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全面解读工信部52号文:2020年前景LoRa受限制很大
发表时间:2019-12-30 12:57:1702:39   来源:本站    点击:3472287

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2020年来临,业界有了很多对物联网各大技术的盘点和展望文章。我们看到,许多文章都提到了2019年11月28日,工业和信息化部发布的2019年第52号文《微功率短距离无线电发射设备目录和技术要求》。


依然像以前一样,有人说该文件意味着LoRa领取“特别通行证”,而有人说“LoRa已死”。可见52号文对LoRa产生的影响,依然没有从技术角度、从应用场景角度被解读清楚。或者还有不少人未能了解到。


上述工信部文件进一步规范了微功率短距离无线电发射设备的生产、进口、销售和使用事项,对LoRa这个物联网技术产生不少影响。我们再次从8个技术角度以及三大应用场景(LPWA物联、2G头部物联、新兴物联),对该文件的影响进行深入解读,探究2020年LoRa的发展走向。

分析8个技术角度:

LoRa受限制很大

众所周知,LoRa使用的是非授权频段。因此LoRa最大的优势在于工作在Sub-1G的免授权频段,无需申请便可以建立网络设备,并且在实际应用中不需要额外付通信费用。正是由于这种免授权频段,也让LoRa发展面临着与其他相同频段设备相互干扰的问题以及受到安全的质疑。



本次工业和信息化部发布文件,对微功率短距离无线电发射设备的规定,可以从8个技术角度进行解读。



第一,文件要求微功率短距离无线电发射设备具备备“发射前搜寻”能力。



解读:目前的LoRaWAN协议不具备该功能。对于LoRa厂商而言,在文件发布后,厂商必须通过软件实现该功能。这对于已经部署了LoRa技术的行业用户而言,已有的存量终端必须进行软件升级,需要增加终端复杂度和成本。



第二,文件规定ERP功率(发射功率含天线)<=17dBm。



解读:目前LoRa技术规定的发射功率是<=19.15dBm。很明显LoRa技术上限发射功率超出了文件规定的功率。LoRa厂商需要通过软件控制发射功率。但发射功率降低2.15dBm,意味着覆盖范围的减少,行业用户需要增加更多的设备,投资成本将增加。更为重要的是现有的LoRa网关和终端都超过了该规定,面临拆除风险。



第三,文件规定网关功率限制在50mW以内。



解读:目前LoRa技术中的网关功率普遍在200mW。与发射频率情况一样,LoRa企业需要通过软件控制功率实现。这样的改变,意味着LoRa设备的网关功率变为原来的四分之一,将导致LoRa设备覆盖半径收缩75%。行业用户同样需要增加更多的设备,投资成本将成倍增加。



第四,文件规定单次发射持续时间不超过1秒。



目前LoRa技术单次发射持续时间在5s以内。该规定要求LoRa厂商对底层通信软件进行修改。对行业用户而言,那些上行数据包超过36字节的应用,将不能使用LoRa技术。所以行业用户需要修改适配业务模型,需要修改应用软件。智能水表、智能燃气表、智能烟感等行业,如果不重新适配,将不能继续使用LoRa技术。



第五,文件规定网关任意时刻限单个信道发射。



目前LoRa技术普遍支持多信道发射。想要符合该项要求,LoRa厂商需要进行软件升级。



对于行业用户,LoRa网络容量下滑88%,导致投资成本将成倍增加。这就好比道路由此前的多车道变为了单车道,用户只能通过多修路的方式解决。多修路就意味着更多的设备购买,投资成本将成倍增加。



第六,文件规定微功率短距离无线电发射设备场景限制在建筑楼宇、住宅小区及村庄等小范围内组网。



在笔者看来,这点最为致命。因为这意味着LoRa行业用户将不能在城市和企业搭建的城域网,已经搭建了的LoRa局域网也将成为违规搭建(如杭州、宁波的LoRa城域网),需要拆除。



第七,文件规定微功率短距离无线电发射设备只能用于电力、热力、水务、燃气等公用计量业务。



解读:目前物联网市场前景广阔的停车等非公用计量业务将不能使用。



第八,文件规定微功率短距离无线电发射设备不能干扰当地声音、电视广播电台使用。



解读:这意味着开通地面波数字电视的城市,同一频率的LoRa不能使用。同样使用DS-13~DS-17频道的区域,也不能使用LoRa。比如北京海淀区中央广播电视就使用了DS-14频道。



整体看,在新规定下,LoRa覆盖收缩84%,容量下滑88%,城域网和存量终端需改造。



三大物联网场景分析:

LoRa受限无法支持



物联网应用最为广泛的场景是LPWA物联、2G头部物联、新兴物联。但是随着该文件的发布,这三大物联网场景或与LoRa技术无缘。



首先,LPWA物联领域。从技术角度分析,标准LoRa技术是可以用在智能抄表(智能水表、智能燃气表、智能热力表)、电力抄表、烟感行业场景,但52号文件规定LoRa的发包要小于36B,而这些场景均要求网络上行发包大于100B。这意味着LoRa技术无法支撑这些行业需求,从而不可用。



不可用是指现有的行业应用不重新适配不能继续用LoRa,如果要使用LoRa,需要行业修改业务模型和逻辑,软件适配,才有可能再使用。



在智能停车场景,文件规定LoRa发射功率要低于50mW,覆盖收缩1/4,导致LoRa不可用。在智能路灯场景,LoRa第一不能组大网,只能是局域网;第二发射功率要低于50mW,覆盖收缩1/4;第三限制单通道发射,容量受限,所以也不可用。



其次,2G头部物联领域。随着我国2G的逐步退网,NB-IoT和LoRa势必抢占2G退出后留下的真空市场。但是LoRa技术本身就不匹配智慧物流、工程车监控、金融租赁、共享单车、2G POS机等领域。这些领域的发包容量都大于36B,LoRa无法满足。



最后,新兴物联领域。在白电、智能穿戴行业等新兴物联领域,一直未出现相应的LoRa技术应用。而且LoRa也不匹配这些场景的技术需求。




观察:

LoRa前景不明朗,

用户选择信心不足



此次工信部发布的《微功率短距离无线电发射设备目录和技术要求》文件,从功率、发射持续时间、发射信道数量、应用场所、应用业务、频率干扰等方面做出了明确规定,以保证中国物联网产业的良性发展。



这些规定,有利整个产业,但对LoRa技术而言并非利好。因为有大量的场景无法使用。为了满足国家规定,应用LPWAN多个场景,企业需要花费更多的成本对LoRa改造,进行软件升级及设备数量的增加。而且2G物联网技术退出后所空出的巨大市场以及新兴物联网市场,都与LoRa技术没有关系。



通过以上解读,笔者认为LoRa技术2020年在中国的发展前景依然很黯淡,存在太多的不可确定性以及风险。已部署LoRa的企业要花费更多的资金升级软件、扩容和增加站点,更别提LoRa自建网络需要的大量运维工作。这些都打击了行业用户对LoRa的信心。



尽管LoRa阵营提出未来从发展室外到发展室内物联网,意图断尾求生,但应用场景还是严重受限,LoRa网络和连接的发展规模,也就固化在很低的水平。



所以,LoRa技术2020年在中国的发展道路,依然笼罩着厚厚迷雾。


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