LPWAN技术：物联网的重要基础 - 安防知识网

为什么大家对LPWAN非常激动?从“L”来切入是非常有效的。“L”代表低功耗，即该技术的一个设计特点是可以在一段很长时间中仅仅消耗非常小的电量。

　　为什么大家对LPWAN非常激动?从“L”来切入是非常有效的。“L”代表低功耗，即该技术的一个设计特点是可以在一段很长时间中仅仅消耗非常小的电量。举例来说，Ingenu公司与WellAware公司合作，支持电池供电级的数字油田应用，电池可以持续使用20年以上; 还有Link Labs公司开发出基于LoRa技术的网络，达到7年以上的电池寿命。

　　低功耗广域网络(LPWAN)作为技术和商业解决方案，将是物联网的一个重要基础，为什么呢?我们先从L说起。

　　LPWAN中的“L”代表什么

　　为什么大家对LPWAN非常激动?从“L”来切入是非常有效的。“L”代表低功耗，即该技术的一个设计特点是可以在一段很长时间中仅仅消耗非常小的电量。举例来说，Ingenu公司与WellAware公司合作，支持电池供电级的数字油田应用，电池可以持续使用20年以上;还有Link Labs公司开发出基于LoRa技术的网络，达到7年以上的电池寿命。

　　“低功耗”确实是与物联网无线连接中普遍存在的问题——生命周期关系很大，对于无线应用技术来说，长寿命是指无线技术应该能够实现较长的生命周期。简单来说，这意味着物联网设备寿命不同于一般消费手持类设备(如手机)，如果你使用一台智能手机超过两年，甚至1年，你的设备就往往被认为是“旧”技术; 在大部分物联网应用中，设备生命周期一般为10年到20年甚至更长。举例来说，每年去更换智能路灯中的无线模块是一件费时费力的事情。一旦部署了物联网相关应用，由设备支撑基础设施或企业资产的运营，一般要实现效率的提升和成本的下降，至少不能因此带来更多的额外成本。每一两年不断地对设备进行修修补补实际上成本很高。

　　简单的物联网投资回报核算

　　为了便于理解，我们做一个简单的设备投资回报计算。这个例子中所使用的数字虽然都是虚构的，但却作为LPWAN成本收益的一个说明还是比较典型的。我们假设这笔投资在去除所有成本后，每年可以带来5美元的回报(或节省成本)。

　　第一眼看的时候，这似乎并不是一个划算的投资。不过，我们要将设备技术的寿命考虑进去的话，这一数字一般是从2年到20年。在这个例子中，设备需要一个上门服务，其寿命包含了各种条件下的不同变化，上门服务一般比较贵，且常被视作隐性成本。因技术的进步，上门服务的成本要包括更换电池和更换无线模块。预期服务年限代表了设备可以正常运转的时间，这个时间当然需要上门服务。上门服务很多时候由服务供应商来提供，一次上门服务成本约为350美元。

　　第二张表格展示了给定设备生命周期，每年节省的成本。表格中显示，拥有上门服务的设备每5年更换一次电池，预期服务周期为15年的话需要2次上门服务。黑色框中的数字代表了没有上门服务的设备每年节省成本5美元，灰色框中的数字代表了由于需要不断更换上门服务而形成的损失。

　　从以上表格中可以清晰看出，上门服务是物联网投资的杀手。在每一案例中，设备生命周期至少要达到服务年限以保障有利可图，而因为上门服务的存在，预期收益就消失了。为了让每一次物联网投资都有意义，低功耗广域网络就变得很有意义了，它能让每个设备只有小量预期收益的项目有利可图，这也是物联网所宣称的效率提升所在。

　　“L”的经济性

　　由低功耗广域网络所带来的长寿命表现为设备较长的生命周期，正如以上例子所示，设备较长的生命周期构成了物联网所带来的规模经济。经济学入门教科书提到：规模经济来源于对固定成本的摊薄(比如设备成本)。生命周期就构成了“摊薄要素”，形成了物联网设备应用的高回报率。物联网为从企业到家庭的经济生活中带来了史无前例的效率提升，这些效率是建立在长生命周期形成的规模经济上。

　　投资回报隐藏在有用的物联网设备生命周期中，设备服务周期越长，投资回报越高(+本站微信networkworldweixin)，持有成本越低。在很多应用场景中，物联网设备的需求是价格敏感型的，所以，对于设备制造商来说，获得规模经济是非常重要的，使得他们设备价格可以在企业和消费者愿意支付的范围之内。

　　当企业和其他用于物联网设备的投资时间越长且不需要额外支出时，将实现更大的经济规模。如果制造商尝试“报废计划”时，其需求也会迅速枯竭，因为在一定范围内价格是弹性的。因此，超长设备的生命周期，不仅使企业和消费者投资于物联网设备，而且还允许制造商在如此低的价格上获得必要的投资回报率。

　　这种价格敏感性对制造商有好处。延长设备寿命周期允许较长的时间段来拉伸设计和资本资产跨越。首先，设备制造商生产足够的设备后将达到一定规模，并逐步提高其固定成本。这些成本包括设计和测试成本，认证成本(在适用的情况下)，和自身制造业的资本成本。只有设备价格足够低时才可实现在市场上的广泛应用，因此每台设备的利润并不大。然而，当制造商达到一定规模后，通过延长设备寿命周期并实现量产可使利润率得到提高。因此延长设备的寿命周期变为达到相当规模所必不可少的需求。

　　延长使用寿命还可以减少各种成本。正如一个简单的例子那样，每次一个设备需要被服务的变量的成本都是不可能的，这是一种物联网投资的可行。我们早期的许多客户要求很高，他们用很多生活中的问题让我们解决，从而使了我们的技术不断完善。为满足客户需求，这些问题向我们提出了挑战，这些远不是那种可以在会议室里能预见的问题。这些客户希望消除已经存在的成本：需要外派一个技术员来找出设备到底发生了什么故障。

　　对于这一波物联网应用来说，重要的是无线技术不仅要消除上门服务，由于电池寿命短或过时制造也不能引入上门服务(好比技术的没落对移动通信来说是一场灾难)。这就是为什么延长使用寿命，作为物联网通信的解决方案-超长的电池寿命是LPWAN的一个核心价值。

　　总之一句话，延长寿命是实现规模经济的关键，也使物联网领域的投资广泛和深入的融入整个市场。