还在争论NB-IoT和LoRa谁干掉谁？他们面临着共同的“对手”
2017/11/15 8:53:50
随着低功耗广域网络（LPWAN）市场教育的普及，关于这一领域主流技术之间的竞争替代关系一直成为人们讨论的话题。
当然，基于低功耗广域网络的物联网广阔市场仅处于起步的初期，每一项技术的商用还在探索阶段，尤其是诸如NB-IoT和LoRa阵营已形成全球庞大的产业生态，轻言哪一个阵营会被取代还为时过早，或许几个主流的技术最终平分天下。
不过，所有低功耗广域网络技术在普及中都面临着一些共同的“对手”需要去“战胜”，一些重要的壁垒需要去跨越，其中包括获得更多种类传感器支持和更低功耗的电池技术支持。
多样化的传感器，局域连接技术正在被蚕食
不论是授权频谱的NB-IoT/eMTC，还是非授权频谱的LoRa/RPMA/Sigfox等技术，所面对的大部分业务是需要低功耗、低频率上报的传感器数据。由于可以做到数年无需更换电池或充电，这些传感器可以和通讯模块封装在一起，更加便于用户安装使用。大量场景下的传感器对低功耗广域网络标准的支持非常必要，而在低功耗广域网络商用前，这些传感器大多支持Zigbee、ZWAVE、BLE等标准。
上月，LoRa联盟在苏州召开全员大会后，一家名为奈伯思（NETVOX）的厂商宣布和LoRa IP所有者Semtech公司合作，将其已有的250种基于Zigbee的传感器产品转换为基于LoRaWAN的产品，目前已经推出基于LoRaWAN规范的8个智能建筑传感器，包括温湿度、光照、液位等传感器产品。奈伯思一位高管透露，在将Zigbee的传感器转换为基于LoRaWAN传感器同时，也在积极推出基于NB-IoT的传感器产品。
早在2015年时，笔者曾经撰写了一篇名为《蓝牙要抢ZigBee的地盘？其实它们还有一个更强劲的对手是低功耗广域网络》的文章，从距离、功耗、组网等角度对低功耗广域网络和BLE、Zigbee做了比较，并指出低功耗广域网络具有直达云端的优势，认为未来低功耗广域网络会侵蚀一些BLE和Zigbee的市场。彼时，低功耗广域网络的认知度还不高，NB-IoT的名称刚刚定下来，而BLE公布Mesh路线图，业内更多讨论的是BLE和Zigbee之间的替代关系，关注重点并不在低功耗广域网络上。
正如奈伯思的决策，低功耗广域网络对BLE和Zigbee/ZWAVE等技术的冲击已开始显现。无独有偶，升哲科技（Sensoro）近期在北京部署了一张覆盖主要城区的LoRa网络的同时，在大量建筑内也部署了基于LoRa的湿度、烟雾传感器。此前，这些传感器只能通过Zigbee、ZWAVE来上报数据，现在就可以通过LoRa网络直接将数据传送至云端，无需在建筑内到处部署网关。笔者在和一些智慧建筑集成商从业者交流中，他们表示楼宇中不少传感器采用NB-IoT或LoRa是更为有效的方式，也正在考虑替换掉原有的Zigbee方式。
当然，并非所有支持局域连接的传感器都会转换为支持低功耗广域网络的传感器，那些需要自组网的场景中BLE Mesh或Zigbee仍然是最好的选择。不过，可以看出，不论是NB-IoT还是LoRa，其广泛的市场化需要越来越丰富的低功耗、廉价的传感器的支持，低功耗广域网络产业生态必须突破这一薄弱环节。
除了本身的通信技术低功耗，电池技术也迎来一些变革
节电是低功耗广域网络技术的最大亮点之一，不过，除了这些通信技术本身各类低功耗的设计外，行业应用的落地中还需考虑搭配使用的电池技术，包括电池本身的衰竭、成本、体积等，来支持行业应用真正做到便捷部署、5-10年寿命、低成本等特点。
近日，Semtech宣布和一家拥有全新电池技术的创业公司Imprint Energy合作，推动LoRa进一步普及。Imprint Energy拥有超薄的柔性印刷式电池技术的创新型企业，其电池产品能够支持那些超薄且外形小巧的设备和应用，如此一来，Imprint Energy的技术和LoRa的结合，会更进一步将LoRa应用于大量可穿戴设备、小型传感器等领域。
Semtech不仅仅是简单的合作，而是投资了ImprintEnergy公司。此前，笔者在《股价翻倍、全球事实标准，Semtech如何依靠LoRa成为物联网领域举足轻重的力量》一文中回顾过Semtech历次的投资并购，每次投资并购均产生非常成功的效果，而这次投资Imprint Energy和LoRa形成了极强的协同效应。
Imprint Energy由加州大学伯克利分校两位博士毕业生创立，这一印刷电池技术解决了锂电池的体积和柔性问题。
引用新浪科技此前的报道，尽管锌早已用于电池，但锌电池很难做到可充电，因为当锌与液态电解质结合时，会产生一种称为树枝晶的物质，这种细微的纤维会不断生长并阻碍充电反应。Imprint Energy通过锌与固态聚合物结合而成的电解质解决了这一难题；其次，Imprint的这种电池可以做到很薄，能够小到仅有几百微米；此外，锌也使得Imprint的电池更加安全，毒性比锂电池小，对于戴在人身上甚至植入体内的设备，锌电池是更安全的选择。
不过，在笔者看来，更为吸引人的是Imprint Energy公司对电池生产工艺进行改进和优化，能够使用多种类型的通用大批量打印设备进行打印，这就允许传统的电子制造商们能够在其现有的生产线上进行快速集成，这让Imprint Energy的技术走出小范围试验，支持低成本、大规模的商用出货。目前Imprint Energy 已经提供了数千个电池样品，多家合作伙伴已经使用其自己的设备打印出了电池。
国内一家名为常州恩福赛印刷电子公司也推出了类似印刷电池的“纸电池”，已应用于RFID标签、医疗等领域。
这些电池技术不仅仅用于基于LoRa的物联网应用中，其他低功耗广域网络的应用也可以采用，构成低功耗广域网络上游的一个重要的环节，扩大低功耗广域网络的应用范畴。
近期物联网智库推送一篇文章《为什么说现阶段的NB-IoT可能在为LoRa做嫁衣？》引起一些争议。笔者觉得目前两者分别在运营商级和行业级物联网领域推进，还未到需要马上投入竞争的阶段，更不是阻碍市场发展的因素。不过，它们共同面对的上游传感器、电池等领域，却是必须要去共同解决的，因为这些领域才是阻碍物联网落地的因素。
