亚马逊的全新通信技术基于 LoRa！支持其智能家居生态系统的扩展

Introduction to reading:

在亚马逊硬件发布会上，媒体的关注点主要集中在十几款智能硬件设备上，但Sidewalk技术更值得关注。它的发布表明亚马逊有意进一步拓展智能家居生态系统，而这一意图与业内熟知的低功耗广域网技术LoRa密切相关。

       周三，亚马逊在西雅图举行了年度硬件发布会。会上，亚马逊发布了十余款新品，涵盖扬声器、门铃、安防监控器、路由器、智能戒指以及支持 Alexa 语音助手的智能眼镜等可穿戴设备，形成了丰富多样的智能硬件产品线。然而，除了智能硬件之外，亚马逊还发布了一项名为 Sidewalk 的低功耗、远距离无线技术，该技术可以比 Wi-Fi 或蓝牙等无线网络在更大的范围内控制家用设备。在新闻发布会上，媒体主要关注十几款智能硬件设备，但笔者认为Sidewalk技术更值得关注。它的发布意味着亚马逊有意进一步拓展智能家居生态系统，而这一意图与业内熟知的低功耗广域网技术LoRa密切相关。

       并非重新发明轮子，而是基于LoRa的创新

       亚马逊设备总监戴夫·林普提到，远距离传输是Sidewalk协议最重要的优势。Sidewalk使用现有的900MHz频谱，可以连接到最远1.6公里外的设备。然而，这项技术的细节尚未公布，这引发了一些猜测甚至抱怨，例如下图所示的人：

       “LoRa 技术已经存在多年，拥有标准化的协议，并且有大量廉价的设备可供使用，那么为什么还会有人使用亚马逊专有的、未经行业检验的产品呢？”“这种说法也有道理。毕竟，‘重新发明轮子’只会让行业更加分散。”

       然而，据作者所知，Amazon Sidework 并没有重新发明轮子。这项通信技术实际上是一种基于 LoRa 调制技术的协议，适用于智能家居和消费级智能硬件中的远距离通信。Sidewalk 弥补了 WiFi、蓝牙、Zigbee、Zwave 等以往用于智能家居和消费级智能硬件通信的技术的不足。换句话说，Sidewalk 实际上是利用现有成熟技术，在智能家居和消费级智能硬件通信领域实现的一项创新。

       由于它基于成熟的 LoRa 物理层技术，亚马逊及其硬件合作伙伴可以直接在硬件开发中重用现有的 LoRa 行业生态资源，Sidewalk 相关产品的开发也可以快速且低成本地实现。因此，亚马逊希望将 Sidewalk 扩展到其智能硬件产业生态系统中。这并非一项从零开始的任务。从某种意义上说，它也是在利用 LoRa 现有的产业生态系统来扩展自身的生态系统。

       亚马逊在本次大会上发布了其首款基于Sidewalk平台的产品——宠物狗追踪标签“Fetch”。该标签可以设置电子围栏。一旦狗狗离开指定区域，主人就会收到警报。这款设备将于明年上市。与传统的蓝牙宠物追踪设备（其范围仅为 100 米）相比，Sidewalk 可以将宠物追踪范围扩大到 1 公里以上。

       事实上，Fetch 并不是亚马逊首款使用 LoRa 技术的产品。2018年初，亚马逊斥资1亿美元收购了智能家居公司Ring，以加速其进军智能家居领域的步伐。Ring以其智能门铃、安防摄像头和泛光灯而闻名。收购完成后，Ring的产品开始与亚马逊Alexa语音平台集成，许多产品还与Echo智能音箱连接。其中，Ring 推出的一款智能灯，可与 Echo 音箱连接，内置 LoRa 芯片以控制智能灯。

       由于通信范围扩大、解决方案成熟且成本降低，亚马逊智能硬件产品未来可能会内置 LoRa 芯片，并使用 Sidewalk 协议，使社区、家庭和个人用户能够远距离连接。

       双向努力，LoRa产业生态也在积极配合。

       不仅像亚马逊这样的智能家居企业在积极探索新的通信方式，LoRa 产业生态系统中的主流制造商也在积极合作，专门为大规模场景设计底层技术和产品，以支持应用方面的快速部署。

       众所周知，LoRa 是一种线性频率调制扩频技术，它能够在降低功耗的同时增加通信距离。Semtech 公司将 LoRa 技术封装到射频芯片中，为硬件制造商的产品开发提供支持。基于 LoRa 物理层技术，制造商可以针对不同的物联网场景设计特定的技术规范。

       其中，LoRaWAN作为物联网通信领域的重要标准，在过去几年中得到了广泛推广。全球众多物联网网络运营商都采用LoRaWAN部署广域网，包括国家公共网、城域网和行业专用网。然而，LoRaWAN 作为广域网部署规范，更多地定义和考虑了低功耗设备的通用通信和大规模网络部署问题，可能无法快速支持某些特定场景。

       例如，智能家居领域有很多控制场景，包括控制门锁、灯光和其他设备的开关，这些场景对延迟有一定的要求。如果此时仍然使用标准的LoRaWAN规范，必然会导致用户体验不佳。目前，许多厂商针对特定场景设计 MAC 层规范，以改善用户体验。国内LoRa生态系统中的许多参与者，如CLAA、阿里云物联网等厂商，针对一些大规模应用场景设计了合适的通信协议。

       当然，底层芯片也在探索各种应用场景的产品。今年7月底，Semtech在深圳发布了新款LoRa智能家居设备LLCC68d。其目的是将LoRa的市场应用范围从B端工业应用扩展到C端智能家居、智慧社区和消费应用。

       与传统的 SX1278/6 相比，LLCC68d 芯片专为家庭、社区和消费场景而设计，可满足智能门锁和照明等低延迟智能家居应用，并且兼容现有的 LoRaWAN 网络。当然，LLCC68d 还可以支持专有通信协议，这为众多智能家居制造商提供了更多创新机会。

       作者推测，当前的 Sidewalk 协议对应于 LLCC68d 芯片，也就是说，使用 Amazon Sidewalk 协议的智能硬件会选择 LLCC68d 芯片来实现远距离通信。作为物联网领域的大规模应用场景，智能家居将在未来几年形成一个价值数千亿美元的市场。随着智能家居产品出货量的增长，Sidewalk及其类似的家庭场景通信协议将推动LoRa生态系统在智能家居领域实现广泛部署。

       从室内到室外，智能家居生态系统不断扩展

       作者认为，亚马逊推出Sidewalk技术意义重大。这是其扩大智能家居生态足迹的重要一步。因为Sidewalk的低功耗和远距离传输特性，使得亚马逊的智能家居产品能够走出家门，进而推出各种户外产品，占领社区和个人消费市场。

       正如亚马逊在新闻发布会上所说，借助 Sidewalk 的配合，用户可以使用家中的 Echo 音箱激活人行道上的气象站，了解室外的降雨情况；打开房间花园里的浇水传感器；甚至可以激活邮箱里的传感器，了解邮件是否已送达。由于通信距离的限制，传统的 WiFi、蓝牙、Zigbee 等协议无法支持设备从室内到室外的互联互通。借助 Sidewalk 的支持，亚马逊未来可以继续推出面向户外场景的产品，例如社区活动和个人穿戴设备。

       过去几年，作为​​一家电子商务和云计算巨头，亚马逊推出了一系列性价比极高的硬件产品，对整个行业产生了深远的影响。其中的典型代表就是 Kindle 阅读器和 Echo 智能音箱。前者是亚马逊进军图书、音乐和视频等数字内容领域的途径，旨在扩大其数字内容的销售；后者是其 Alexa 智能语音助手的入口，增强了其在人工智能、云计算、数字内容和电子商务领域的粘性。

       目前，亚马逊的智能硬件在市场上占据主导地位，尤其是智能音箱，在美国市场排名第一。Echo 占据了智能音箱市场约 70% 的份额。随着智能音箱的成功，亚马逊不断扩大智能硬件品类，持续占领家庭和个人消费市场，获取更多用户和数据，进而扩大其产业生态影响力。

       Alexa智能语音助手已经成为亚马逊硬件生态系统的核心。亚马逊已向第三方制造商开放Alexa，以拓展硬件生态系统的边界。Sidewalk 也可被视为拓展硬件品类和边界的另一项核心工具。除了亚马逊自身的智能家居产品外，亚马逊还鼓励更多智能家居制造商采用 Sidewalk 技术，从而构建更广泛的智能家居生态系统。当然，随着 Sidewalk 的推广，LoRa 在智能家居生态系统中的布局也得到了进一步扩展。

       亚马逊设备总监戴夫·林普也提到了 4G/5G 技术，但他认为蜂窝网络成本高昂且复杂，未必能满足智能家居的需求。作者认为，亚马逊推广 Sidewalk 技术不仅是因为蜂窝网络的这些特性，还因为蜂窝网络依赖于运营商，自身无法影响运营商，而其自身的通信技术更有利于其在产业生态中的影响力。

       当然，要实现超过 1 公里的通信距离，使用 Sidewalk 技术的硬件需要连接到基站或网关，因此基站和网关的部署就显得更为重要。亚马逊在一份对外新闻稿中提到，已向洛杉矶的许多家庭分发了700台检测设备。短短三周内，就覆盖了人口稠密的洛杉矶地区。

       作者预测：这 700 个测试设备中的大多数应该是支持 Sidewalk 规范的 LoRa 网关。。由于 LoRa 通信距离远，通过将 LoRa 网关分发到各个家庭，可以利用这种“众包”方法快速部署网络，覆盖人口密集区，从而支持各种智能家居产品的联网。

       LoRa网关的成本很低。今年年初，在荷兰举行的LoRa大会上，LoRa开发者社区TTN发布了一款售价69美元的LoRaWAN网关。由此可见，LoRaWAN网关可以实现低成本。作为私有协议网关，其成本可能低于 LoRaWAN 网关，这将为其在智能家居领域的推广奠定良好的基础。

       然而，如果基于 Sidewalk 的智能家居产品全面商业化，其目标客户将遍布美国所有地区。那么，如何确保每位购买亚马逊智能硬件产品的用户都能获得网络覆盖呢？购买硬件的用户是否同时购买了网关，还是通过其他方式专门部署了网关？这可能是Sidewalk未来商业推广中需要解决的一个重要问题。

       亚马逊凭借Alexa语音助手和Echo智能音箱在智能音箱领域取得了先发优势，从而推动了其智能家居生态系统的发展。然而，随着谷歌和苹果等竞争对手的努力，这种先发优势正在逐渐减弱。利用 Sidewalk 拓展智能家居领域并扩展硬件生态系统，可能成为亚马逊又一先发优势的利器。如果这项技术能够为其智能家居生态系统带来领先优势，那么未来其他智能家居巨头也很有可能推出低功耗广域通信技术，以拓展自身市场并构建各自的生态系统。到那时，LoRa 或许会悄然再次进入其他智能家居厂商的生态系统。

       虽然人们的目光更多地集中在亚马逊发布的十几款硬件产品上，但低调的 Sidewalk 技术可能会对亚马逊的智能家居战略和生态系统产生更深远的影响。

本文转载自“物联网智库”公众号，如有侵权，请在后台留言并联系我们删除。