2017年2月,日本物联网通信领域迎来重要技术解析。LPWA(低功耗广域网)作为一种专为物联网设计的无线通信技术,其核心优势在于低消耗电力与广域覆盖(可达公里级)。与Wi-Fi、蓝牙等常见无线技术相比,LPWA虽然传输速度较慢,但能覆盖更广阔的区域,完美契合了物联网设备对长续航和广连接的需求。
在物联网与机器对机器(M2M)通信场景中,海量传感器需将微小数据上传至云端,这对通信提出了特殊要求:无需高速传输,但必须支持大规模设备连接与超长待机。传统Wi-Fi功耗过高,蓝牙虽低功耗但覆盖范围有限。而LPWA技术利用纽扣电池即可实现数年的持续运行,且网络拓扑结构更适应物联网的单向数据传输特性,大幅降低了硬件与运维成本。
根据思科预测,全球移动设备数量将在2020年激增至116亿,其中M2M连接数将从2015年的6亿跃升至32亿。届时,4G与LPWA将共同主导M2M市场,预计LPWA占比将达到28%。为应对这一爆发式增长,全球企业纷纷布局,LPWA技术主要分为两类:基于运营商许可频段的蜂窝类LPWA,以及基于免许可ISM频段的非蜂窝类LPWA。
目前,日本及全球市场主要聚焦于三大代表性技术标准。首先是LoRa(LoRaWAN),由LoRa联盟制定,采用Sub-GHz频段,传输距离可达10公里,支持公网与两种部署模式。日本企业SORACOM已率先推出LoRaWAN服务,软银与KDDI也计划跟进,标志着该技术在日本进入商用落地阶段。
其次是法国SIGFOX公司推出的SIGFOX技术,其传输距离最远可达50公里,采用仅上行传输的极简模式,专为传感器数据上报设计。该模式成本极低,电池寿命长达数年,目前已在欧洲29个国家部署。日本京瓷通讯系统于2017年2月宣布启动SIGFOX服务,进一步丰富了日本市场选择。
最后是3GPP标准下的NB-IoT,作为LTE的演进版本,它使用许可频段,传输距离约20公里,具备与现有4G网络共存的天然优势。尽管日本商用化预计推迟至2018年,但软银已于2016年底在千叶市开展实车入出库等场景的验证实验,为未来大规模应用奠定基础。
对于中国物联网从业者而言,日本在LPWA领域的多元化布局与快速落地经验值得借鉴,特别是在非蜂窝技术(如LoRa)的早期商业化探索上,中国厂商可关注其“一城一策”的运营模式,结合国内5G与NB-IoT的协同发展,寻找差异化应用场景,加速推动智慧城市的底层连接升级。
