广域物联网芯片进入手机市场可靠吗

低功耗广域物联网（非蜂窝类型）是指通信距离远、节点多、功耗低等应用场景，所应用的通信技术包括LoRa、Sigfox、Chirp-IOT、ZETA等，通常工作在非授权的频段，且以自组网应用为主；而手机则工作在基于运营商蜂窝网络的专用频段，两者素来井水不犯河水，为何低功耗广域物联网芯片开始打手机的主意，并觊觎运营商的生意？其实，世界是发展的，通信产品日新月异，各种创新的技术不断融合到不同的场景中以满足用户不同的体验感要求。低功耗广域物联网芯片试水手机应用还得从某手机厂商的一项创新尝试说起。

01、无网络通信技术

早在2019年，某手机厂商在MWC上召开发布会，展示了全新的“无网络通信技术”，无网络通讯技术能够在3000米内不依赖蜂窝网络、Wi-Fi、蓝牙等传统通信方式的条件下，实现设备间点对点的文字、语音传输和语音通话。同时还支持多设备组成小范围局域网，并通过手机中继拓展通信范围，只要处于信号搜索范围，即可实现局域网通信。主要特性如下：

无网络通信系统所瞄准的是应急通信、高干扰高负载等极端通信条件下的数据交换，以及在一些信号比较差或者LTE负载过大的地区，比如大型体育赛事、演唱会、展会等场景的应用体验。

无网络通信系统的协议完全定制化，可以实现低电量下可以维持70个小时的文字通讯续航，以及支持持续信道监听，在被其他设备发现后可以发送关机前记录的最后GPS位置，让用户在野外手机关机、失联等极端环境下，依然能够被搜寻。

02、应用场景

某厂商对该技术应用场景如此介绍：当你在人潮汹涌的演唱会现场和朋友走散，或者坐飞机到国外落地后发现没有买当地卡，无法与同行人联系，这项功能都可以派上用场。

实际上，该项创新技术应用场景应包括众多方面：

应用场景

1、蜂窝网络无法覆盖区域：比如在国外、旅游景区、无蜂窝网络区域，使用“无网络通信技术”可以实现同类型手机之间的文字及语音（包）的信息交换。

2、密集通信场合：比如演出、比赛等通信高度密集场合，手机通常无法与基站之间建立联系，通过“无网络通信技术”可与周边同类型手机建立可信连接。

3、应急通信场合：比如在矿山、井下、石油、化工等特殊场所，建立专用的应急通信基站，利用“无网络通信技术”的远距离通信特点进行应急救援。

4、低成本对讲机：充分利用“无网络通信技术”远距离传输特点，用现有手机代替传统的对讲机，节省设备成本，提高手机的利用效率。设想如果手机就可满足对讲需求，谁还愿意别一个大砖头在腰间呢？

5、安全保密通信：在一些需要安全保密通信的区域，比如野外战场、反恐、保密联络等场景，可以关闭传统的蜂窝通信，切断与外界公网联系，使用手机的“无网络通信技术”方式进行点对点或群组通信，确保安全。

据介绍，该手机厂商定制了一款芯片来实现上述通信场景，根据现在所了解的信息，其应该是一款工作在Sub-1GHz非授权频段的低功耗广域物联网芯片。

虽然这项技术要真正实现商用会面临着信息监管等环节的审批问题，可能也未必容易落实。但这背后的远距离通信技术却在这两年进入了诸多通讯和互联网大厂的视线，成为大厂们接下来跑马圈地的重要领域之一。

目前包含该项技术的手机产品尚未大规模推向市场，相关的手机厂商对此也是高度保密，但将最新的技术创新应用到手机场景这一趋势在不断涌现，随着开发工作的不断推进、客户端体验感的不断提升及商业模式的不断清晰，相信不久将来会给消费者全新的感受。

03、市场前景

上图是IDC给出手机市场出货预测，从图可以得出：

1、全球手机市场出货总量在2019年已经达到14亿部，但年增长率不足3%，增长严重乏力。

2、手机市场同质化竞争非常严重，各大品牌手机厂商都在挖掘新的亮点，以求增加消费端的体验感及带动销售出货。

3、2020年因为疫情影响，第一季度主流品牌商出货量均有30%～40%下降，上述图中尚未包含上述因素。

据了解，目前基于某国内公司低功耗广域物联网芯片所搭建的手机“无网络通信系统”，所增加的硬件成本可以控制在人民币10元以内，如此算来，手机端引入此类创新的通信方式所增加的成本主要体现在研发投入层面，特别是协议层及应用层的软件开发。

同时，手机厂商的算盘还远远不止这些，据笔者与某手机厂商人员交流，在应用层面，市场人员的思维已经拓展到物联网层面：既然非蜂窝低功耗广域网芯片能够实现远距离、大容量、低功耗的连接，可否以此建立物联网应用平台呢？比如，在某些应用场景下，使用集成了“无网络通信技术”的手机便可以很方便与众多物联网底层设备进行通信（比如电子桌牌系统），手机本身就变成一个低成本的网关，此时手机（网关）收集好底层设备的信息后，利用已有的其他联网通信方式传送到后台云端，如此在搭建低功耗广域物联网系统时候便节省了一个比较昂贵的网关投入，更进一步强化了手机作为平台的作用。

04、应用挑战

一项创新技术推广使用总归不是一帆风顺的，虽然相关的低功耗广域网芯片已经成熟，但在手机领域的应用目前还在试水中，在实践中遇到问题主要有以下几个方面：

01、产业生态

一项技术能够像3GPP产业一样大规模商业使用，与其是否有成熟的产业生态是密不可分的。当前在非蜂窝类型低功耗广域物联网应用领域缺乏统一的标准化协议，虽然有个别厂商建立以自身私有协议为基础的产业联盟，但底层技术的不公开且产业链顶端（芯片）由外商垄断导致参与者受限；在监管层面也必然会考虑到国内产业链安全而出台相关的管控措施。

由于产业生态的不成熟，且缺乏一个类似蓝牙联盟（SIG）具有公开性的组织来推动建立一个具有广泛兼容性的产业生态，因此客观上该类型技术在手机领域推广时候会受到一定影响。

02、频谱资源

大部分非蜂窝的低功耗广域物联网设备均属于工作在1GHz以下频率的微功率器件，2019年11月28号工信部发布52号文，对微功率设备应用在政策上进行明确要求：

不可大规模组网；

任意时刻仅限单信道发射；

连续发射时间小于1秒；

发射前先侦听；

绝对发射功率小于50mw；

最大带宽小于500KHz；

这些措施在客观上会对非蜂窝低功耗广域物联网技术在手机领域使用造成一定影响。

03、通信监管

所谓“无网络通信”也即无监管通信，客观上讲这是监管机构较为忌讳的，如果使用不当会造成类似伪基站类型的产业困境，同时还存在通信安全的问题。如何克服上述问题并将“无网络通信技术”制式纳入有序通信范畴，需要广大从业者进行思考，比如是否可以将其纳入应急通信类别？