自2015年至今為期5年的快速發(fā)展，LPWAN如今已面臨到轉(zhuǎn)折，原有的驅(qū)動優(yōu)勢不再，因此接下來必須將注意力擺在LPWAN應(yīng)用，才能在下個階段發(fā)展中奪得先機。但要突破LPWAN發(fā)展瓶頸，既需要創(chuàng)新的應(yīng)用開發(fā)平臺，也需要端到端的解決方案和服務(wù)，才能讓各家企業(yè)儘快藉由LPWAN的技術(shù)與應(yīng)用中獲利，邁向LPWAN的下一個5年。

在回溯「低功耗廣域網(wǎng)路（Low-Power Wide-Area Network；LPWAN）」的發(fā)展歷史時，很多人都將2015年作為其起步的「元年」，當(dāng)時一個標(biāo)誌性的事件是法國物聯(lián)網(wǎng)（IoT）新創(chuàng)企業(yè)Sigfox獲得高達1億歐元的投資，而其聚焦在「長距離、低傳輸速率、低功耗」廣域網(wǎng)路的獨到眼光，也讓敏銳的投資者們隨即察覺到其中所蘊含的龐大商機潛力。

之後各種LPWAN的技術(shù)便如雨後春筍般湧現(xiàn)。而2016年3GPP公佈了LTE-M和NB-IoT兩個技術(shù)，做為授權(quán)頻段的LPWAN標(biāo)準(zhǔn)，更是向這個市場中投入了一個震撼彈。從此之後，LPWAN領(lǐng)域就成了相當(dāng)熱鬧的「戰(zhàn)場」，各種以技術(shù)和商業(yè)角度出發(fā)的拉扯不斷，而精彩的故事也不少。

突飛猛進的5年

這樣的市場熱度也轉(zhuǎn)化為推動LPWAN發(fā)展的加速度，使得這個新興領(lǐng)域在過去的5年中有相當(dāng)顯著的進步。根據(jù)IHS的研究數(shù)據(jù)顯示，2020年全球總LPWAN連接裝置數(shù)量將超過4億，而從2017年至2023年LPWAN網(wǎng)路連接數(shù)量的年複合成長率預(yù)估將高達64%，總數(shù)更將達到17億。

圖1 : 全球LPWAN網(wǎng)路連接數(shù)量快速成長（source：IHS）

各種LPWAN技術(shù)，便在這樣高速發(fā)展下，逐漸建立了自身的市場地位，做於非授權(quán)頻段的LoRa和Sigfox，以及做於授權(quán)頻段的NB-IoT和LTE-M四種技術(shù)漸漸成為主流。到2019年底，四種技術(shù)的總和已經(jīng)占全球LPWAN連接設(shè)備總數(shù)的92％。其中LoRa占比最高，不過預(yù)估在2022年左右，NB-IoT便會後來居上，成為LPWAN市場的主力。

圖2 : 截至2019年，全球以LoRa、Sigfox、NB-IoT和LTE-M四種技術(shù)為基礎(chǔ)的LPWAN連接設(shè)備占比約為92％。（source：IoT Analytics）

LPWAN的未來趨勢

短短5年之內(nèi)，便取得這樣的成績，著實令人驚嘆。也因此人們便對未來發(fā)展抱持著濃厚的好奇，試圖洞察LPWAN的下一步。

根據(jù)Transforma Insights的研究報告顯示，到2030年全球LPWAN的連接總數(shù)將達到40億個，這意味著LPWAN在未來10年間，仍將以超過30%的複合增長率大步邁進。

促成這種持續(xù)且高速的增長原因之中，5G的商業(yè)應(yīng)用被認(rèn)為是最重要的一環(huán)。我們都知道，2020年7月，國際通信聯(lián)盟（ITU）正式核準(zhǔn)並將NB-IoT納入5G標(biāo)準(zhǔn)，成為5G mMTC的主要組成，因此隨著5G商業(yè)應(yīng)用的發(fā)展，5G mMTC將成為LPWAN連接的主力。按照Transforma Insights的預(yù)測，到2030年，以5G mMTC為基礎(chǔ)的LPWAN連接市場占比將超過三分之二。伴隨而來的影響，勢必也會帶動整個LPWAN領(lǐng)域，加速相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。

不過，這種不單單只是數(shù)量上的成長，單靠5G商業(yè)應(yīng)用去帶動，顯然是不夠的，來自最終端用戶的成功應(yīng)用，才更為關(guān)鍵也更具說服力，而這也正是這兩年讓LPWAN行業(yè)領(lǐng)域感到焦慮的地方。換言之，40億個LPWAN連接的目標(biāo)很遠(yuǎn)大，但是否如願且如期達成，還是得仰賴可靠的市場驅(qū)動力做後盾。

LPWAN發(fā)展驅(qū)動力的變化

既然提到了「驅(qū)動力」，那我們還是回過頭來分析一下，在LPWAN發(fā)展最一開始的5年之中，對其發(fā)展貢獻最大的驅(qū)動力到底是什麼？其實答案顯而易見，主要有以下兩點：

? 一是由於各技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的競爭。作為一個新興市場，發(fā)展初期因技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)而產(chǎn)生的紛爭在所難免，這就需要各家標(biāo)準(zhǔn)的忠實擁護者們大力支持，並拉攏更多擁護者。

? 二是來自商業(yè)巨擘的「供養(yǎng)」。想要加速LPWAN相關(guān)供應(yīng)鏈的成熟，關(guān)鍵晶片模組等要素的價格要短時間內(nèi)下降，行動網(wǎng)路業(yè)者等行業(yè)巨頭會在初期以巨額補貼款作為催化，這種模式在以往行動網(wǎng)路標(biāo)準(zhǔn)的演進中屢試不爽，因此在LPWAN上我們也能夠看到相關(guān)供應(yīng)商、設(shè)備製造商，甚至是從其他領(lǐng)域跨足而來的新進入者。

但仔細(xì)思考就會發(fā)現(xiàn)，上述這兩點驅(qū)動力其實都是以「投入資本」為主，要以此加速起步時的進步無妨，但很難長久延續(xù)；想要達到長久發(fā)展，重點還是來自市場中，那些對「營收」真正有幫助的動力。也就是說，時至今日，LPWAN若還想要有如此強勁的發(fā)展，就必須將心思擺在拓展更多應(yīng)用案例、推動LPWAN在更多情境下的應(yīng)用。

那這種「新動力」的來源會在哪？要解答這個問題之前，我們要先明白目前LPWAN應(yīng)用的發(fā)展瓶頸在哪？

首先，與我們所熟悉的高速行動網(wǎng)路不同，LPWAN應(yīng)用市場零碎化的特點相當(dāng)顯著。根據(jù)Transforma Insights的預(yù)測，到2030年，LPWAN逾半都是行業(yè)垂直應(yīng)用，29%來自消費市場，還有20.5%的連接為跨垂直行業(yè)的應(yīng)用。這種目標(biāo)應(yīng)用的分散化也就意味著LPWAN的網(wǎng)路形態(tài)將會是多樣化。除了公共網(wǎng)路，私有網(wǎng)路和專用網(wǎng)路也將是LPWAN一種主要的部署和營運模式。Transforma Insights的研究資料顯示，到2030年，在非授權(quán)頻譜LPWAN設(shè)備中將有54%是通過私有網(wǎng)路連接；而值得注意的是，NB-IoT等以公共網(wǎng)路為主體的授權(quán)頻譜LPWAN，也在積極嘗試納入私有網(wǎng)路的模式，或是試圖將私有網(wǎng)路接入公共網(wǎng)路之中。

這樣的趨勢也意味著在LPWAN領(lǐng)域，是無法只用一種網(wǎng)路去滿足所有用戶需求的，正確的做法應(yīng)該是根據(jù)終端應(yīng)用的實際需要，訂製其網(wǎng)路部署和營運方案。然而，在現(xiàn)實考量與人們習(xí)慣的網(wǎng)路部署和營運模式相比，這做法顯然既費力又花錢。

圖3 : 2030年LPWAN行業(yè)應(yīng)用分佈圖（source：Transforma Insights）

其次，零碎的應(yīng)用，也就意味著終端設(shè)備的多元，除了發(fā)展初期人們可想而知的一些典型LPWAN應(yīng)用場景，還會不斷衍生出更多的創(chuàng)新應(yīng)用案例，比如要求網(wǎng)路終端支援多模組LPWAN通訊技術(shù)、同時支援無線廣域網(wǎng)路和區(qū)域網(wǎng)路的通訊，或者是支援GPS等地理資訊功能。單一的技術(shù)架構(gòu)顯然無法滿足這樣的需求，因此也就需要更為整合的應(yīng)用開發(fā)平臺來支撐。

如何突破發(fā)展瓶頸？

對於上述這些由於市場零碎化所帶來的挑戰(zhàn)，在LPWAN生態(tài)圈行業(yè)內(nèi)已經(jīng)有越來越深刻的體悟，因此圍繞於此而展開的探索，也正緊鑼密鼓地持續(xù)進行中，其中也有不少創(chuàng)新的方案和模式可供參考。

例如在支援多標(biāo)準(zhǔn)、多場景的應(yīng)用開發(fā)平臺方面，安富利推出可同時支援LTE-M/NB-IoT、藍牙5.2和GPS的AVT9152模組。該模組以Nordic Semiconductor為基礎(chǔ)整合LTE-M/NB-IoT數(shù)據(jù)機和GPS的nRF9160低功耗SiP零組件，以及nRF52840藍牙5.2/BLE先進多協(xié)議SoC，在一個僅26mm x 28mm尺寸的封裝中就可提供包括蜂窩LPWAN、以2.4GHz為基礎(chǔ)的多協(xié)議無線電（包括藍牙5、ANT、Thread、Zigbee、IEEE 802.15.4和特有的2.4GHz RF協(xié)議），以及衛(wèi)星定位在內(nèi)的多種功能。

在醫(yī)療相關(guān)的接觸者軌跡追蹤、物流和資產(chǎn)追蹤、自動販賣機、自助服務(wù)終端設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備，和智慧建築自動化等領(lǐng)域，都可以成為具備高靈活度且可擴展的技術(shù)平臺。安富利以AVT9152模組為基礎(chǔ)的評估套件，則為開發(fā)者提供一個完整的設(shè)備到雲(yún)端平臺，縮短客戶產(chǎn)品上市時程，為實現(xiàn)創(chuàng)新LPWAN應(yīng)用提供協(xié)助。

圖4 : 安富利可支援LTE-M/NB-IoT、藍牙5.2和GPS的AVT9152模組（source：Avnet）

當(dāng)然，技術(shù)平臺只能算是LPWAN「新動力」所需的其中一個環(huán)節(jié)。如上述所提，面對個別的網(wǎng)路部署和營運需求，必須要有更完整的客製化方案，才能解決客戶的痛點。

具體來說，安富利致力於提供端到端的IoT解決方案，而這些方案實際上算是一個綜合的生態(tài)系，不僅整合了全球先進晶片和零組件廠商的硬體資源，也囊括了IoT開發(fā)所需要的軟體和雲(yún)端計算資源，以統(tǒng)一的平臺為基礎(chǔ)，囊括LPWAN網(wǎng)路創(chuàng)建和運作所需，從早期的技術(shù)諮詢、中期的開發(fā)，到後期的網(wǎng)路部署等全部流程。

因應(yīng)客戶在實際LPWAN應(yīng)用的不同要求，安富利不僅可以整合平臺中各方面的要素、資源提供「一站式」解決方案，同時也具備在產(chǎn)品整個生命週期中提供技術(shù)服務(wù)的能力。

圖5 : 安富利端到端的IoT解決方案和技術(shù)服務(wù)，為LPWAN的部署和運作帶來便利性。（source：Avnet）

總結(jié)

總而言之，經(jīng)過最一開始5年的快速發(fā)展，今日LPWAN已經(jīng)走到了一個轉(zhuǎn)折處，原有的驅(qū)動力優(yōu)勢目前或許已山窮水盡，但在柳暗花明處人們則必須將更多的注意力聚焦在LPWAN的應(yīng)用上，才能在下一個5年的發(fā)展中佔據(jù)最有利的競爭位置。

要突破LPWAN應(yīng)用發(fā)展的瓶頸，既需要創(chuàng)新的應(yīng)用開發(fā)平臺，也需要端到端的解決方案和服務(wù)，如此才能讓LPWAN網(wǎng)路的供應(yīng)商或擁有者能加速網(wǎng)路的部署和應(yīng)用，儘快從LPWAN中獲利。

（本文作者劉帛松為安富利臺灣資深解決方案業(yè)務(wù)經(jīng)理）