LPWAN技術：物聯網的重要基礎

低功耗廣域網路(LPWAN)作為技術和商業解決方案，將是物聯網的一個重要基礎，為什麼呢?我們先從L說起。

LPWAN中的“L”代表什麼

 

 

為什麼大家對LPWAN非常激動?從“L”來切入是非常有效的。“L”代表低功耗，即該技術的一個設計特點是可以在一段很長時間中僅僅消耗非常小的電量。舉例來說，Ingenu公司與WellAware公司合作，支援電池供電級的數字油田應用，電池可以持續使用20年以上;還有Link Labs公司開發出基於LoRa技術的網路，達到7年以上的電池壽命。

“低功耗”確實是與物聯網無線連線中普遍存在的問題——生命週期關係很大，對於無線應用技術來說，長壽命是指無線技術應該能夠實現較長的生命週期。簡單來說，這意味著物聯網裝置壽命不同於一般消費手持類裝置(如手機)，如果你使用一臺智慧手機超過兩年，甚至1年，你的裝置就往往被認為是“舊”技術;在大部分物聯網應用中，裝置生命週期一般為10年到20年甚至更長。舉例來說，每年去更換智慧路燈中的無線模組是一件費時費力的事情。一旦部署了物聯網相關應用，由裝置支撐基礎設施或企業資產的運營，一般要實現效率的提升和成本的下降，至少不能因此帶來更多的額外成本。每一兩年不斷地對裝置進行修修補補實際上成本很高。

簡單的物聯網投資回報核算

為了便於理解，我們做一個簡單的裝置投資回報計算。這個例子中所使用的數字雖然都是虛構的，但卻作為LPWAN成本收益的一個說明還是比較典型的。我們假設這筆投資在去除所有成本後，每年可以帶來5美元的回報(或節省成本)。

 

 

第一眼看的時候，這似乎並不是一個划算的投資。不過，我們要將裝置技術的壽命考慮進去的話，這一數字一般是從2年到20年。在這個例子中，裝置需要一個上門服務，其壽命包含了各種條件下的不同變化，上門服務一般比較貴，且常被視作隱性成本。因技術的進步，上門服務的成本要包括更換電池和更換無線模組。預期服務年限代表了裝置可以正常運轉的時間，這個時間當然需要上門服務。上門服務很多時候由服務供應商來提供，一次上門服務成本約為350美元。

 

 

第二張表格展示了給定裝置生命週期，每年節省的成本。表格中顯示，擁有上門服務的裝置每5年更換一次電池，預期服務週期為15年的話需要2次上門服務。黑色框中的數字代表了沒有上門服務的裝置每年節省成本5美元，灰色框中的數字代表了由於需要不斷更換上門服務而形成的損失。

從以上表格中可以清晰看出，上門服務是物聯網投資的殺手。在每一案例中，裝置生命週期至少要達到服務年限以保障有利可圖，而因為上門服務的存在，預期收益就消失了。為了讓每一次物聯網投資都有意義，低功耗廣域網路就變得很有意義了，它能讓每個裝置只有小量預期收益的專案有利可圖，這也是物聯網所宣稱的效率提升所在。

“L”的經濟性

由低功耗廣域網路所帶來的長壽命表現為裝置較長的生命週期，正如以上例子所示，裝置較長的生命週期構成了物聯網所帶來的規模經濟。經濟學入門教科書提到：規模經濟來源於對固定成本的攤薄(比如裝置成本)。生命週期就構成了“攤薄要素”，形成了物聯網裝置應用的高回報率。物聯網為從企業到家庭的經濟生活中帶來了史無前例的效率提升，這些效率是建立在長生命週期形成的規模經濟上。

投資回報隱藏在有用的物聯網裝置生命週期中，裝置服務週期越長，投資回報越高，持有成本越低。在很多應用場景中，物聯網裝置的需求是價格敏感型的，所以，對於裝置製造商來說，獲得規模經濟是非常重要的，使得他們裝置價格可以在企業和消費者願意支付的範圍之內。

當企業和其他用於物聯網裝置的投資時間越長且不需要額外支出時，將實現更大的經濟規模。如果製造商嘗試“報廢計劃”時，其需求也會迅速枯竭，因為在一定範圍內價格是彈性的。因此，超長裝置的生命週期，不僅使企業和消費者投資於物聯網裝置，而且還允許製造商在如此低的價格上獲得必要的投資回報率。

 

 

這種價格敏感性對製造商有好處。延長裝置壽命週期允許較長的時間段來拉伸設計和資本資產跨越。首先，裝置製造商生產足夠的裝置後將達到一定規模，並逐步提高其固定成本。這些成本包括設計和測試成本，認證成本(在適用的情況下)，和自身製造業的資本成本。只有裝置價格足夠低時才可實現在市場上的廣泛應用，因此每臺裝置的利潤並不大。然而，當製造商達到一定規模後，通過延長裝置壽命週期並實現量產可使利潤率得到提高。因此延長裝置的壽命週期變為達到相當規模所必不可少的需求。

延長使用壽命還可以減少各種成本。正如一個簡單的例子那樣，每次一個裝置需要被服務的變數的成本都是不可能的，這是一種物聯網投資的可行。我們早期的許多客戶要求很高，他們用很多生活中的問題讓我們解決，從而使了我們的技術不斷完善。為滿足客戶需求，這些問題向我們提出了挑戰，這些遠不是那種可以在會議室裡能預見的問題。這些客戶希望消除已經存在的成本：需要外派一個技術員來找出裝置到底發生了什麼故障。

對於這一波物聯網應用來說，重要的是無線技術不僅要消除上門服務，由於電池壽命短或過時製造也不能引入上門服務(好比技術的沒落對行動通訊來說是一場災難)。這就是為什麼延長使用壽命，作為物聯網通訊的解決方案-超長的電池壽命是LPWAN的一個核心價值。

總之一句話，延長壽命是實現規模經濟的關鍵，也使物聯網領域的投資廣泛和深入的融入整個市場。

本文轉自d1net（轉載）