承載LPWA類業(yè)務(wù)的物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)包括哪些呢。LPWA承載技術(shù)包括:基于2/3/4G的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),如GSM、GPRS、LTE;基于LTE優(yōu)化的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),包含針對成本進行了優(yōu)化的LTE Cat 1、針對成本與功耗進行了優(yōu)化的LTE Cat 0及eMTC技術(shù);基于全新空口設(shè)計的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),如NB-IOT;基于非蜂窩承載的技術(shù),如LoRa、Sigfox等。
但是針對智能單車的智能鎖基本有幾種了:
第一、短信開鎖,GSM 模塊。
第二、GPRS開鎖,GPRS/3G模塊。
第三、藍牙解鎖,短距連接。
第四、LTE IoT開鎖,eMTC/NB-IoT模塊。
接下來我們來聊聊這幾種通信制式吧。
1、短信開鎖,GSM 模塊。
第一代摩拜共享單車,車鎖內(nèi)置的是GSM 模塊,用戶手機掃描車體二維碼,大約10秒左右,電機帶動和鎖鞘“啪”的一聲,解鎖成功。
GSM 模塊的原理是采用短信解鎖,智能車鎖與插了SIM卡的功能手機類似,10秒左右的解鎖時間也正是短信投遞的時間。
短信解鎖的方式有其優(yōu)勢,開鎖比較穩(wěn)定,開鎖不需要通過GPRS/3G流量。
但同時,短信解鎖的方式也有很大的劣勢,比如鎖需要始終與網(wǎng)絡(luò)保持長連接的,就是說這個“手機”始終是開機的狀態(tài),時刻要接收信號,而目前GSM終端待機時長(不含業(yè)務(wù))僅20天左右,這之間的耗電就需要通過其他方式轉(zhuǎn)化為電能為其充電。
2、GPRS開鎖,GPRS/3G模塊
接下來共享單車的開鎖速度有了明顯提升,這主要是采用了由服務(wù)器通過GPRS/3G流量開鎖的方式。
GPRS開鎖的好處是等待時間明顯剪短,從短信開鎖的10秒左右,變成了3秒內(nèi)開鎖,提升了用戶體驗。而且隨著網(wǎng)絡(luò)流量價格的降低,在頻繁使用過程中要比短信更便宜,獲取的信息量也更大。
GPRS開鎖的劣勢是,如果采用3G或者4G模塊的話,4G通信模塊成本過高,一般需要200元人民幣以上。隨著物聯(lián)網(wǎng)的興起,雖然國內(nèi)已經(jīng)有多家蜂窩通信模塊廠商,但現(xiàn)有蜂窩通信技術(shù)的高功耗、高成本的硬傷,還是不如其他制式更有優(yōu)勢。
3、藍牙解鎖,短距連接
藍牙開鎖的原理是通過業(yè)務(wù)層校驗,手機下載指令加密包,再將包發(fā)送到藍牙,從而完成解鎖的。是讓手機跟車鎖直接交互的一種短距連接方式。
單純的藍牙解鎖有大量的弊端,首先各家手機商(這里主要指安卓手機)藍牙的芯片版本兼容太差,華為能開的話,魅族和小米不一定,何況市場上數(shù)十種安卓手機,同樣是華為的在不同的版本都有兼容問題,目前的主要原因是因為采購的藍牙芯片差異太大。
藍牙解鎖的優(yōu)點是,可以通過藍牙輔助流量開鎖。服務(wù)器只需用流量連接用戶手機,再由手機藍牙發(fā)送開鎖指令到智能鎖。這樣一來,開鎖功耗大大降低,也不需要依賴鎖中模塊的信號強度,提高穩(wěn)定性。4G手機的流量速度也保證了開鎖時間,開鎖不穩(wěn)定、開鎖時間慢、耗電等所有問題都可以得以解決。
當然藍牙解鎖的很大問題是,用戶需要手動打開藍牙,并能夠準確定位對應(yīng)的車輛才行。
4、LTE IoT開鎖,eMTC/NB-IoT模塊
5月23日,國內(nèi)開啟首個 eMTC/NB-IoT/GSM(LTE Cat M1/NB1和E-GPRS)多模外場測試,摩拜單車參與了多模LTE IoT外場測試。
eMTC/NB-IoT聚焦于低功耗廣覆蓋(LPWA)物聯(lián)網(wǎng)(IoT)市場,是一種可在全球范圍內(nèi)廣泛應(yīng)用的新興技術(shù)。
那么那種共享單車應(yīng)用這幾種通信制式的通信技術(shù)那種比較有優(yōu)勢?當然,摩拜單車選擇eMTC/NB-IoT制式組網(wǎng),也有顯著的劣勢。
相較于3G模組20美金成本,多模LTE IoT模組通過規(guī)模商用將使成本減半。目前NB-IoT芯片在—百萬左右量產(chǎn)級別上,價格為5美元/個,在千萬到億量產(chǎn)級別上價格可以下降至1美元/個。同時,運營商模組補貼的政策也將大大降低產(chǎn)品價格,芯片和模組的成本在短期內(nèi)會降低,從而替代傳統(tǒng)的GSM、GPRS通訊模組場景,加速應(yīng)用的落地。NB-IoT 覆蓋半徑約是GSM/LTE 的4 倍,eMTC覆蓋半徑約是GSM/LTE 的3 倍,eMTC/NB-IoT經(jīng)過優(yōu)化,基本可以達到5 萬連接數(shù)/ 小區(qū)。
考慮網(wǎng)絡(luò)的延時性、基站切換、功耗等因素,共享單車更適合于eMTC應(yīng)用,但共享單車沒有對大帶寬的需求。從帶寬供需角度看,共享單車并不需要1Mbps速率,eMTC看上去似乎也不太適合共享單車的應(yīng)用。
因此,聯(lián)合組網(wǎng)也許是個不錯的方式,未來有更多的應(yīng)用場景,也將使用到NB-IoT與eMTC互補,甚至需要短距連接互補的方式。綜上所述,通過NB-IoT與eMTC互補+2G與eSIM結(jié)合,才能滿足摩拜的多場景應(yīng)用需求。
通過摩拜單車智能車鎖的故事我們看到,未來組網(wǎng)方式并不是非此即彼的選擇,同時不同垂直行業(yè),不同應(yīng)用場景下,對網(wǎng)絡(luò)制式的選擇還有很長的路需要摸索。隨著產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,并沒有所謂完美的解決方案出現(xiàn),適用于2G/NB-IoT/eMTC多種連接技術(shù)的多模蜂窩物聯(lián)網(wǎng)模塊,也許會成為短期內(nèi)行業(yè)主流。