Amazons neue Kommunikationstechnologie basiert auf LoRa! Sie unterstützt den Ausbau des Smart-Home-Ökosystems.

Einführung ins Lesen:

Auf der Hardware-Konferenz von Amazon konzentrierten sich die Medien hauptsächlich auf über ein Dutzend Smart-Home-Geräte, doch die Sidewalk-Technologie verdient mehr Aufmerksamkeit. Ihre Veröffentlichung deutet auf Amazons Absicht hin, das Smart-Home-Ökosystem weiter auszubauen, und diese Absicht steht in engem Zusammenhang mit LoRa, einer in der Branche bekannten Low-Power-Wide-Area-Network-Technologie.

Am Mittwoch veranstaltete Amazon seine jährliche Hardware-Konferenz in Seattle. Dort präsentierte das Unternehmen über zehn neue Produkte, darunter Lautsprecher, Türklingeln, Sicherheitskameras, Router, smarte Ringe und Smart Glasses mit Alexa-Unterstützung – ein breites und vielfältiges Angebot an intelligenten Hardware-Geräten. Neben dieser Hardware kündigte Amazon auch die energiesparende und weitreichende Funktechnologie Sidewalk an, mit der sich Haushaltsgeräte über eine größere Distanz als mit WLAN oder Bluetooth steuern lassen. Auf der Pressekonferenz konzentrierten sich die Medien hauptsächlich auf die über ein Dutzend neuen Hardware-Geräte, doch der Autor ist der Ansicht, dass die Sidewalk-Technologie mehr Aufmerksamkeit verdient. Ihre Veröffentlichung deutet auf Amazons Absicht hin, das Smart-Home-Ökosystem weiter auszubauen. Diese Absicht steht in engem Zusammenhang mit LoRa, einer in der Branche bereits bekannten Low-Power-Wide-Area-Network-Technologie.

       Das Rad nicht neu erfinden, Innovation basierend auf LoRa

Amazon-Gerätedirektor Dave Limp erwähnte, dass die große Reichweite der wichtigste Vorteil des Sidewalk-Protokolls sei. Sidewalk nutzt das bestehende 900-MHz-Spektrum und kann Geräte in bis zu 1.6 Kilometern Entfernung erreichen. Die Details dieser Technologie wurden jedoch noch nicht bekannt gegeben, was zu Spekulationen und sogar Beschwerden geführt hat, wie beispielsweise von der Person im folgenden Bild:

„LoRa gibt es schon seit Jahren, es verfügt über ein standardisiertes Protokoll und es ist reichlich günstige Ausrüstung erhältlich. Warum sollte also jemand ein Amazon-eigenes Produkt verwenden, das in der Branche noch nicht getestet wurde? “ Dieses Argument ist durchaus schlüssig. Schließlich würde die Neuerfindung des Rades die Branche nur noch weiter fragmentieren.

Soweit dem Autor bekannt, erfindet Amazon Sidewalk das Rad nicht neu. Diese Kommunikationstechnologie ist vielmehr ein auf LoRa-Modulation basierendes Protokoll, das sich für die Fernkommunikation in Smart Homes und Smart-Geräten für Endverbraucher eignet. Es behebt die Schwächen von WLAN, Bluetooth, ZigBee, Z-Wave und anderen Technologien, die bisher für die Kommunikation in Smart Homes und Smart-Geräten verwendet wurden. Mit anderen Worten: Sidewalk ist eine Innovation in der Smart-Home- und Smart-Geräte-Kommunikation, die auf bestehender, ausgereifter Technologie basiert.

Da Sidewalk auf der ausgereiften LoRa-Technologie der physikalischen Schicht basiert, können Amazon und seine Hardwarepartner bestehende Ressourcen des LoRa-Industrie-Ökosystems direkt für die Hardwareentwicklung nutzen. Die Entwicklung von Sidewalk-Produkten lässt sich dadurch schnell und kostengünstig umsetzen. Amazon möchte Sidewalk daher in sein Ökosystem für intelligente Hardware integrieren. Dies ist keine Aufgabe, die bei null beginnen muss. In gewisser Weise nutzt Amazon auch das bestehende LoRa-Industrie-Ökosystem, um sein eigenes Ökosystem zu erweitern.

Amazon hat auf dieser Konferenz sein erstes Produkt auf Basis von Sidewalk vorgestellt: den Hunde-Tracker „Fetch“. Mit dem Tracker lässt sich ein elektronischer Zaun einrichten. Sobald der Hund den festgelegten Bereich verlässt, erhält der Besitzer eine Benachrichtigung. Das Gerät soll nächstes Jahr auf den Markt kommen. Im Vergleich zu herkömmlichen Bluetooth-Trackern für Haustiere, die nur eine Reichweite von 100 Metern haben, ermöglicht Sidewalk eine Ortung von Haustieren in einem Umkreis von über einem Kilometer.

Tatsächlich ist Fetch nicht Amazons erstes Produkt mit LoRa. Anfang 2018 erwarb Amazon Ring, ein Unternehmen für Smart-Home-Lösungen, für eine Milliarde US-Dollar, um seinen Einstieg in diesen Markt zu beschleunigen. Ring ist bekannt für seine intelligenten Türklingeln, Sicherheitskameras und Flutlichter. Nach der Übernahme wurden Ring-Produkte in die Amazon Alexa-Sprachplattform integriert und viele mit Echo-Lautsprechern verbunden. Darunter befindet sich auch eine von Ring auf den Markt gebrachte smarte Lampe, die mit einem Echo-Lautsprecher verbunden ist und über einen integrierten LoRa-Chip zur Steuerung verfügt.

       Dank der erweiterten Kommunikationsreichweite, ausgereifter Lösungen und geringerer Kosten könnten Amazon Smart-Hardwareprodukte in Zukunft über eingebaute LoRa-Chips verfügen und das Sidewalk-Protokoll nutzen, um es Gemeinschaften, Familien und einzelnen Nutzern zu ermöglichen, sich über große Entfernungen zu vernetzen.

       Gegenseitige Bemühungen, auch das LoRa-Industrieökosystem kooperiert aktiv.

       Nicht nur Akteure im Bereich Smart Home wie Amazon erforschen aktiv Innovationen bei neuen Kommunikationsmethoden, sondern auch etablierte Hersteller im LoRa-Industrie-Ökosystem kooperieren aktiv und entwickeln gezielt zugrundeliegende Technologien und Produkte für groß angelegte Szenarien, um eine schnelle Implementierung auf Anwendungsseite zu unterstützen.

Wie allgemein bekannt, ist LoRa eine lineare Frequenzmodulations-Spreizspektrum-Technologie, die bei geringerem Stromverbrauch größere Kommunikationsreichweiten ermöglicht. Das Unternehmen Semtech integriert LoRa-Technologie in Hochfrequenzchips und unterstützt damit Hardwarehersteller bei ihrer Produktentwicklung. Basierend auf der LoRa-Physikschichttechnologie können Hersteller spezifische Spezifikationen für verschiedene IoT-Szenarien entwickeln.

LoRaWAN, ein wichtiger Standard im Bereich der IoT-Kommunikation, hat sich in den letzten Jahren stark verbreitet. Weltweit nutzen zahlreiche IoT-Netzwerkbetreiber LoRaWAN für den Aufbau von Weitverkehrsnetzen, darunter nationale öffentliche Netze, Metropolnetze und private Industrienetze. Als Spezifikation für den Weitverkehrsnetzausbau konzentriert sich LoRaWAN jedoch vor allem auf die universelle Kommunikation und den großflächigen Netzausbau mit stromsparenden Geräten und kann daher manche spezifische Szenarien möglicherweise nicht schnell genug unterstützen.

Beispielsweise gibt es im Smart-Home-Bereich zahlreiche Steuerungsszenarien, wie das Ein- und Ausschalten von Türschlössern, Beleuchtung und anderen Geräten, die bestimmte Anforderungen an die Latenz stellen. Würde man hierfür weiterhin die Standard-LoRaWAN-Spezifikation verwenden, wäre dies unweigerlich mit einer schlechten Benutzererfahrung verbunden. Viele Hersteller entwickeln daher MAC-Layer-Spezifikationen für spezifische Anwendungsfälle, um die Benutzerfreundlichkeit zu verbessern. Zahlreiche Akteure im koreanischen LoRa-Ökosystem, wie CLAA, Alibaba Cloud IoT und andere Hersteller, entwickeln zudem geeignete Kommunikationsprotokolle für diverse großflächige Anwendungsszenarien.

Natürlich werden auch die zugrundeliegenden Chips für verschiedene Anwendungsszenarien weiterentwickelt. Ende Juli dieses Jahres kündigte Semtech die Markteinführung des neuen LoRa-Smart-Home-Geräts LLCC68d in Shenzhen an. Ziel ist es, den Anwendungsbereich von LoRa von B-Industrieanwendungen auf B-End-Anwendungen für Smart Homes, Smart Communities und Endverbraucheranwendungen auszuweiten.

Im Vergleich zum herkömmlichen SX1278/6 ist der LLCC68d-Chip für Anwendungen in Privathaushalten, Wohnanlagen und im Endkundenbereich konzipiert. Er eignet sich für Smart-Home-Anwendungen mit geringer Latenz, wie z. B. intelligente Türschlösser und Beleuchtung, und ist mit bestehenden LoRaWAN-Netzwerken kompatibel. Selbstverständlich unterstützt der LLCC68d auch proprietäre Kommunikationsprotokolle, was zahlreichen Smart-Home-Herstellern neue Innovationsmöglichkeiten eröffnet.

Der Autor vermutet, dass das aktuelle Sidewalk-Protokoll dem LLCC68d-Chip entspricht, d. h. intelligente Hardware, die das Amazon Sidewalk-Protokoll nutzt, wird für die Kommunikation über größere Entfernungen den LLCC68d-Chip verwenden. Als großflächiges Anwendungsgebiet im Bereich des Internets der Dinge (IoT) wird das Smart Home in den nächsten Jahren einen Markt im Wert von mehreren hundert Milliarden Dollar bilden. Mit steigenden Auslieferungen von Smart-Home-Produkten werden Sidewalk und ähnliche Kommunikationsprotokolle im Heimbereich die breite Anwendung des LoRa-Ökosystems in Smart Homes ermöglichen.

       Vom Innen- bis zum Außenbereich – das Smart-Home-Ökosystem weitet sich aus.

       Nach Ansicht des Autors ist Amazons Einführung der Sidewalk-Technologie von großer Bedeutung. Dies ist ein wichtiger Schritt zur Erweiterung des ökologischen Fußabdrucks im Bereich Smart Home. Dank des geringen Stromverbrauchs und der hohen Reichweite von Sidewalk können Amazon-Smart-Home-Produkte nun auch außerhalb des Hauses eingesetzt werden. Anschließend kann Amazon verschiedene Outdoor-Produkte auf den Markt bringen und so sowohl den öffentlichen als auch den privaten Verbrauchermarkt erschließen.

Wie Amazon auf der Pressekonferenz erklärte, können Nutzer dank der Zusammenarbeit mit Sidewalk Echo-Lautsprecher im Haus nutzen, um die Wetterstation auf dem Gehweg zu aktivieren und so die Niederschlagsmenge zu erfassen, den Bewässerungssensor im Garten einzuschalten und sogar den Sensor im Briefkasten zu aktivieren, um zu erfahren, ob die Post zugestellt wurde. Herkömmliche Protokolle wie WLAN, Bluetooth und ZigBee können aufgrund der begrenzten Reichweite keine Geräte zwischen Innen- und Außenbereichen verbinden. Mit Sidewalk kann Amazon zukünftig weitere Produkte für den Außenbereich entwickeln, beispielsweise für die Community und im Bereich Wearables.

In den letzten Jahren hat Amazon als E-Commerce- und Cloud-Computing-Gigant eine Reihe kostengünstiger Hardwareprodukte auf den Markt gebracht, die die Branche maßgeblich beeinflusst haben. Typische Beispiele hierfür sind Kindle und die intelligenten Lautsprecher Echo. Mit dem Kindle stieg Amazon in den Markt für digitale Inhalte wie Bücher, Musik und Videos ein und steigerte so den Absatz digitaler Produkte. Der Echo-Lautsprecher ermöglichte den Zugang zum intelligenten Sprachassistenten Alexa und stärkte Amazons Position in den Bereichen KI, Cloud-Computing, digitale Inhalte und E-Commerce.

Amazons Smart-Hardware dominiert derzeit den Markt, insbesondere Smart Speaker, die in den USA Marktführer sind. Echo hält einen Marktanteil von rund 70 % bei Smart Speakern. Dank des Erfolgs von Smart Speakern erweitert Amazon kontinuierlich sein Angebot an Smart-Hardware-Kategorien, baut seine Position im Markt für Heim- und Privatkunden weiter aus, gewinnt neue Nutzer und Daten und vergrößert so seinen industriellen Einfluss.

Der intelligente Sprachassistent Alexa bildet bereits das Herzstück von Amazons Hardware-Ökosystem. Amazon hat Alexa für Drittanbieter geöffnet, um die Grenzen dieses Ökosystems zu erweitern. Auch Sidewalk kann als wichtiger Baustein für die Erweiterung des Hardware-Angebots und seiner Grenzen betrachtet werden. Neben Amazons eigenen Smart-Home-Produkten ermutigt Amazon auch andere Hersteller, die Sidewalk-Technologie zu integrieren und so ein umfassenderes Smart-Home-Ökosystem zu schaffen. Mit der Förderung von Sidewalk wurde natürlich auch die Präsenz von LoRa im Smart-Home-Ökosystem weiter ausgebaut.

Dave Limp, Leiter der Geräteabteilung bei Amazon, erwähnte zwar auch die 4G/5G-Technologie, hielt Mobilfunknetze jedoch für teuer und komplex und glaubte, dass sie die Anforderungen von Smart Homes möglicherweise nicht erfüllen würden. Nach Ansicht des Autors fördert Amazon die Sidewalk-Technologie nicht nur aufgrund dieser Eigenschaften von Mobilfunknetzen, sondern auch, weil Mobilfunknetze von Betreibern abhängig sind und Amazon diese nicht selbst beeinflussen kann. Die eigene Kommunikationstechnologie von Amazon hingegen eignet sich besser, um Einfluss im industriellen Ökosystem zu nehmen.

Um eine Kommunikationsreichweite von mehr als einem Kilometer zu erreichen, muss die Hardware mit Sidewalk-Technologie natürlich an eine Basisstation oder ein Gateway angeschlossen sein. Der flächendeckende Einsatz von Basisstationen und Gateways ist daher von entscheidender Bedeutung. In einer externen Pressemitteilung gab Amazon bekannt, 700 Testgeräte an zahlreiche Haushalte in Los Angeles verteilt zu haben. Innerhalb von nur drei Wochen wurde das dicht besiedelte Gebiet von Los Angeles flächendeckend abgedeckt.

Der Autor geht davon aus, dass es sich bei den meisten der 700 Testgeräte um LoRa-Gateways handeln sollte, die die Sidewalk-Spezifikation unterstützen. Aufgrund der großen Reichweite von LoRa können solche „Crowdsourcing“-Methoden durch die Verteilung von LoRa-Gateways an Haushalte genutzt werden, um das Netzwerk schnell auszubauen, große Bevölkerungsgebiete abzudecken und so die Vernetzung verschiedener Smart-Home-Produkte zu ermöglichen.

Die Kosten für LoRa-Gateways sind niedrig. Anfang des Jahres stellte die LoRa-Entwicklergemeinschaft TTN auf einer LoRa-Konferenz in den Niederlanden ein LoRaWAN-Gateway für 69 US-Dollar vor. Dies zeigt, dass LoRaWAN-Gateways kostengünstig sein können. Als Gateway mit einem privaten Protokoll ist es möglicherweise sogar günstiger als ein LoRaWAN-Gateway, was eine gute Grundlage für seine Verbreitung im Smart-Home-Bereich schafft.

Sollten die auf Sidewalk basierenden Smart-Home-Produkte jedoch vollständig auf den Markt kommen, werden sie Kunden in allen Regionen der USA ansprechen. Wie wird die Netzabdeckung für alle Nutzer sichergestellt, die Amazon-Smart-Hardwareprodukte erwerben? Ist das Gateway im Lieferumfang der Hardware enthalten oder wird es separat bereitgestellt? Dies könnte eine wichtige Frage sein, die bei der zukünftigen Vermarktung von Sidewalk geklärt werden muss.

       Amazon hat sich mit seinem Sprachassistenten Alexa und Echo einen Vorsprung im Bereich der intelligenten Lautsprecher verschafft und damit die Entwicklung seines Smart-Home-Ökosystems vorangetrieben. Durch die Bemühungen von Konkurrenten wie Google und Apple schwindet dieser Vorsprung jedoch allmählich.Die Nutzung von Sidewalk zur Erweiterung des Smart-Home-Sortiments und des Hardware-Ökosystems könnte Amazon einen weiteren Wettbewerbsvorteil verschaffen. Sollte diese Technologie Amazons Smart-Home-Ökosystem einen entscheidenden Vorsprung verschaffen, ist es nicht auszuschließen, dass auch andere große Smart-Home-Anbieter zukünftig auf energieeffiziente Weitverkehrskommunikationstechnologien setzen werden, um ihr Marktsegment zu erweitern und eigene Ökosysteme aufzubauen.Bis dahin könnte LoRa still und leise wieder Eingang in das Ökosystem anderer Smart-Home-Anbieter finden.

       Während der Fokus eher auf den rund einem Dutzend von Amazon auf den Markt gebrachten Hardware-Produkten liegt, könnte die unauffällige Sidewalk-Technologie einen weitaus größeren Einfluss auf Amazons Smart-Home-Strategie und das dazugehörige Ökosystem haben.

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