《智能家居》第141期专访:智能家居标准统一尚需时日,LoRa技术优势得天独厚

[导读] 智能家居市场正在规模快速增长时期,但截至今日我们还没有看到足够多的迹象表明某一种标准或技术未来会一统天下。

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中兴克拉科技(苏州)有限公司 CEO 刘建业

智能家居市场正在规模快速增长时期,但截至今日我们还没有看到足够多的迹象表明某一种标准或技术未来会一统天下。

目前市场上最常用的无线协议有Wi-Fi、蓝牙、Zigbee等,这些无线技术都属于短距局域网无线传输。Wi-Fi功耗大、适合传输大量数据;蓝牙功耗稍低、传输距离短;Zigbee技术较为复杂,组网成本高;所有无线协议都有其优缺点,但最重要的选用因素仍然是互操作性和安全性,以及更多更丰富的产品选择。

以LoRa为代表的低功耗广域远距物联网无线技术,由于其覆盖范围广、城区达2~3km,除了完美覆盖社区的家庭应用,且同一张网提供社区周边2km的应用覆盖。非常适合智慧社区大力发展中带动的智能家居产业。因此未来除了现有的无线协议外,LoRa也将占据智能家居乃至社区的无线技术的重要席位。

海内外知名企业站队LoRa,多元化智能产品已成熟商用

面向消费物联网的场景中,智能家居是最具潜力细分市场之一,IDC预计智能家居市场规模到2022年将增长至2770亿美元左右(1.7万亿人民币)。LoRa智能家居相对于其他的传统无线协议来说,传输范围更广,穿墙能力更强、低功耗、超长电池寿命。过去两年国内很多智能家居厂家已经意识到LoRa技术在智能家居领域具有低功耗、广覆盖、低成本、易组网等多种优势,加大研发和市场的投入。其中不乏国内国际均有很高知名度及市场占有率的知名企业,其系列化产品已商用成熟,不仅为家庭、也为小区物业、社区街道的物联网化公共服务提供完整的解决方案及相应的产品。

全球最大的LoRa物联网应用生态圈——CLAA物联网生态圈

中兴克拉主导的CLAA物联网生态圈,是全球最大的LoRa物联网应用生态圈,从2016年1月底成立至今已发展至1100+正式会员,始终保持高速的增长态势,其合作伙伴成员除了与网络相关的芯片、设备、平台、天线、电池等相关厂商外,还包括大量在国内外智能家居、表计、园区、市政、工业、能源、农业等行业拥有多年智能化经验的应用厂商,通过下游的丰富应用来带动LoRa产业的繁荣。

LoRa的智能家居发力点:家庭安防监控及能源环境监测、居家养老

在智能家居领域,LoRa的应用集中在家庭的安防监控和能耗环境监测子系统,另外近年随着人口老龄化,我国超过90%的老年人采取居家养老,智慧养老子系统正在迎来新一轮“风口”。智能家居主要应用有,如燃气泄漏传感器、独立式烟感、电气火灾、无线声光报警器、智能门磁、门锁、开关、插座、红外人体移动监测传感器、空气质量温湿度、PM2.5监测、水侵传感器、断电提醒、一键求助SOS、院落土壤温湿度、植物滴灌控制等应用。

LoRa低功耗广域物联网可实现个人生活与公共服务的无缝对接。以往传统的智能家居家庭安装无线烟感装置,发生烟雾告警时会发送信息给住户,但可能住户家中无人,无法快速确认是否误报和及时处理。LoRa的一张网可同时覆盖家庭和社区应用场景,当家庭发生烟雾告警时,会及时上报给社区消防中心的云平台,并派发相应人员或物业做相应处理。真正做到云平台实时监管和联动预警,尽最大可能降低个人和公共财产的损失及人身危害。

打通“屋内”与“屋外”,畅享互联零距离

现有的智能家居多以短距离无线通信技术为主,如蓝牙、Wi-Fi、Zigbee技术,传输距离短、穿透差,大多只适用于室内,或需要使用中继方式组网,只能满足局域网通信场景。

LoRa作为低功耗远距离传输的一种广域物联网无线协议,将智慧社区的“屋内”与“屋外”的世界连接起来,除给住户带来智能化的体验外,还可提供物业更高效的社区智能管理应用,以及给政府、街道提供安防、治安管控应用和数据支撑。

LoRa在智能家居应用中的五大优势

既具备有线智能家居的稳定性和长距传输,又兼备无线设备的安装便利性:

1)项目造价成本低

a) 同等面积下所需部署的网关数量少: LoRa穿透能力强,一个网关基本可以覆盖整座大楼,可快速组网,不像Mesh的组网部署要求那么多;

b) 安装便捷:传感器具备极低功耗,直接电池供电,避免复杂的布线工程,停电或主动断电不影响远程监控。

c) 维护方便:由于不需要家庭网关,无须对网关进行配置和管理,不依赖宽带网络,特别适用于老人使用。

2)屋内、屋外一张网,通用开放的无线标准,避免信息孤岛

LoRaWAN开放的标准协议,允许便捷、简便的可扩展性,并内置AES-128加密算法保证网络的安全。

3)连接成本低:工作在未授权频段上,完全免费,无需交给运营商套餐资费和额外的运营费。

4)易按需部署:商业部署方面可以灵活选用私有或者公有网络

5)网络开放性及生态:网络可扩展性好,对其他网络有较大的弹性;国际上LoRa联盟已拥有超500家公司一起促进开放、全球标准的LoRaWAN协议,保证更加安全、更大容量的连接完美适配今天的IoT应用,在全世界范围内已有超过50+国家部署了LoRa私有或者公有网络。

在智慧社区和智能家居领域,LoRa VS NB-IoT的诸多优势

NB-IoT和LoRa同属LPWAN(Low power wide area network低功耗广域物联网)技术之一。其不同的技术特点和出身决定了在低功耗、低成本、电池及按需部署的场景下,LoRa更胜任。

在智慧社区和智能家居领域,从技术、成本和商业模式上来看LoRa更胜一筹:

1)网络深度覆盖:NB-IoT基站由于辐射大,进入社区选站址很难;且无法实现社区的100%深度覆盖(如井盖、地磁等地下部署,信号衰减大的应用);信号补盲成本高。LoRa室外型网关发射功率低辐射小,再辅以室外Mini型低成本网关加以补盲,能低成本做到社区的深度100%覆盖。

2)商业运营模式更灵活:NB-IoT产业受频段、运营商、现有4G网络覆盖影响有诸多限制,运营费用与连接数量的增加、套餐资费的选择及增加运营年限后持续不断的新增收费都相关。 LoRa一次建网免流量费,也可以采用共享克拉猫方式,利用老百姓现有少量的宽带资源和电力完成家庭内的深度覆盖,同时完成社区的共享覆盖,而且可以结合社区和街道周边的实际需求随时拓展业务新应用,只要在覆盖和容量范围内都不会新增连接和运营费。对社区运营和大型地产物业商来说:网络完全自主可控,且可按需随时灵活拓展新业务,增加营收却无需增加相应的连接和服务费。

3)商业应用更成熟、 终端成本更低:LoRa已成熟商用5年,且LoRa联盟没有过多版权和税费的限制使得在LoRa产业链下模块已达到30元左右;而NB-IoT和3GPP一样是要收税的,高通明确每个NB-IoT/eMTC模组将按50美分收取专利费。因此在政府和运营商大规模的补贴下,NB-IoT的模组成本仍高出LoRa的30%。NB-IoT的调制机制和协议比较复杂,这就需要更复杂的电路和更大容量的电池,势必会提高其应用终端的价格。

在智能家居/智慧社区领域,LoRa目前的推广阻力

目前市场ToC的LoRa智能家居产品种类相对不太丰富,且和Wi-Fi、蓝牙的产品比较价格稍高,目前这块也不是消费刚需,仅仅推动智能家居落地率并不高。

在智慧社区项目运作中结合不同的应用场景,如出租屋、独居养老等,更容易推进智能家居的规模化实际落地。社区改造项目涉及规模化终端的部署、时间节点紧,且应用场景碎片化,终端不仅数量多种类也很多。因此如何快速的联调互通认证、组态集成各类应用等都是极大的挑战。

中兴克拉主导的CLAA生态圈,对生态合作伙伴的产品进行严格的完整性联通测试,通过认证的产品才会规模商用,既保证了社区应用的终端产品的成熟度和联通性,也提供客户交钥匙方案实现快速市场部署。应用管理平台InfiCombo2.0快速组态生成集成应用界面,用户易操作,可自定义声场80%的应用场景;对于大型平台提供二次开放的标准化接口,使能客户快速集成20%的行业深入应用。

LoRa在智慧社区应用中得天独厚的优势

智慧城市的建设与发展中 “社区”是“城市”的基本细胞,“智慧社区”的实施是实现“智慧城市”的重要环节。社区的智慧化将最直接地提升人们生活的体验与幸福感。

以典型应用为切入点,围绕民生服务、社区管理、社区综合治理三大场景,部署LoRa丰富的物联网应用,提升社区公共安全,助力物业公司减少运营成本、提升管理效率和服务水平,提升用户的居住体验和智慧生活指数:

社区综合治理:服务社区公共治理和公共安全管理,包括信息发布、特殊人员(如志愿者)定位管理;社区消防管控、电动车防盗、用电安全、出租屋管理、防火通道占用监测、电动车楼道火灾监测等。

民生服务:服务智慧社区工作人员和小区居民,包括远程抄表、智慧养老服务、二次供水水质监测、环境监测、智能家居、宠物跟踪等。

社区智能管理(物业):服务社区智慧化的管理,包括智能垃圾桶、智能停车、井盖管理、智能门禁、照明管理等。
中兴克拉将物联网技术与某直辖市老旧小区改造相结合,通过18k+智能传感器完成27个居委会辖区(一个街道)的全应用覆盖,提升老旧小区的综合治理能力,树立城市精准管理样板点。

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