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運營商級網絡部署開啟 物聯網普及為時不遠

責任編輯:editor005

作者:趙小飛

2017-01-17 14:00:59

摘自:物聯網智庫

經過2016年業內的高度關注,低功耗廣域網絡不僅占據物聯網領域的第一熱詞,更是有實實在在的商用推進,多種形態、多主體的運營商級的低功耗廣域網絡的部署正是2016年發展的成果

經過2016年業內的高度關注,低功耗廣域網絡不僅占據物聯網領域的第一熱詞,更是有實實在在的商用推進,多種形態、多主體的運營商級的低功耗廣域網絡的部署正是2016年發展的成果。期待2017年運營商級網絡部署的完成,屆時人們工作生活會真正感受到物聯網帶來的改變。  

從終端特征視角來看,運營商級低功耗廣域網絡由于覆蓋范圍和接入的便利性,具有更廣闊的應用范圍,而企業級或行業級專用低功耗廣域網絡更適合擁有大量終端且終端分布范圍比較集中的用戶。

在上周六發布的文章中,筆者從用戶所擁有的終端量級和分布范圍兩個特征的視角考察了對低功耗廣域網絡運營商的選擇。從終端特征視角來看,運營商級低功耗廣域網絡由于覆蓋范圍和接入的便利性,具有更廣闊的應用范圍,而企業級或行業級專用低功耗廣域網絡更適合擁有大量終端且終端分布范圍比較集中的用戶。從目前低功耗廣域網絡的發展狀況來看,運營商級和企業級、行業級不同形態的低功耗廣域網絡已經開始部署和運營,本周將對各種形態的低功耗廣域網絡進行考察。

接入用戶和覆蓋范圍視角下的網絡形態

在傳統的通信市場,國家級或城市級網絡僅限于幾家主流的電信運營商來部署和運營,統一為批量化的終端提供連接服務。而對于專用于物與物通信的網絡,各行業和領域的非同質化終端,運營商級低功耗廣域網絡可以通過多種形式存在,也就是說,物聯網時代,將有多種形式的物聯網專用網絡的運營商。

運營商級網絡沒有一個明確的定義,筆者認為,我們可以從網絡的覆蓋范圍和接入用戶類別兩個角度,對運物聯網專用的網絡形態范疇進行界定。

在筆者看來,正如上圖所反映的一樣,運營商級網絡是一個相對的概念。我們可以根據網絡覆蓋范圍和用戶接入數量(包括企業用戶和個人用戶)將網絡形態大致分為四個象限:

(1)局域覆蓋、單用戶接入的企業級/家庭級網絡

當一張網絡僅僅覆蓋有限的范圍,且只有單個用戶接入該網絡時,因為只服務于單個用戶,該網絡一般不存在運營的概念。一家小型的企業、一個家庭都可以看做是單個用戶,這些用戶雖然可能有不少物聯網終端,但只需一張局域網絡即可實現自身終端的連接,終端歸屬權為該用戶,網絡歸屬權也是該用戶,此種情況下的網絡僅為家庭/企業級的網絡。

(2)局域覆蓋、多用戶接入的社區級/行業級網絡

在物聯網應用中,也存在可以接入多個用戶的局域網絡。比如,一些社區為了公共資源的管理,可以部署一個社區級的網絡,連接社區內多個家庭或單位的公共資源終端;也有一些產業聚集的區域,如產業園區部署了服務業該產業集群的物聯網終端專用網絡。不論是社區、園區,還是小范圍的產業聚集區,所部署的網絡只是在非常有限的范圍內,更多也是一種專網的形式,網絡歸屬權為社區、園區運營部門,與終端歸屬權分離出來。

(3)廣域覆蓋、單用戶接入的企業級/行業級網絡

一些大型、多元化企業往往擁有海量的設備需要接入,以實現物聯網的應用,而這些企業的業務分布非常廣泛,不少此類企業會自建一張廣覆蓋的專用網絡,僅供自己單個企業的終端接入;同樣的,某個具有特殊需求的行業組織也會自建一張僅供自身行業內單位的終端接入的專用網絡,這張網絡因為行業業務需求,覆蓋整個城市甚至全國多個城市,如公安、鐵路、民航等行業,形成一張行業專網。特別強調的是,行業也可以看成是一個大型的單個用戶,因為該網絡具有排斥行業外用戶接入的特征,不具備開放性。

(4)廣域覆蓋、多用戶接入的運營商級網絡

當一家機構通過部署整個城市、國家甚至跨國覆蓋的網絡,向所有個人、家庭、政企用戶開放接入時,就形成了一張運營商級網絡。隨著各類用戶對物與物連接需求的增加,未來的低功耗廣域網絡會形成多張運營商級網絡,為物聯網終端提供無縫覆蓋、隨時隨地接入服務。

動態范疇界定,多主體、多技術路線的運營商級LPWAN網絡

在筆者看來,以上劃分的四類網絡形態只是為了方便研究而抽象出來的四種形態,實際上它們之間是動態變化、漸進式發展的形式,我們并不能確定一個量化的標準來定位四種形態。

舉例來說,當處于第三象限的企業業務逐漸擴大時,其終端分布范圍也逐漸擴大,當終端分布擴大到一定程度時,局域網絡無法滿足所有設備連接需求,此時就需要通過部署廣域網絡來實現,則其網絡形態逐漸過渡到第四象限。對于處于第四象限的企業級或行業級專用網絡來說,當網絡所有者和運營者發現自有網絡容量有大量空閑,可以將網絡能力有限地開放給其他企業或行業用戶,隨著開放的其他企業和行業用戶數量的增加,網絡運營的業務越來越多,則這張網絡也會逐漸過渡到第一象限運營商級網絡。

對于低功耗廣域網絡來說,更多展現的是在第一象限和第四象限的網絡形態,低功耗廣域網絡供應商開始部署了不少企業級/行業級專網和運營商級網絡。其中,對于運營商級網絡來說,從以上的概念和范疇界定出發,與傳統通信行業不同,低功耗廣域網絡領域會出現更多張運營商級網絡:

首先,電信運營商毫無疑問是運營商級低功耗廣域網絡的主力,是未來最大的物聯網網絡運營商;其次,其他擁有廣域網絡資源的廠商,在物聯網時代為發展創新業務的需求,開始部署城域或跨地區的低功耗廣域網絡并開展運營;再次,通過統一共享平臺形式,連接大量分散的低功耗廣域網絡,發展為可共享和互通的一張網,形成一個虛擬的LPWAN運營商。

以上三類是比較常見的運營商級低功耗廣域網絡運營主體,在各類運營商對技術路線的選擇上,NB-IoT因為全球電信級統一標準,為大多數主流電信運營商的選擇;而LoRa由于生態系統的相對成熟以及靈活部署,也得到一些主流電信運營商青睞,但更多是其他主體來選擇這一技術。當然,也有該領域的創業明星公司Sigfox在全球開辟出來的模式。

已經來到你的身邊,國內多張運營商級LPWAN悄然部署

相比于其他移動通信技術,低功耗廣域網絡從研發到商用過程是比較迅速的,全球數十個國家和地區已經開始了NB-IoT、LoRa、Sigfox等運營商級的網絡開始部署,部分國家甚至已形成了全國覆蓋。當然,國內在這一領域的商用進程并未落后于國外市場,多家機構采用NB-IoT、LoRa技術在部署多張運營商級網絡,在1-2年中,我們會切實感受到這些LPWAN網絡給工作、生活帶來的變化。我們不妨按照上節中闡述的運營商級LPWAN的三類主體,大致觀察一下國內運營商級LPWAN網絡部署情況。

(1)電信運營商的部署

中國移動、中國聯通、中國電信是未來基于NB-IoT運營商級網絡的主體,三家運營商目前在多個地區建立了實驗局,構建產業生態,未來NB-IoT將成為三大運營商物聯網終端連接數增長的最核心的支撐和基礎設施。

(2)擁有廣域網絡資源廠商的部署

除了三大運營商外,國內還有其他主體擁有全國性的廣域網絡資源,包括廣電、鵬博士等,它們的網絡、業務遍布全國各大城市,形成廣分布的用戶資源和基礎設施資源,且擁有電信經營許可證,具備了部署一張運營商級網絡的條件。對于廣電、鵬博士等企業來說,物聯網是其發展創新業務的重要方向,加上資源具備,所以運營商級LPWAN網絡部署水到渠成。

根據公開資料,由上海市經信委支持,上海廣電已開始采用LoRa部署一張覆蓋整個上海的城域網,目前已完成了某個區的覆蓋和多個業務應用試點。當網絡全部部署完成后,可以向有物聯網終端接入需求的所有用戶開放,這無疑是一張基于LoRa的運營商級網絡。另外,上個月鵬博士發起了中國LoRa物聯網產業運營聯盟,將以中國第四大運營的身份投入到家庭物聯網的建設和運營,在網絡已覆蓋的200余座城市部署LoRa網絡,同時為超一億家庭用戶提供物聯網服務。

(3)共享平臺運營者的部署

早在2016年初,中興通訊聯合業內多家廠商發起了中國LoRa應用聯盟(CLAA),雖然是一個聯盟形式,但卻開辟出一條通過共享平臺的模式逐漸形成運營商級LPWAN網絡的路徑。具體來說,通過運營CLAA的共享云化核心網,將所有采用CLAA網關的LoRa應用廠商連接起來,由于所有LoRa應用廠商分布在全國各地,且一些應用廠商部署的網絡有空余的容量,均可以共享給其他用戶使用,CLAA云化核心網實現對全國分散的網絡設備進行管理和維護,化零為整,形成一個全國性網絡的虛擬運營商。當然,這樣的模式在國內尚無先例,通過不斷嘗試和調整,未來可以形成一張運營商級LPWAN網絡。

經過2016年業內的高度關注,低功耗廣域網絡不僅占據物聯網領域的第一熱詞,更是有實實在在的商用推進,多種形態、多主體的運營商級的低功耗廣域網絡的部署正是2016年發展的成果。期待2017年運營商級網絡部署的完成,屆時人們工作生活會真正感受到物聯網帶來的改變。

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