厂生产所需材料量的1/10,从而减少了地球资源的消耗。到2020年,产消者将能够在协同共享上与他人分享自己的3D打印产品,乘坐无人驾驶的电动和燃料电池汽车出行,以接近于零边际成本的可再生能源为动力,而自动化物流和运输网络将会为这一切提供支持。
物联网平台具有分布式、点对点的性质,这使由社会企业和个人组成的数百万小型参与者集合成对等网络,形成全球性协同共享系统,构建横向规模经济,从而淘汰垂直整合价值链中多余的中间人,最终使过去让边际成本居高不下的利润暴跌。在未来的时代,每个人都变成了产消者,可以更直接地在物联网上生产并相互分享能源和实物,这种方式的边际成本接近于零,近乎免费,这与我们已经开始在互联网上进行的制造和分享信息产品的行为相似。
在数字经济中,社会资本和金融资本同样重要,使用权胜过了所有权,可持续性取代消费主义,合作压倒了竞争,资本主义市场中的部分“交换价值”被协同共享中的“共享价值”取代。在经济活动组织和测量的特定方式下进行的基本技术改革意味着经济实力流少数人到多数人的流动以及经济生活的民主化。
我们是人类,我们仍然需要道德
感知层:底层数据采集职能,包括芯片、连接芯片和应用设备的模组、传感器、各类识别技术等1、芯片:低功耗、高可靠性的半导体芯片应用广泛,MCU/SoC逐渐渗透物联网领域。MCU芯片复杂度较低,适用于智能设备的短距离信息运输,主要应用于智能家居、消费电子、医疗保健和工业电子等领域;SoC芯片系统复杂度较高,集成功能更丰富,支持运行多任务复杂系统,可应用于功能较复杂的嵌入式电子设备,应用于无人机、自动驾驶和工业互联网等领域
2、无线模组:为物联网提供网联能力的基础硬件,将芯片、存储器和功放器件等集成在一块线路板上,并提供标准接口,在物联网产业中处于承上启下的中间环节,向上连接芯片行业,向下连接各类终端设备,终端设备借助无线模组实现通信或定位的功能。
3、传感器:作为物体的“五官”,传感器承担采集数据、感知世界的重任,不断向智能化、高精度、微型化的方向发展,市场空间广阔。传感器与MEMS结合是当下技术的新趋势,MEMS传感器集成通信、CPU、电池等组件及多种传感器,具有体积小、功耗低、成本低、集成度高、智能化特点,广泛应用于消费电子、医疗和车联网等领域。
涉及企业:
芯片
翱捷科技:具备全球稀缺的全制式蜂窝基带芯片研发能力的平台型芯片设计企业。2015年成立以来一直专注于无线通信芯片的研发和技术创新。公司各类芯片产品可应用于手机、智能穿戴设备为代表的消费电子市场和以智慧安防、智能家居、自动驾驶为代表的智能物联市场。
先科电子:领先的高质量模拟和混合信号半导体产品供应商。成立于1960年,主要为客户提供电源管理、保护、高级通信。人机界面、测试与测量以及无线和感应产品方的专有解决方案。
广芯微电子:成立于2017年,一家为客户提供创新解决方案的集成电路设计企业,公司开发包括面向工业物联网(IIoT)并支持边缘计算的专用处理器芯片、面向LPWA的IoT连接专用芯片、IoT基带处理器芯片、以及应用于传感器信号调理的专用芯片。
华为海思:全球领先的Fabless半导体与器件设计公司,前身为华为集成电路设计中心,2004年注册成立实体公司,提供海思芯片的对外销售及服务。
联发科:全球第四大无晶圆半导体公司,联发科技的核心业务包括移动通信、智能家居与车用电子,着重研发适用于跨平台的芯片组核心技术,联发科的芯片经过优化,能在极低散热量且极度节能的模式下运行,以延长电池续航力,时时刻刻达到高效能、高电源效率与连网能力的完美平衡。
紫光展锐:我国集成电路设计产业的龙头企业。公司于2013年成立,致力于移动通信和物联网领域核心芯片的研发及设计,产品包括移动通信中央处理器、基带芯片、AI芯片、射频前端芯片、射频芯片等各类通信、计算及控制芯片,其物联网解决方案支持众多智能电子产品,包括智能手机、平板电脑、Wi-Fi调制解调器、家用设备、可穿戴设备、互联汽车产品等。
移芯通信:为中国自主研发的超低功耗NB-IoT和Cat-M物联网芯片供应商。公司于2017 年成立,2020年12月完成B轮融资。主要业务为蜂窝物联网芯片的研发和销售,致力于设计全球极致性价比的蜂窝物联网基带芯片。
高通:是全球领先的无线科技创新者,也是5G研发、商用与实现规模化的推动力量。成立于1985年,1991年在纳斯达克上市。Qualcomm主要研发无线芯片平台和其它产品解决方案,凭借行业领先的技术解决方案以及在标准组织中的积极贡献,Qualcomm成为赋能无线生态系统不可或缺的一部分。
诺领科技成立于2018年9月,是探索满足IoT需求的全集成、低功耗无线SoC解决方案的先行者。诺领科技作为一家广域无线物联网芯片设计公司,拥有射频模拟、基带通信系统、GNSS、SoC系统和软件方面的顶尖人才,致力于发布最佳SoC解决方案。公司目前推出的产品包括物联网系统级芯片NB-IoT和Cat-M SoCs,服务于广泛的市场,其中包括智慧城市、可穿戴设备、资产追踪等等。
芯翼信息是5G物联网端侧SoC创新领导者。成立于2017年3月,公司专注于物联网通讯芯片(NB-IoT)的研发和销售。其产品XY1100是全球首颗single die集成CMOS PA的量产NB-IoT SoC,具有超低功耗、超小体积模块设计和开发灵活等优势,可应用于智慧气表、智慧水表、烟感、电动车、物流跟踪、智慧穿戴等应用场景。
智联安科技是一家专业从事芯片设计的国家高新技术企业。成立于2013年9月,公司总部位于中国北京,在硅谷、武汉、合肥等多地设有子公司和技术研发中心。公司致力于无线通信芯片的技术研发,目前已于2019年8月成功完成NB-IoT终端通信芯片MK8010量产流片,并在多个行业中实现落地应用。
中兴微电子为中国领先的通信IC设计公司。成立于2003年,中兴微电子专注于通信网络、智能家庭和行业应用等通信芯片开发,自主研发并成功商用的芯片达到100多种,覆盖通信网络“承载、接入、终端”领域,服务全球160多个国家和地区,连续多年被评为“中国十大集成电路设计企业”。
Nordic Semiconductor北欧半导体是专注研究物联网无线技术无晶圆厂半导体公司。公司专注于低功耗无线技术产品,包括短距离蓝牙,2020年从Imagination Technologies收购的Wi-Fi技术和LTE-M / NB-IoT蜂窝物联网解决方案。
Marvell美满是高性能数据基础架构产品的全球半导体解决方案提供商。成立于1995年,Marvell专注模拟,混合信号,计算,数字信号处理,网络,安全性和存储领域,提供产品和解决方案来满足汽车,运营商,数据中心和企业数据基础架构市场日益增长的计算,网络,安全性和存储需求。公司当前的产品主要包括两大类:网络和存储。
Broadcom博通是全球领先的有线和无线通信半导体公司。拥有50年来的创新,协作和卓越工程经验,公司设计提供高性能并提供关键任务功能的产品和软件,包括半导体解决方案和基础设施软件解决方案,半导体解决方案主要包括明星级的有线基础设施业务(以太网交换芯片/数据包处理器/ASCI等)和无线芯片业务(Wi-Fi 芯片/蓝牙/GPS 芯片等)。基础设施软件部门主要包括主机、企业软件解决方案和光纤通道存储区域网络业务。
NXP恩智浦半导体公司是嵌入式应用安全连接解决方案的全球领导者。公司于2006年在荷兰成立,前身为荷兰飞利浦公司于1953年成立的半导体事业部,致力于为客户提供广泛的半导体产品组合,包括微控制器,应用处理器,通信处理器,连接芯片组,模拟和接口设备,RF功率放大器,安全控制器和传感器等
乐鑫科技是一家专业的物联网整体解决方案供应商。公司在2008年4月成立于上海,是一家主要从事智能物联网Wi-Fi MCU通信芯片与模组研发设计与销售的公司。公司采用Fabless的经营模式,将晶圆制造、封装和测试环节委托于专业代工厂商。近年来,公司牢牢把握智能物联网行业的机遇,主要产品Wi-Fi MCU通信芯片目前主要运用于智能家居、智能照明、智能支付终端、智能可穿戴设备、传感设备及工业控制等物联网领域
晶晨股份是全球布局、国内领先的集成电路设计商。成立于2003年,公司专注于为多媒体智能终端SoC芯片的研发、设计与销售,芯片产品主要应用于智能机顶盒、智能电视和AI音视频系统终端等科技前沿领域。公司属于典型的Fabless模式IC设计公司,将晶圆制造、芯片封装和芯片测试环节分别委托给专业的晶圆制造企业和封装测试企业代工完成,自身则长期专注于多媒体智能终端SoC芯片的研发、设计与销售,已成为智能机顶盒芯片的领导者、智能电视芯片的引领者和AI音视频系统终端芯片的开拓者。
蜂窝模组企业
移远通信:全球领先的物联网模组龙头。公司成立于2010年,从事物联网领域无线通信模组及其解决方案的设计、生产、研发与销售服务,可提供包括无线通信模组、物联网应用解决方案及云平台管理在内的一站式服务。
广和通:作为首家上市的无线通讯模组企业,近十年为公司业务的快速发展期。成立于1999年,并于2017年在深圳证券交易所创业板上市,成为中国无线通讯模组产业中第一家上市企业。公司主要从事无线通信模块及其应用行业的通信解决方案的设计、研发与销售服务。
美格智能:全球领先的无线通信模组及解决方案提供商。成立于2007年,美格智能专注于为全球客户提供以MeiGLink品牌为核心的标准M2M/智能安卓无线通信模组、物联网解决方案、技术开发服务及云平台系统化解决方案。
日海智能:通信行业连接设备龙头,成立于2003年,2017年相继收购了龙尚科技与芯讯通,入股美国艾拉,在国内率先实现了“云+端”的物联网战略布局,卡位物联网发展关键环节;在2018年重新确立了AIoT人工智能物联网发展战略,
高新兴:全球领先的智慧城市物联网产品与服务提供商。成立于1997年,公司长期致力于研发基于物联网架构的感知、连接、平台层相关产品和技术,从下游物联网行业应用出发,以通用无线通信技术和超高频RFID技术为基础,融合大数据和人工智能等技术,实现物联网“终端+应用”纵向一体化战略布局,构筑物联网大数据应用产业集群,并成为物联网大数据应用多个细分行业领先者,服务于全球逾千家客户。目前公司正处于战略和资源进一步聚焦阶段,重点聚焦车联网和执法规范化两大垂直应用领域。
有方科技:物联网接入通信产品和服务提供商。成立于2006年,公司致力于为物联网行业提供稳定可靠的接入通信产品和服务。公司的主营业务为物联网无线通信模块、物联网无线通信终端和物联网无线通信解决方案的研发、生产(外协加工方式实现)及销售。
合宙通信:一家专业提供物联网无线通信解决方案技术产品和服务的高科技企业。成立于2014年,公司致力于提供基于通信模块的智能硬件、软件平台、云平台等综合解决方案
鼎桥通信:行业无线解决方案的领导者。成立于2005年,公司专注于无线通信技术与产品的创新,布局三大业务板块:行业无线、物联网&5G、行业定制终端。
锐明技术:全球商用车载监控龙头。成立于2002年,公司聚焦商用车视频监控和车联网18年,细分行业龙头公司,产品覆盖商用车全系车型。公司外销“商用车通用监控产品”,内销“商用车行业信息化产品”,全球累计超过120万辆商用车安装有公司的产品
传感器
奥比中光:一家全球领先的AI 3D 感知技术方案提供商。公司成立于2013年,在2020年12月进行上市辅导备案。公司拥有从芯片、算法,到系统、框架、上层应用支持的全栈技术能力,主要产品包括3D视觉传感器、消费级应用设备和工业级应用设备技术产品,其AI 3D 感知技术广泛应用于移动终端、智慧零售、智能服务、智能制造、智能安防、数字家庭等领域。
歌尔股份:一家电子元器件制造商,成立于2001年,属于消费电子行业,主营业务可分为精密零组件业务、智能声学整机业务和智能硬件业务。
汉威科技:气体传感器龙头企业,成立于1998年,并于2009年10月作为创业板首批上市公司在深交所创业板上市。公司致力于气体传感器和仪表的制造、并提供物联网解决方案
联创电子:成立于1998年,公司主营业务为研发、生产和销售触控显示类产品和光学元件产品。公司现已形成光学镜头和触控显示两大业务板块,主要产品包括高清广角镜头、平面保护镜片、手机触摸屏、中大尺寸触摸屏、显示模组、触控显示一体化模组等
瑞声科技:全球领先的智能设备解决方案提供商,在声学、光学、电磁传动、精密结构件、射频天线等领域提供专有技术解决方案。公司成立于1993年,公司是电磁器件、射频天线、精密结构件等多个细分领域的行业冠军,也是5G天线产品的重要供应商
睿创微纳公司是一家专业从事专用集成电路、红外热像芯片及MEMS传感器设计与制造,成立于2009年。公司具有完全自主的知识产权,为全球客户提供性能卓越的红外成像MEMS芯片、红外探测器、ASIC 处理器芯片、红外热成像与测温机芯、红外热像仪、激光产品光电系统。
远望谷:我国物联网产业的代表企业,成立于1999年,公司主营业务集中在物联网感知层和应用层,为多个行业提供基于RFID技术的系统解决方案、产品和服务。
金溢科技:一家智慧交通与物联网核心设备及解决方案提供商。公司创立于2004年,公司产品主要包括高速公路ETC产品、停车场ETC产品、多车道自由流ETC产品和基于射频技术的路径识别产品。
杭州士兰微电子:一家专业从事集成电路芯片设计以及半导体微电子相关产品生产的企业。公司成立于1997年,并于2003年3月在上交所主板上市。公司主要产品是集成电路以及相关的应用系统和方案,主要产品包括集成电路、半导体分立器件、LED(发光二极管)产品等三大类。
水晶光电:专业从事光学光电子行业的设计、研发与制造,专注于为行业领先客户提供全方位光学光电子相关产品及服务的公司。公司创建于2002年8月
敏芯股份:成立于2007年,是一家专业从事微电子机械系统传感器研发设计和销售的的高新技术企业,也是国内唯一掌握多品类MEMS芯片设计和制造工艺能力的半导体芯片上市公司,主营产品包括MEMS麦克风、MEMS压力传感器和MEMS惯性传感器
必创科技:成立于2005年,无线传感器网络系统解决方案及MEMS传感器芯片提供商
固锝电子:成立于1990年,2006年在深交所主板上市,是国内半导体分立器件二极管行业完善、齐全的设计、制造、封装、销售的厂商。
感知交互企业
出门问问:以语音交互和软硬结合为核心的AI公司。公司成立于2012年,作为入选“新基建产业独角兽TOP100”的人工智能企业,出门问问拥有完整的“端到端”语音交互相关技术栈,包括声音信号处理、热词唤醒、语音识别、自然语言识别、自然语言理解、语音合成等尖端技术。
汉王科技:国内人工智能产业的先行者,成立于1998年,在人工智能领域深耕二十多年,是一家模式识别领域的软件开发商与供应商,主营业务包括“人脸及生物特征识别”、“大数据与服务”、“智能终端”、“笔触控与轨迹”等
科大讯飞:亚太地区知名的智能语音和人工智能上市企业,公司成立于1999年,公司主营业务包括语音及语言、自然语言理解、机器学习推理及自主学习等人工智能核心技术研究、人工智能产品研发和行业应用落地。科大讯飞作为中国人工智能产业的先行者,在人工智能领域深耕二十年,公司致力让机器“能听会说,能理解会思考”,用人工智能建设美好世界,在发展过程中形成了显著的竞争优势。
声智科技:融合声学和人工智能技术的平台服务商,也是全球人工智能 *** 作系统领域的开拓者。公司成立于2016年4月,拥有声学与振动、语音与语义、图像与视频等远场声光融合算法,以及开源开放的壹元人工智能交互系统(SoundAI Azero),具有声光融合感知、人机智能交互、内容服务聚合、数据智能分析、IoT控制和即时通讯等能力。
云知声:致力于AI产业的高新技术企业,成立于2012年6月,总部位于北京。公司以AI语音技术起家,经过多年经验和技术的积累,逐渐构筑起一个涵盖机器学习平台、AI芯片、语音语言、图像及知识图谱等技术的技术城池,成为了具有世界顶尖智能语音技术的独角兽
生物识别企业
商汤科技:全球领先的人工智能平台公司,也是中国科技部指定的首个“智能视觉”国家新一代人工智能开放创新平台。公司自主研发并建立了全球顶级的深度学习平台和超算中心,推出了一系列领先的人工智能技术,包括:人脸识别、图像识别、文本识别、医疗影像识别、视频分析、无人驾驶和遥感等。商汤科技已成为亚洲领先的AI算法提供商。
神州泰岳:致力于将人工智能/大数据技术、物联网通讯技术、ICT技术进行融合,大力提升行业/企业组织信息化、智能化的质量与效率的高新技术企业。公司成立于2001年
端侧BIoT
比特大陆:是一家全球领先的科技公司,成立于2013年。公司立足中国,以全球视野整合前沿研发资源,专注于高速、低功耗定制芯片设计研发,其产品包括算力芯片、算力服务器、算力云,主要应用于区块链和人工智能领域。随着各类厂商不断发力低功耗广域网络(LPWA),物联网专用网络的话题在此引起业内的热议。物联网智库曾持续关注并推出多篇LPWA的文章,向业内介绍SigFox、LoRa、LTE-M等市场上已开始商业化的LPWA协议。作为一个新兴的、刚起步的技术和市场,LPWA网络协议应该是呈现多家争鸣的状态,那么,这一领域还有哪些技术,它们之间在多个指标上各有哪些特点?物联网智库本周为大家编译推出一篇LPWA协议的综述性文章,希望能对大家对这一领域的理解有所帮助。
通信协议无疑是物联网中争论最多的领域之一,这些争论中,有些是标准之争,有些是专利之争,其中无线通信是物联网领域普遍关注的话题。我们讨论过WiFi、蓝牙、Zigbee之争,但这些协议均为局域网络协议,广域网络方面当前功耗和成本的经济性越来越吸引物联网的应用者,被称为低功耗广域网络(Low Power Wide Area,LPWA)。
此前,我们曾看到SigFox属于此类技术,但随着研究的深入,我们发现其实还存在着不少类似的技术,当一项协议成为主流协议前,它一定是经过与其他协议的一番斗争之后才形成的。本文的目标是对它们进行比较,不过人们对此立即会产生一个问题:你如何去做比较?通过查阅和研究相关文献,我试图提炼一些通用线索来串起各种协议,并对每一协议的代表性企业进行访谈,形成了对LPWA协议的比较。
功耗和成本看似重要,实则无法纳入比较参数
功耗和成本是每一个协议宣称其所具备的特征,但是,还没有人成为这方面的赢家。
影响功耗的因素很多,有些可能无法计量,功耗是否可以进行比较其实并不明确。根据一位拥有多年LPWA实践经验的Telensa专家所述:“功耗唯一可计量的是电池寿命”。另一专家认为,LPWA网络协议虽然是低功耗的,但如果比较单位数据功耗的话,其功耗是大于2G网络的。低传输功耗意味着只有很低的数据速率,因此可能需要很长时间来传输,也就是说设备平均休眠状态时间就很短。因低传输功耗而形成的微弱数据需要更敏感的接收线路,因此接收端可能需要更多平均功耗。
哪些参数可以拿来进行比较?
距离
我们知道任何无线技术传输距离随着其信号传输方式不同而不同,这一规律自然适用于LPWA网络。在人口密集的城市环境中,围墙、建筑物、反射以及交通状况等,使得无线传输距离短于农村地区;而在平整的、无障碍的农村环境下,传输距离会大大增加。但我们仍不可忽视一些因素——无线电干扰等。
因此,距离是各协议代表厂商热议的话题,有些协议宣称可以达到数十公里距离,但其竞争对手可能会说在实际环境中其效果会大打折扣。距离作为比较标准实际上是一个比较谨慎的选择,但至少它是可计量的指标。
另外需要注意的是:你可能发现这些LPWA协议在市场宣传资料中会与诸如Zigbee之类的协议进行比较。你可能觉得Zigbee是一个局域组网协议,与LPWA比较有些奇怪,但实际上Zigbee通过Mesh组网也可以形成广域网络。
频谱
几乎所有LPWA协议均使用ISM频段,虽然有少量协议使用授权频谱。我们将给出每个协议的频段,有些使用的是超低频段,有些是低频段,还有些是采用宽频。
上行/下行对称性
这些LPWA协议均对数据的上下行采取非对称的方式,比较表格中简单给出了它们是否采用上下行对称方式。
数据速率
这是另一个易变的参数,它依赖于距离、障碍以及数据拥堵情况,所以仅仅给出一般性的范围。
最大节点数
最大节点有两种表述方式,一个是整个网络中的节点数,另一个是星形网络中每一Hub配置的节点数。
最大节点数受一些因素的影响,节点数有可能在协议中已设定,但即使一个协议的理论容量是百万,但其容量受制于ISM频段,这不仅仅是一个数字,而是依赖于在给定时间有多少其他协议也在使用该频段。
空中升级(OTA)的可能性
这可能是一个随机的参数,但这一参数反映网络有效的下行能力。如果网络仅提供几个比特的下行容量,那它是无法下载一个大的软件数据包来更新其远程节点的。
切换
我们很容易理解物联网edge nodes作为静态单位无线传输,但是很多设备——如汽车、农用机械等是移动的,还有一些本身可能不是移动的,但别人会不断移动它们——比如仓储中贴有电子标签的货物。因此,我们自然想知道一个协议是否可以实现设备在不同Hub之间的无缝切换。
运营模式
一些协议只是由网络运营商来掌握,并向工作提供网络服务,就像为电话提供蜂窝网络系统一样。而也有其他协议通过公有或私有网络提供。
标准状况
一些协议已制定了相应的标准,或者正在制定中,有些协议拥有者将其标准公开出来,而有些所有者申请专利保护。在一些情况下,你可以获取其细则,而有些情况下你需要获得认证。
现存的LPWA网络协议知多少
除了我们耳熟能详的LoRa、SigFox、LTE-M外,这一领域也是多家争鸣的状态,包括NWave、OnRamp、Platanus、Telensa、Weightless、Amber Wireless等,本文主要对这些适用于物联网的低功耗广域网络协议相关参数进行比较,下期将推出一篇文章,详细介绍每一通信协议的情况。
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