阿里獲LoRa IP授權(quán)，發(fā)布國內(nèi)首款LoRa系統(tǒng)芯片

昨日，阿里云IoT與Semtech正式簽署了LoRa IP授權(quán)協(xié)議，并重磅發(fā)布了國內(nèi)首款LoRa系統(tǒng)芯片。在互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)強勢推進物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務和國內(nèi)低功耗廣域網(wǎng)絡（LPWAN）快速發(fā)展背景下，這一IP授權(quán)合作在很大程度上加速國內(nèi)LoRa產(chǎn)業(yè)鏈的完善，顯得意義更為重大。

在2018杭州云棲大會“智聯(lián)網(wǎng)－萬物智聯(lián)峰會”期間，阿里云IoT與Semtech正式簽署了LoRa IP授權(quán)協(xié)議，并重磅發(fā)布了國內(nèi)首款LoRa系統(tǒng)芯片。這是國內(nèi)廠商首次獲得LoRa IP授權(quán)，也是繼意法半導體（ST）之后，Semtech發(fā)出的第二個LoRa IP正式授權(quán)。在互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)強勢推進物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務和國內(nèi)低功耗廣域網(wǎng)絡（LPWAN）快速發(fā)展背景下，這一IP授權(quán)合作在很大程度上加速國內(nèi)LoRa產(chǎn)業(yè)鏈的完善，顯得意義更為重大。

兩大亮點，改變?nèi)騆oRa芯片供應格局

在筆者看來，本次Semtech和阿里云IoT針對LoRa IP的合作的亮點集中體現(xiàn)在以下兩方面：

（1）不僅僅是LoRa晶圓的授權(quán)，更是LoRa IP內(nèi)核層級的授權(quán)。

此前，除了ST外，多家廠商通過獲取LoRa晶圓的方式，推出SiP級芯片或模塊，如Microchip、群登科技等，而本次Semtech與阿里云IoT的合作，不僅僅獲取了LoRa晶圓授權(quán)，更為重要的是獲得了LoRa內(nèi)核層級的IP授權(quán)。

用LoRa晶圓來做SiP級芯片，給了其他廠商在LoRa芯片領域一些創(chuàng)新空間，而在LoRa IP基礎上進行芯片開發(fā)，則芯片廠商可以在此基礎上根據(jù)市場需求，創(chuàng)建自己的芯片架構(gòu)、自行增加片上各種外設，給予國內(nèi)芯片廠商更多創(chuàng)新空間，在一定程度上形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的LoRa芯片。

（2）快速落地，首款國產(chǎn)LoRa芯片已問世，后續(xù)路徑明確

不僅僅是LoRa IP授權(quán)，LoRa芯片設計在國內(nèi)落地已有初步成果。ASR（翱捷科技）這家擁有阿里巴巴投資背景的國內(nèi)新銳芯片廠商在9月20日當天發(fā)布了首款其設計的LoRa系統(tǒng)級芯片ASR6501。這款芯片屬于采用LoRa晶圓的SiP封裝芯片，采用最新的SX1262，其尺寸做到6＊6＊0．9mm，支持150MHz－960MHz所有頻譜。

ASR首款LoRa芯片（來源：ASR官網(wǎng)）

ASR6501僅是首款LoRa芯片，明年將推出基于LoRa IP的新款芯片，不再局限于使用LoRa晶圓時，可創(chuàng)新的空間就更大，在尺寸、功耗、性能、成本等方面可能會有更多提升，屆時國內(nèi)模組和OEM廠商在芯片選項中會有更多選擇。

從LoRa應用在國內(nèi)暫露頭角開始，業(yè)界就對于LoRa芯片單一供應商的風險一直存在著疑問，這也是不少物聯(lián)網(wǎng)項目中面對硬件選擇需要考慮的一個關(guān)鍵問題，因此，要求Semtech進行LoRa IP授權(quán)的呼聲持續(xù)不斷。本次授權(quán)合作在國內(nèi)開啟了LoRa芯片多供應商的格局，也讓LoRa芯片的國產(chǎn)化率得到了提升，正是業(yè)界所希望看到的情形。

關(guān)鍵時機落地，催生更加完善生態(tài)

當然，將LoRa IP授權(quán)給阿里對于Semtech來說是一次重大的戰(zhàn)略決策，整個談判和決策過程也有一定周期。而目前處于產(chǎn)業(yè)示范向大范圍落地推進的時間段里，LoRa IP授權(quán)的落地可以說是面臨一個關(guān)鍵、有利的時機，集中體現(xiàn)在應用示范驗證、LoRa芯片出貨量快速增長和產(chǎn)業(yè)鏈參與者豐富。

（1）大范圍落地應用形成產(chǎn)業(yè)驗證

Semtech和ST針對LoRa IP授權(quán)的合作開始于2015年，而 ST并未推出獨立的LoRa芯片產(chǎn)品。筆者認為彼時全球低功耗廣域網(wǎng)絡（LPWAN）處于萌芽階段，LoRa聯(lián)盟成立時間不久，而在3GPP推動下NB－IoT名稱和演進方向初定，雖然對未來發(fā)展躊躇滿志，但并未得到驗證。在這樣背景下，LoRa發(fā)展前景并不是非常明朗，芯片產(chǎn)業(yè)高企的成本，對于一款新的LoRa芯片推出確實需要非常謹慎決策。

不過，經(jīng)過過去3年多時間的推進，LoRa在全球物聯(lián)網(wǎng)領域的事實標準漸趨明顯，支持企業(yè)越來越多，大量的落地示范項目開始形成驗證。物聯(lián)網(wǎng)面對是非常多樣化的市場，對于底層硬件的需求也會有所不同，需求傳遞到上游，在一定程度上要求芯片領域能夠進行更多創(chuàng)新。大量的應用項目的驗證，對于LoRa芯片不論從數(shù)量還是創(chuàng)新性方面已有了明確的需求。

（2）大規(guī)模的出貨量給予業(yè)界信心

規(guī)模效應是芯片產(chǎn)業(yè)典型的特征之一，芯片的高出貨數(shù)量和上升趨勢背景下，IP授權(quán)形成多供應商才有意義。在過去幾年中，LoRa芯片出貨量形成了一定的規(guī)模效應，而業(yè)界其上升趨勢也表示樂觀，尤其是在國內(nèi)市場。

雖然Semtech沒有公開發(fā)布在全球和中國市場上LoRa芯片的出貨量，但業(yè)內(nèi)對其出貨規(guī)模有一個大致共識。在過去的2017年，業(yè)界認為LoRa芯片在國內(nèi)的出貨量遠遠超過1000萬片，占據(jù)全球一半以上份額，而2018年還將實現(xiàn)較大份額的增長。

如此的規(guī)模和增速，可以降低芯片設計生產(chǎn)的成本，給了國內(nèi)希望進軍LoRa芯片領域的企業(yè)很大信心，也讓Semtech在國內(nèi)開展LoRa IP授權(quán)顯得非常有意義，因此可以說是IP授權(quán)的一個重要時機。

（3）產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)充分競爭的需要

LoRa的最大特點是靈活性，作為一個線性調(diào)頻技術(shù)，可以讓不同的組網(wǎng)方式采用，而且LoRa聯(lián)盟推出的LoRaWAN規(guī)范也沒有對每一類參與者做出強制性要求，因此讓網(wǎng)絡部署、應用落地更加靈活，在短短幾年中形成了大量參與者的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

筆者曾經(jīng)站在產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟學角度，對NB－IoT和LoRa的產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的產(chǎn)業(yè)集中度進行比較，集中度越高，參與企業(yè)越少，充分競爭的可能性越小，反之則參與企業(yè)多且能形成充分競爭。

LPWAN各產(chǎn)業(yè)鏈集中度比較（來源：物聯(lián)網(wǎng)智庫）

可以看出，除了芯片領域外，其他環(huán)節(jié)中LoRa已形成大量的參與企業(yè)和充分的競爭，而芯片領域主要是單一供應商?？梢哉f是在目前正是整個產(chǎn)業(yè)生態(tài)需要實現(xiàn)充分競爭的時機，而隨著LoRa IP授權(quán)的實施和落地，其他企業(yè)也參與到LoRa芯片供應中，一方面打破這一產(chǎn)業(yè)集中度格局，另一方面也給LoRa芯片企業(yè)更多自主性的空間，與網(wǎng)絡部署、應用落地一起形成更高靈活性。

追求多方共贏，LPWAN產(chǎn)業(yè)路向何方？

在這一場IP授權(quán)的合作中，作為當事兩方，Semtech和阿里所看重的并不局限于是LoRa芯片這一領域，而是在物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)中發(fā)揮更大的作用。LoRa作為非通信類企業(yè)更容易進入物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)生態(tài)的切入點，讓雙方在端到端標準、合作伙伴、應用等各個方面獲得了很多機會和話語權(quán)，而通過芯片的合作，則對整個產(chǎn)業(yè)生態(tài)有進一步杠桿作用。

（1）不僅僅是LoRa芯片供應商，而是物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)重要推手

作為LoRa核心技術(shù)專利的擁有者，Semtech是一家提供模擬和混合信號半導體產(chǎn)品的企業(yè)，LoRa芯片只是其產(chǎn)品線之一。不過，華爾街基于對LoRa生態(tài)及物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的看好，Semtech的股價在過去三年中不斷攀升，從3年前15美元左右已漲至目前近60美元。

Semtech近三年股價走勢（來源：雅虎財經(jīng)）

如此強勢的表現(xiàn)，不論是華爾街投資機構(gòu)還是其他利益相關(guān)者，對Semtech的期望一定不是僅僅是一個LoRa芯片的供應商，而更應該在整個LoRa產(chǎn)業(yè)乃至物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)中作為重要推手，提升話語權(quán)和影響力。此前業(yè)界有ARM針對芯片架構(gòu)IP授權(quán)、CEVA針對DSP IP授權(quán)的成功經(jīng)驗，在產(chǎn)業(yè)界建立自己影響力，而LoRa IP授權(quán)可以看作是承擔這一角色的一個重要路徑，因此尋找具有影響力、能夠?qū)ξ锫?lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)生態(tài)有強大推動作用的合作伙伴進行授權(quán)是Semtech需要著重考慮的，阿里正是這么一個合適的對象。

（2）既有物聯(lián)網(wǎng)主賽道的需求，又有承接LoRaIP的能力

阿里在國內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)領域的影響力毋庸置疑，而今年高調(diào)宣布進軍物聯(lián)網(wǎng)，將物聯(lián)網(wǎng)作為其新的賽道，可以看出希望在物聯(lián)網(wǎng)領域建立起話語權(quán)和影響力的需求比較強烈。阿里在終端、邊緣、網(wǎng)絡、平臺、應用端到端的布局業(yè)界也比較熟悉，而其成立的IoT合作伙伴計劃（ICA聯(lián)盟）以及項目合作伙伴已超過500家，物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)布局雛形初顯。

筆者曾在《互聯(lián)網(wǎng)巨頭的物聯(lián)網(wǎng)生意經(jīng)》一文對互聯(lián)網(wǎng)巨頭“青睞”LoRa進行詳細分析，雖然互聯(lián)網(wǎng)巨頭會支持各類通信接入方式，但LoRa是其進入物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的一個很好的切入點，首先讓互聯(lián)網(wǎng)巨頭能夠低門檻參與物聯(lián)網(wǎng)標準、建立標準話語權(quán)，其次LoRa的靈活性也符合互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)輕資產(chǎn)模式，而且LoRa現(xiàn)成的產(chǎn)業(yè)生態(tài)，讓互聯(lián)網(wǎng)巨頭可以快速獲取生態(tài)中物聯(lián)網(wǎng)合作伙伴資源，加速自身物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)的搭建。

對于LoRa芯片，阿里雖然自身主營業(yè)務并沒有物聯(lián)網(wǎng)芯片設計，但過去幾年阿里在芯片領域做了大量戰(zhàn)略布局，投資、控股了多家芯片設計企業(yè)，使得其獲得LoRa IP授權(quán)后，有能力提供LoRa芯片。

本次推出首款LoRa芯片的ASR（翱捷科技）在2017年就獲得包括阿里巴巴在內(nèi)的1億美元投資。ASR此前經(jīng)過一系列收購，在芯片設計領域積累了研發(fā)能力，值得一提的是2017年收購了Marvell的移動通信部門，成為國內(nèi)基帶公司中除海思外唯一擁有自己開發(fā)的全網(wǎng)通技術(shù)的公司。

在物聯(lián)網(wǎng)芯片領域，ASR已經(jīng)表現(xiàn)出起不俗實力，近期上海合宙通信就推出了一款價格低至69元的4G物聯(lián)網(wǎng)模組，諾行信息推出一款超低價4G全網(wǎng)通物聯(lián)網(wǎng)模組，均使用的是性價比較高的ASR1802芯片。目前，ASR將物聯(lián)網(wǎng)芯片產(chǎn)品線擴展到LoRa，相信也能夠承擔起阿里獲得LoRa IP授權(quán)后的芯片落地工作。

隨著LoRa IP授權(quán)的落地，LoRa芯片在國內(nèi)多元化供應商的市場形態(tài)逐漸開啟，相信此舉將進一步降低整個LoRa產(chǎn)業(yè)發(fā)展的門檻和成本，給國內(nèi)產(chǎn)業(yè)生態(tài)帶來更多利好。當然，這只是個開端，未來的格局如何，還需充分市場競爭來驗證。

NB-IoT VS LoRa：一場勝負已定的斗爭

如今物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進入大規(guī)?？焖侔l(fā)展階段，垂直行業(yè)從事物聯(lián)網(wǎng)建設的企業(yè)越來越多。不過在低速率物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)NB-IoT和LoRa方面，企業(yè)的選擇出現(xiàn)了分歧。貌似LoRa在中國會與NB-IoT分庭抗禮，但是事實真的會是這樣嗎？在筆者看來，這場斗爭NB-IoT肯定會勝利，LoRa毫無勝算。我們可從芯片、網(wǎng)絡、頻譜技術(shù)、演進以及應用等多個維度對比分析。

芯片：LoRa芯片被一家壟斷，NB-IoT芯片走向開放

芯片是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的“種子”，決定了整個產(chǎn)業(yè)將“長”成什么樣。在芯片研發(fā)和供應方面，LoRa芯片制造商只有Semetch一家美國公司，屬于獨家壟斷，這對整個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展而言是個不好的兆頭。

前段時間中國一家通信設備企業(yè)被美國禁售芯片，導致企業(yè)正常運營停滯，付出巨大代價。該事件的慘痛教訓歷歷在目，我們?yōu)楹芜€要力推被人能隨時扼住咽喉的發(fā)展道路？

而NB-IoT是3GPP定義的標準協(xié)議，全球主流芯片廠商都能夠提供NB-IoT商用芯片，比如高通、MKT、RDA、三星、ARM、華為等，都可以推出符合全球開放協(xié)議的產(chǎn)品。另據(jù)筆者了解作為NB-IoT芯片專利的主要貢獻者華為，計劃不收取海思NB-IoT芯片專利費用。這對物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)規(guī)模發(fā)展是一個巨大的利好消息。

在價格方面，隨著NB-IoT芯片發(fā)貨量的增多，NB-IoT模組價格已逐漸逼近GSM模組價格，剛剛開標的中國聯(lián)通300萬NB-IoT模組，NB模組價格已經(jīng)降到了23元/pcs，與LoRa模組類似，與GSM僅相差5元不到。相信隨著NB-IoT的連接數(shù)不斷增多，NB-IoT模組的價格還會進一步降低。

網(wǎng)絡:運營商支持NB-IoT網(wǎng)，企業(yè)自建LoRa網(wǎng)性價比低

再看具體的網(wǎng)絡建設，LoRa陣營宣稱有50多張商用網(wǎng)絡，但是缺少主流運營商參與，前期支持LoRa的Orange、比利時Proximus等，也均開始轉(zhuǎn)型做NB-IoT。LoRa網(wǎng)絡需要完全新建設備，初期投資大，任何一家廠商難以在短時間內(nèi)做到連續(xù)覆蓋。

這里值得提下韓國運營商SKT的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展經(jīng)歷，頗具戲劇性。SKT過渡追求建網(wǎng)成本的降低，2016-2017年在韓國首爾建設了數(shù)萬個LoRa基站，但覆蓋很差，終端設備僅能在馬路上接收到信號，在室內(nèi)幾乎無信號。這樣糟糕的結(jié)果，導致SKT在物聯(lián)網(wǎng)領域無法與韓國另外兩家運營商KT和LG U+競爭（這兩家運營商部署了NB-IoT網(wǎng)絡）。

而NB-IoT是全球主流運營商支持的標準技術(shù)。Vodafone、德國電信、日本軟銀等56家運營商均已經(jīng)部署了NB-IoT商用網(wǎng)絡。在美國，T-Mobile已經(jīng)宣布商用了NB-IoT，AT&T、Verizon也積極進行NB-IoT的商用試點。在中國，三大運營商也已經(jīng)部署了接近100萬個NB-IoT基站。NB-IoT可以依賴現(xiàn)有運營商設備軟件升級完成，投資少，保護存量資產(chǎn)，可以快速完成網(wǎng)絡部署。

再看各類垂直行業(yè)客戶。垂直行業(yè)客戶自己建設LoRa網(wǎng)絡性價比并沒有想象中那么高。LoRa需要行業(yè)客戶自己部署網(wǎng)絡或委托第三方，也就導致LoRa網(wǎng)絡需要行業(yè)客戶自己維護。但是行業(yè)客戶一般都不是通信方面的專家，那么在維護網(wǎng)絡的時候主要會依賴第三方，這時會產(chǎn)生大量的維護成本，同時行業(yè)客戶對技術(shù)的更新方向和節(jié)奏把控不是特別好，不像運營商網(wǎng)絡比較專業(yè)而且網(wǎng)絡質(zhì)量比較穩(wěn)定，所以從這個角度來講，對行業(yè)客戶而言，NB-IoT網(wǎng)絡會比LoRa更好。

頻譜技術(shù)：LoRa工作在非授權(quán)頻段，不穩(wěn)定

LoRa工作在非授權(quán)頻段，有點類似于Wi-Fi，任何人都可以使用，頻段本身干擾不可控，干擾會導致通信質(zhì)量下降。中國政府對于非授權(quán)頻譜的管理征求意見稿，也一直想對國內(nèi)的非授權(quán)頻譜進行有效管理，比如限制發(fā)射機連續(xù)發(fā)射時間、不能用于組網(wǎng)等，雖然征求意見稿未正式對外發(fā)布，但是這對工作在非授權(quán)頻譜的LoRa是潛在的不確定監(jiān)管政策因素。

除了頻譜方面，在技術(shù)上LoRa技術(shù)的通信質(zhì)量也難以保證。LoRa基于Aloha機制，有點類似于Wi-Fi，需要搶信道發(fā)，比如先嘗試發(fā)一下，如果發(fā)現(xiàn)跟其他人碰撞，那么只好過一段時間再發(fā)，一發(fā)生碰撞就要回退回去對時延和發(fā)包成功率都有較大影響?！@種機制會導致大量無效的碰撞，發(fā)送接收效率低。

而NB-IoT基于授權(quán)頻譜，所有的頻譜使用是有專業(yè)規(guī)劃的，且受到法律保護，干擾等因素可控。NB-IoT是基于調(diào)度的技術(shù)，哪個用戶在哪發(fā)是由基站進行調(diào)度的，資源使用效率比較高，不會發(fā)生很多碰撞。所以基于調(diào)度的系統(tǒng)可以進一步提升通訊質(zhì)量。

演進：LoRa難以向5G演進，NB-IoT將演進到5G

在探討技術(shù)未來演進時，我們可以發(fā)現(xiàn)，NB-IoT是面向5G的物聯(lián)技術(shù)，將在長時間之內(nèi)與NR mMTC共存，并在未來長時間之內(nèi)向5G演進。具體而言，NB-IoT在持續(xù)演進， 3GPP Release 13是首版本，之后Release 14以及Release 15將再持續(xù)增強，最終面向5G

而LoRa是單個公司的私有協(xié)議，難以實現(xiàn)面向未來長期的技術(shù)演進。要知道，如果一個創(chuàng)新技術(shù)無法持續(xù)演進，就是沒有未來的。企業(yè)對網(wǎng)絡投資成本保護和現(xiàn)有資源最大化利用是非常重視的。

同時面對5G這個巨大的市場增長機會點，運營商必然不會錯過，他們會在5G進入規(guī)模發(fā)展前，精細算清楚每筆投資的方向——不僅要有益當前，還要有益未來。

應用：LoRa未見百萬連接項目 NB-IoT應用進入爆發(fā)期

在商業(yè)實踐方面，NB-IoT已近出現(xiàn)了百萬級應用，而LoRa至今未見較大項目。在智慧城市方面，如杭州NB-IoT煙感已經(jīng)簽約100萬片NB-IoT模組；中部某省市的NB-IoT電動車監(jiān)控已經(jīng)開始規(guī)模試點，當前已部署15萬臺NB-IoT設備，20XX年目標是300萬；深圳燃氣也公布了160萬NB-IoT智能燃氣表的部署計劃。在智能工廠方面，2018年5月，愛立信南京工廠成功部署了第1000個NB-IoT終端應用，標志著利用NB-IoT對工業(yè)制造進行智能化改造取得重要的階段性成果。

東方微電科技（武漢）有限公司，位于中國光谷武漢留學生創(chuàng)業(yè)園，公司碩博股東9名，部分成員具有多年美國硅谷研發(fā)經(jīng)驗，公司業(yè)務分為以下三大板塊：

1.集成磁傳感器芯片（MR+ASIC,測電流,角度,位移,轉(zhuǎn)速,地磁）

2.模數(shù)混合芯片設計（ASIC,ADC,DAC,LDO,PA, MCU）

3.解決方案（基于采集,網(wǎng)關(guān),云平臺,算法的IoT監(jiān)測系統(tǒng)）

公司產(chǎn)品主要面向車輛儀表廠,機器人,無人機,工業(yè)控制,軍工等市場。