你被NB-IoT、LoRa等技術(shù)的宣傳“坑”過嗎?
“廣覆蓋、低功耗、大連接、低成本”似乎是低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)(LPWAN)宣傳的標(biāo)配,不論是基于授權(quán)頻譜的NB-IoT,還是非授權(quán)頻譜LoRa、Sigfox、RPMA等技術(shù),都會(huì)把這些標(biāo)簽貼在自己身上,往往還會(huì)拿一些具體指標(biāo)和同類技術(shù)對(duì)比以驗(yàn)證自己更有優(yōu)勢(shì)。過去兩年里,筆者一直致力于跟蹤、推廣低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)在物聯(lián)網(wǎng)的普及,不過今天從另一個(gè)角度,對(duì)這些技術(shù)的宣傳“吐槽”一下。在筆者看來,“廣覆蓋、低功耗、大連接、低成本”標(biāo)簽宣傳的背后,有著不少商用的“坑”,我們需要理性看待、理性推進(jìn)技術(shù)普及。
口號(hào)式宣傳開始“爛大街”,但背后實(shí)際問題更需明確
相信隨便問一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)的從業(yè)者,他們都能回答出低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)“廣覆蓋、低功耗、大連接、低成本”的四大“口號(hào)式”特點(diǎn),當(dāng)然不僅僅是口號(hào),還把其量化了,比如:比GSM覆蓋增強(qiáng)100倍、電池使用壽命10年、單站點(diǎn)5-10萬連接、5美金模組成本。不論是帶有形容詞的口號(hào),還是這些數(shù)字,都非常好記,這些宣傳口徑的設(shè)計(jì)在低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)問世初期確實(shí)對(duì)其快速普及產(chǎn)生重大作用。

不過,經(jīng)過這兩年的推進(jìn),目前市場(chǎng)對(duì)NB-IoT、LoRa等技術(shù)的認(rèn)知度已經(jīng)非常高了。但我們看到大量的論壇、研討會(huì)、線上推文等各種形式中傳遞的內(nèi)容仍然是那些“廣覆蓋、低功耗、大連接、低成本”的口號(hào)式宣傳,以及實(shí)現(xiàn)這些特點(diǎn)的背后原理,或者是所謂的抄表、停車等案例的簡單介紹。試想一下,一輛汽車設(shè)計(jì)最高時(shí)速220公里、百公里最低油耗4升,但我自己實(shí)際開車時(shí)速最高只能達(dá)到130公里,因?yàn)槌^該速度汽車會(huì)很難控制,而實(shí)際油耗是7升,因?yàn)橹挥心切╅_車大神才能達(dá)到4升油耗,如果還在不斷強(qiáng)調(diào)220公里、4升油耗似乎就比較多余了。類似的,不考慮物聯(lián)網(wǎng)實(shí)際部署情況,仍在不斷重復(fù)低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)的那些特點(diǎn)和數(shù)據(jù),無疑成為一些“爛大街”的口號(hào),其實(shí)我們更要討論的是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用落地過程中能夠達(dá)到那些特點(diǎn)需要跳過的“坑”。
值得關(guān)注的一些“坑”
筆者和一些從業(yè)者交流過程中,發(fā)現(xiàn)NB-IoT/LoRa等應(yīng)用落地過程中仍有不少障礙,而局外人往往會(huì)忽視,從而形成一些“深坑”。
(1)以偏概全,造成無所不能的假象
在各種場(chǎng)合中,對(duì)低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)能夠應(yīng)用的領(lǐng)域,往往給出的智慧城市、公用事業(yè)、智慧照明、智慧農(nóng)業(yè)、智慧物流、智能工業(yè)、智能家居、智慧醫(yī)療等大量的領(lǐng)域,幾乎囊括了國民經(jīng)濟(jì)的各行各業(yè)。各個(gè)行業(yè)確實(shí)都有低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的場(chǎng)景,但各行業(yè)中都有多樣化的連接需求,即使是具體的場(chǎng)景也需要多種連接來支持以保證可靠性,僅NB-IoT或LoRa并不一定能夠完全覆蓋連接需求,但不少宣傳中會(huì)避實(shí)就虛,給人一種無所不能的感覺。

在各類應(yīng)用中,低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)的四大特點(diǎn)應(yīng)該有明確的業(yè)務(wù)定位,比如,該類技術(shù)更適合那些低頻次、小數(shù)據(jù)包以及時(shí)延不敏感的業(yè)務(wù);由于低功耗終端的特點(diǎn),網(wǎng)絡(luò)更適合上行為主的應(yīng)用,不斷優(yōu)化的半雙工、Class B等技術(shù)讓按需下行也能夠得到一定保障;也是由于低功耗和定位特征,該技術(shù)適合跟蹤類或輔助定位應(yīng)用。類似這些業(yè)務(wù)定位的內(nèi)容更應(yīng)該向產(chǎn)業(yè)界來傳遞,而不是那些“爛大街”的口號(hào)和數(shù)字。
(2)無視業(yè)務(wù)模型的差別,強(qiáng)調(diào)10年電池壽命的假象
有了具體的業(yè)務(wù)定位,也需考慮實(shí)際落地中的業(yè)務(wù)模型,因?yàn)榧词故峭唤K端、同樣數(shù)據(jù)上報(bào)的需求,但業(yè)務(wù)模型不一樣,可能NB-IoT/LoRa這些低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)就不一定適用。舉例來說,同樣是一臺(tái)凈水器需要監(jiān)測(cè)使用次數(shù)和水量等數(shù)據(jù),在家用的時(shí)候采用NB-IoT比較適合,但在體育場(chǎng)、機(jī)場(chǎng)等公共場(chǎng)所采用NB-IoT就不適合,因?yàn)榧矣玫念l率并不高,設(shè)備每天僅上報(bào)少量數(shù)據(jù),但在公共場(chǎng)所中使用頻率極高,每天需要頻繁上報(bào)數(shù)據(jù),NB-IoT網(wǎng)絡(luò)可能長時(shí)間無法處于節(jié)電狀態(tài),其低功耗的特點(diǎn)無法發(fā)揮。
從這個(gè)案例來看,低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)終端功耗和業(yè)務(wù)模型的關(guān)系非常大,而不少人仍然在沒有任何業(yè)務(wù)模型假設(shè)情況下宣傳“10年電池壽命”。這個(gè)“10年”是有很多條件的,以下內(nèi)容說明了10年電池壽命的由來:

資料來源:華為
可以看出,在不少業(yè)務(wù)模型假設(shè)情況下,包括每天上報(bào)次數(shù)不超過24次,每次不超過200字節(jié)的數(shù)據(jù)量等,電池壽命可以達(dá)到10年以上。這樣的特征,對(duì)于無線抄表類業(yè)務(wù)非常合適,對(duì)于一些數(shù)據(jù)量小但上報(bào)頻率非常高的應(yīng)用,綜合分析后可能GPRS性價(jià)比更好。因此,沒有業(yè)務(wù)模型的假設(shè)一直強(qiáng)調(diào)超低功耗,無異于不顧路況和車輛性能一味強(qiáng)調(diào)汽車時(shí)速220公里一樣。我們更需要給業(yè)界傳遞類似業(yè)務(wù)模型和功耗之間關(guān)系的內(nèi)容,而不是簡單的“10年”這個(gè)數(shù)字。
(3)實(shí)際網(wǎng)絡(luò)環(huán)境復(fù)雜程度和廣覆蓋、大連接的落差
不論是NB-IoT還是LoRaWAN網(wǎng)絡(luò),其部署的難度和成本都小于傳統(tǒng)的2G/3G/4G蜂窩網(wǎng)絡(luò),但是,它們所面對(duì)的是千奇百怪物與物的連接,網(wǎng)絡(luò)部署完成后,能否做到有效的連接,其中影響的因素比人與人通信的網(wǎng)絡(luò)更多。一些復(fù)雜的通信環(huán)境,可能讓具體實(shí)施的人們會(huì)“懷疑”低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)的“100倍覆蓋增強(qiáng)、5-10萬連接”的特點(diǎn)。
與傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)不同,對(duì)運(yùn)營商級(jí)低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)的測(cè)試方式非常有限。當(dāng)人與人通信的網(wǎng)絡(luò)部署完成后,只要拿上手機(jī)或類似手機(jī)的設(shè)備,在人們主要活動(dòng)的區(qū)域走一遍,不論是語音還是數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)都能夠獲得準(zhǔn)確的測(cè)試結(jié)果;但低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)的場(chǎng)景不同,不少涉及到地下、建筑內(nèi)、水底等場(chǎng)所,而且類似場(chǎng)所中不同環(huán)境對(duì)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)衰減的影響差別很大,不可能把這些場(chǎng)所都測(cè)試到,因此在部署過程中無法保證完全廣覆蓋、大連接。

舉例來說,就無線抄表應(yīng)用中,北方農(nóng)村的水表大多數(shù)都安裝在地下1米深的水表坑中,以防止冬天水表凍裂,對(duì)于一些用復(fù)合材料的水表井,不少實(shí)測(cè)的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)信號(hào)會(huì)有5-10dB的衰減,而一些加蓋鐵皮的水表井又有不少信號(hào)衰減,這樣的環(huán)境讓NB-IoT/LoRa的廣覆蓋特性發(fā)揮程度有限。又如,規(guī)?;K端(遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到5萬的量級(jí))同時(shí)上報(bào)數(shù)據(jù)時(shí),會(huì)產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)擁塞。這些環(huán)境是測(cè)試手段無法窮盡的。
當(dāng)然,這些實(shí)際環(huán)境并不能否定“廣覆蓋、大連接”的特點(diǎn),只是各種復(fù)雜環(huán)境讓實(shí)際指標(biāo)和理論指標(biāo)的落差太大。未來需要不斷去探索,逐漸縮小落差,但各種復(fù)雜環(huán)境的解決方案的探索比那些口號(hào)式宣傳更有意義。
(4)輕松的口號(hào)式宣傳背后是執(zhí)行人員夜以繼日的心血
前不久,通信自媒體comobs發(fā)布一篇推文,是一位華為工程師回顧在德國電信做NB-IoT演示Demo的歷程。為了做好一個(gè)NB-IoT停車演示Demo,華為的工程師們?cè)诘聡娦诺耐\噲?chǎng)累計(jì)重復(fù)做了1000次測(cè)試,排查了傳感器、頻譜、射頻、核心網(wǎng)、App服務(wù)器、交換機(jī)等問題,做了大量客戶的工作,在經(jīng)歷諸多劫難之后,最終項(xiàng)目成功。用他的原話說:
上千次是什么概念?平均開車驗(yàn)證一次,需5分鐘,上千次,就意味著一周之內(nèi),我們?cè)诳蛻舻耐\噲?chǎng)開了83個(gè)小時(shí)。該舉動(dòng)把保安和當(dāng)?shù)鼐炀侄俭@動(dòng)了——以為我們是恐怖分子大半夜在埋炸彈。白天為了不影響停車場(chǎng)正常使用,我們只能在夜里見縫插針進(jìn)行測(cè)試,才引起了這樣的誤會(huì)。
這只是初期的一個(gè)演示,低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)商用的周期很長,未來落地過程中會(huì)遇到各類問題,需要執(zhí)行的人員和用戶一起解決,可能是大量的夜以繼日的勞動(dòng)。筆者也在想,過多的理想指標(biāo)的宣傳,會(huì)不會(huì)給前方執(zhí)行落地隊(duì)友“挖坑”?
正視問題,解決問題
當(dāng)然,筆者并不是唱衰低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展前景,近三年來筆者所撰寫的文章大部分都是對(duì)這方面的觀察和評(píng)論,也非??春闷淝熬?。不過,在目前這個(gè)時(shí)間點(diǎn)上,業(yè)界需要更多探討NB-IoT/LoRa等技術(shù)落地中產(chǎn)生的問題,不回避問題和障礙,未來這一領(lǐng)域的論壇、研討會(huì)、媒體撰文內(nèi)容應(yīng)該更多是把落地的問題拿到臺(tái)面上來討論,理性看待問題,理性解決問題。而不是還在宣傳“廣覆蓋、低功耗、大連接、低成本”和那幾個(gè)驚人數(shù)字這些“爛大街”的內(nèi)容,否則真是在給物聯(lián)網(wǎng)商用過程不斷“挖坑”了。