大幅降低成本、更广应用场景，ZETA技术引领发展LPWAN2.0泛在物联
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2021-03-23 16:30
物联网智库 原创
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导 读
在数智化浪潮的需求之下，新需求进一步刺激了LPWAN技术继续下沉，对其在低功耗、低成本、广覆盖等方面提出更高要求，同时也刺激了LPWAN从1.0时代向2.0时代跃迁。
“十四五”开局之年，物联网发展迈上新台阶！3月12日，新华社受权全文播发了“十四五”规划全文，物联网在其中被提及多达5次。规划重点提到要打造支持固移融合、宽窄结合的物联接入能力，推进物联网连接形成宽带到窄带、高成本到低成本的多层次接入体系。
规划作为未来五年整个中国经济社会发展的重要指导文件，可见从政府层面已经肯定了物联网产业的多年努力。目前，物联网业界早已针对万物互联的愿景达成了以打造5G“银河战舰”为主，多种通信制式作为“护卫舰”伴航的物联网连接格局的共识，从而满足物联网从“高”到“低”，从“宽”到“窄”的泛在的连接需求。
ZETA缘何提出“LPWAN2.0泛在物联”？
凭借特有的技术优势，LPWAN不断深入智慧建筑、智慧城市、智慧物流等各行各业的各种数字化场景当中，成为物联网端到端连接的底层通信技术，这是LPWAN 1.0时代的主要特点。
但在数智化浪潮的需求之下，更多应用场景在被发掘的同时，需求侧与供给侧之间的矛盾也越发显现，一是需要解决物联网应用碎片化导致的落地难等问题；二是需要解决成本敏感性应用的商用问题，如在物流、消费品等各行各业中实现真正的泛在物联。
新需求进一步刺激了LPWAN技术继续下沉，对其在低功耗、低成本、广覆盖等方面提出更高要求，同时也刺激了LPWAN从1.0时代向2.0时代跃迁，近几年发展迅猛的国产军LPWAN“ZETA”正是瞄准了“下沉市场”新蓝海。
3月19日，ZETA中日联盟联合举办了线上新产品发布及方案分享大会，会议聚集了芯片、通信、行业应用等龙头企业，并发布技术白皮书及ZETA SDR网关、ZETA/LoRa双模智能路由、TinyML算法增量升级、ZETA端智能振温传感器以及凸版ZETA R3模组五款全新产品。同时，ZETA中日联盟还在现场提出了打造“LPWAN2.0泛在物联”的口号，旨在给LPWAN及物联领域带来新动能、新格局。
夯实技术及产品底座，革新传统LPWAN
与5G等重点放在频谱效率的通信技术不同，LPWAN技术在发展之初即对使用寿命有较强需求，因而能量效率也就成了LPWAN技术关注的重点。不过就像一把剑拥有两刃，LPWAN技术在追求极致能量效率的过程中，势必会在一定程度上牺牲一定的频谱效率。
为了解决“低功耗、长距离、多样化的场景需要截然不同的性能指标”的痛点，ZETA对传统的LPWAN技术进行了革新，提出了最新的Advanced M-FSK调制技术。依托Advanced M-FSK调制和编码方案，ZETA实现了对无线通信调制/解调处理的物理层进行优化和提升，重点解决了LPWAN产品使用成本高、下沉困难、传递信息少、附加值低等痛点，使得ZETA LPWAN的物理底层技术更优。
而此次发布的ZETA SDR网关，正是能植入Advanced M-FSK等多种芯片，最高接收灵敏度能达到-145dbm，单网关覆盖距离高达15km，并且能够支持120km/h高速移动场景，可支持100000+标签同时接入，可满足货品、资产等流转场景的跟踪管理。此外。ZETA SDR网关速率还可扩展支持20bps-100kbps，并能远程迭代升级，为ZETA的生态布局提供了非常有利的条件。
纵行科技产品总监谢伟文在发布《ZETA技术白皮书》时指出：“我们的目标是在传统LPWAN功能的基础上，可实现更高速率、更广覆盖、更好扩展性，并能大幅降低应用落地成本，使得物联应用场景从耐用品扩大到消费品，极大地推动物联网的下沉应用。”
技术融合，借助外力弥补传统LPWAN技术短板
除了ZETA技术本身的演进之外，技术融合也是物联网应用落地的关键。众所周知，物联网设备采集数据并不是最终目的，而是需要对数据进行有效分析获得更高附加值。但随着物联数据的爆发式增长和对数据时效性的要求越来越高，端侧设备越来越需要具备更强的数据分析与处理能力。
作为与边缘计算进行紧耦合的通信协议，ZETA标准在解决传统终端存在功耗高、延迟大、数据安全隐患等问题方面具有独到优势。通过与能在终端和边缘侧实现机器学习的TinyML算法相融合，ZETA技术还有助于赋予端侧智能，打破低速率场景限制，拓展至例如声音、图像等中高速率应用场景。
具体来看，借助TinyML算法，ZETA技术不仅可在端侧融合“采集+推理+决策”，从而在产品端侧大幅提升传输效率、降低运行功耗、保证“实时”传输数据，还能完美适配各种嵌入式的边缘设备和传感终端，从而更广泛应用于各种物联网场景，实现“更低成本的IoT”和“更高价值的AI”。
例如，对于工业互联网领域的预测性维护而言，其在时间成本、经济成本和技术成本等方面都存在相应痛点，针对于此，结合ZETA技术与TinyML算法的ZETA端智能振温传感器则能从工厂中更大量普及的非核心设备出发，帮助客户实现了低成本下的设备状态监控和数智化管理，并能实现远程升级与场景复制，进一步助力企业释放了这些海量设备可能蕴藏的数据价值。
拓宽市场，把芯片成本和尺寸压缩到极致
最后，LPWAN技术大多面向对通信成本敏感性较高的应用场景，因为其本身设备或价格并不昂贵，因而会更加注重对终端产品性价比、性能等因素的考量。对此，ZETA中日联盟最新迭代推出的R3通信模块可进一步降低研发难度，增加成本优势。据悉，R3模块的处理能力提升4倍、体积减少了25%。
去年6月30日，纵行科技与日本索喜科技、Techsor在ZETA联盟论坛上宣布三方将通过先进制程联合开发RISC-V内核、全球最优成本的LPWAN芯片ZETag云标签。该标签采用了ZETA LPWAN的ZETA-G通信技术IP，并依托索喜科技在定制化芯片设计领域特别是通信芯片设计领域的深厚积累，在不损失性能的前提下将冗余的功能进行裁剪，从而将成本降低至同类型产品的30%以内。与此同时，ZETag 云标签通过减小尺寸和功耗并改善性能来消除常规有源标签的限制，该标签轻薄如纸，可作为一次性标签，广泛应用在货物流转监控，快递包裹追踪，资产定位和危化品管理的万亿级市场。
得益于ZETA先进的技术及成本优势，LPWAN技术的应用场景正在进一步扩展，目前在工业互联网、智慧物流、智慧城市、智慧建筑等领域已经能广泛的见到它的“身影”。
ZETA推出双模智能路由，LPWAN生态有望融合
不过，物联网毕竟还处于初期发展阶段，未来连接潜力还将有望进一步扩大，同时面对未来挑剔的市场需求，LPWAN技术之间也形成了“合则共荣”的发展新局面。今年初，作为全球LoRa领域最重要玩家之一，全球半导体领导者意法半导体宣布加入ZETA联盟，并将发挥其在电子应用领域优势，共同致力于低功耗长距离物联网连接标准ZETA的应用和推广。时隔不久，意法半导体（ST）就联合纵行科技推出了全球首款双标准的ZETA/LoRa双模智能路由。
ZETA/LoRa双模智能路由可同时接入ZETA和LoRa协议双模通信，在物理层做到了LoRa-CSS与M-FSK调制方式的统一接入，支持远程OTA、多跳组网、电池供电、多重安全等功能，从而能够通过更轻量版的ZETA协议赋能LoRa产业，降低成本。
对于开发者而言，ZETA/LoRa双模智能路由也意味着其在未来的产品开发中甚至不需要自开发协议即可与现有产品结合使用，即可在不更换LoRa芯片的前提下，与现有协议、网关、平台等进行系统整合。有行业人士表示，随着ZETA与LoRa在硬件端的结合，这也将有望进一步推进LPWAN实现生态融合。
国际龙头企业陆续加盟，ZETA加速进军全球市场
意法半导体微控制器策略部亚太区总监 Donald Chan在活动上表示，“意法半导体拥有完整和丰富的STM32生态系统，可帮助ZETA生态优化元器件成本，我们也将积极与ZETA联盟成员合作，为物联网连接提供所有领先的LPWAN标准，并提供一系列解决方案，帮助开发人员快速、经济高效地将创新产品推向市场，加速ZETA LPWAN2.0泛在物联布局。”
在此次ZETA中日联盟线上沙龙活动中，Techsor还与日本稻畑产业携手中国联盟企业纵行科技、介谷科技、农博创新签署商业联盟协议，稻畑产业将发挥其在海外的业务及渠道优势，为ZETA联盟中小企业物联网产品搭建全球营销渠道，推进ZETA相关产品、技术和解决方案在全球范围内的部署。
众多国际企业的加盟说明ZETA在海外市场已经进入成熟的商业推广期。在此次的ZETA中日联盟线上沙龙上，东京建物楼宇管理部科长小泽大辅介绍东京建物日本桥项目、智慧铁道项目均采用了ZETA技术，通过补充传统BA系统不足，实现了高效的设备和资产管理。 “东京建物在室内复杂环境测试了ZETA基站、ZETA Mote及多重传感器，实现了100%通信成功，未来，东京建物还将在智慧大楼等领域全面采用ZETA物联网，助力实现建筑物操作的数字化”。
毫无疑问，作为新一代LPWAN技术， ZETA将通过技术持续演进，推出的“LPWAN2.0泛在物联”的蓝图已徐徐展开。随着十四五规划的推进，国内的宽窄结合的物联接入能力将广泛覆盖，以及国际市场的深度挖掘，相信ZETA将获得巨大的发展契机。
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