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物联网应用关键推手,半导体厂商抓住LPWAN商机有妙招?

时间:02-27 来源:新电子 点击:

低功耗广域网(LPWAN)专为低数据传输量、低功耗、远距离、大量链接的联网应用而设计,近来随着物联网应用发展日益火热而成为市场关注焦点,同时也呈现出标准百家争鸣的热闹局面,引来半导体业者、电信商等加速布局。

低功耗广域网(LPWAN)将成物联网应用关键推手。 根据GSMA Industry Paper报告预测,2019年全球将有超过二十亿个LPWAN装置联网,不仅可满足物联网商用发展,其潜在商机更是惊人。 为此,系统商及电信运营商等皆积极进行市场布局,除抢攻市场商机,也进一步加速推动LPWAN商用化发展。

在2016年,全球采用非授权频段的低功耗广域网(LPWAN)阵营Ingenu、LoRa、Sigfox等推出广覆盖、低功耗、低成本解决方案在市场上崛起,包含:韩国SKT、荷兰KPN、Senet与Comcast等都进行大规模的布署,造成3GPP阵营芯片、模块、设备业者及部分的营运商的竞争压力,因此于去年6月3GPP终于完成标准制定。

同时,LTE-cat M1与LTE-NB1芯片与模块业者更是于下半年积极推出解决方案供营运商测试,预期Vodafone、DT与中国地区将优先于2017年推出商用化LTE-NB1网络,同时Verizon与AT&T则选择优先完成LTE-cat M1商转。 在2016年标准底定下,预期将带动2017年全球各地营运商的服务布局。

看好LPWAN应用商机,半导体业者也纷纷推出相关解决方案。 例如,零组件通路商大联大控股近日便宣布,旗下友尚集团将推出升特(Semtech)运用LoRa技术所设计的远距离无线技术温度侦测方案--SX1276(图1)。

图1 看好LPWAN应用商机,通路商推
出新一代远距离无线技术温度侦测方案。

物联网应用可把周遭的一些物品透过网络连接互动,让人们能够以更简单、可靠的方式来连接网络。

然而,对于如何延长收发器到传感器的距离,却一直是物联网相关应用设计者们的困扰。

LoRa技术具备超长距离、低成本等特性。 因其灵敏度可达到-148dBm,可以让传感器组件的范围大幅增加,同时可减少讯号放大器的使用并节省成本;因具备低耗电特性,故待机电流最低仅2.5uA,大幅低于GPRS的耗电量,可缩小电池体积并延长其传感器的待机时间。

基于此一技术,新推出的解决方案可提供一个能够方便连接至客户端的微控制器(MCU)模块,并藉此延长传输距离;并提供一个SPI接口,让用户将数据及控制讯号与Semtech SX1276连接后,透过天线发送LoRa讯号至远程。

Actility/Abeeway推动物联网地理定位服务
另一方面,Actility和地理定位系统业者Abeeway也宣布,将结合全球定位系统(GPS)和Actility ThingPark物联网平台低功耗、长距离且低成本的LPWA网络,共同开发和推出一套弹性的物联网定位解决方案

Actility执行长Mike Mulica表示,地理定位和对象追踪可望成为物联网最大宗的应用,此次合作可说是两强连手。 藉由与Abeeway合作,该公司可以将ThingPark平台的网络定位功能与高精准随选装置型GPS相结合,提供业界较先进的地理定位技术。

据悉,Abeeway为设计追踪LoRaWAN装置之厂商,产品包括随选地理定位(On-demand geolocation)、动作警报或地理围栏。 这些追踪器使用GPS讯号确认位置,再由省电的LoRaWAN网络将位置信息传送至追踪的应用装置。 与使用行动网络的追踪器相比,上述追踪器的电池寿命长很多。 Actility和Abeeway正着手开发更具突破性的技术,专为LoRaWAN网络优化的创新AGPS技术,只需更少的卫星即可完成定位,GPS锁定时间也可降至数秒以内。 由于接收和处理讯号所需的功耗减少,这样的组合大幅提高了电池寿命,比既有的GPS定位技术提升一级。

Abeeway执行长Florian Sforza说明,公用LPWAN网络成长快速,开启了LoRa网络应用的新发展,例如资产追踪和地理定位服务。 该公司擅长开发LoRa网络多模追踪器,能够在功耗和定位精准度之间提供动态平衡优化。 透过与Actility密切合作,并且将该公司的地理定位解决方案整合至ThingPark平台,将加速地理定位应用的部署,提高终端用户的使用率。

LoRa网络定位和GPS相互整合是Abeeway追踪器迈向真正多模的第一步,Abeeway追踪器同时还结合WiFi网络侦测和蓝牙beacon技术,以提供精准的室内定位服务。 所有这些功能将透过ThingPark X平台提供的单一且高效的位置API进行整合及提供给用户,ThingPark X平台还可将数据传送至客户的云端平台,包括IBM Watson,Microsoft Azure和AWS。

此外,不只是整合定位技术,该服务透过单一的ThingPark X API即可取得,加上LoRaWAN网络双向链接的功能,开发商可依据应用所需管理地理定位。 例如,追踪资产或防盗的应用,可以利用低功耗的网络定位系统在车辆周围形成「地理栅栏」,只有当车辆偏离默认的范围,警报才会启动。 但如果车辆闯出地理栅栏外,该应用可呼叫GPS定位信息,以实时追踪车辆和寻回。

Mulica认为,与Abeeway合作推动下世代物联网技术演进,将能改变许多产业的游戏规则,包括物流业、供应链管理、精准农业、公用事业和矿业,打造出工业物联网的「杀手级应用」。

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