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

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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，涵盖了扬声器、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，构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，其控制范围比Wi-Fi或蓝牙等无线网络更广。发布会上，媒体的关注点主要集中在十几款智能硬件产品上，但笔者认为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。

       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，远距离连接是Sidewalk协议最重要的优势。Sidewalk使用现有的900MHz频谱，可以连接最远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，甚至还有一些抱怨，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，而且市面上也有大量价格低廉的设备，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？”这种说法也很有道理。毕竟，“重新发明轮子”只会让行业更加分散。

然而，据作者了解，亚马逊的Sidewalk并非重新发明轮子。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的远距离通信，弥补了此前用于智能家居和消费级智能硬件通信的WiFi、蓝牙、Zigbee、Zwave等技术的不足。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Sidewalk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复用现有的LoRa产业生态资源进行硬件开发，Sidewalk相关产品的开发也能快速且低成本地实现。因此，亚马逊希望将Sidewalk拓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，某种程度上来说，它也是利用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 技术的产品——“Fetch”宠物狗追踪标签。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。与传统蓝牙宠物追踪设备仅 100 米的有效范围相比，Sidewalk 技术可以将追踪范围扩展到 1 公里以上。

事实上，Fetch并非亚马逊首款采用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，加速进军智能家居领域。Ring以其智能门铃、安防摄像头和泛光灯而闻名。收购后，Ring的产品开始与亚马逊Alexa语音平台集成，许多产品都与Echo智能音箱连接。其中，Ring推出的一款可与Echo音箱连接的智能灯内置LoRa芯片，用于控制该智能灯。

       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提升通信距离。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规格。

其中，LoRaWAN作为物联网通信领域的重要标准，在过去几年得到了广泛推广。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，更多地侧重于低功耗设备的通用通信和大规模网络部署，可能无法快速支持某些特定场景。

例如，智能家居领域存在许多控制场景，包括门锁、灯光等设备的开关控制，这些场景对延迟有一定的要求。如果此时仍采用标准的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了MAC层规范，以提升用户体验。国内LoRa生态系统中的许多厂商，例如CLAA、阿里云IoT等，都针对一些大规模应用场景设计了相应的通信协议。

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芯片相比，LLCC68d芯片专为家庭、社区和消费场景设计，能够满足智能门锁、智能照明等低延迟智能家居应用的需求，并兼容现有的LoRaWAN网络。当然，LLCC68d也支持专有通信协议，这为众多智能家居厂商提供了更多创新机遇。

作者推测，目前的Sidewalk协议对应于LLCC68d芯片，也就是说，使用亚马逊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及其类似的通信协议在家庭场景中的应用将推动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 的合作，用户可以在家中使用 Echo 音箱激活人行道上的气象站，了解室外降雨情况；在室内开启花园的浇水传感器；甚至激活邮箱的传感器，查看邮件是否已送达。传统的 WiFi、蓝牙、Zigbee 等协议由于通信距离的限制，无法支持室内外设备的互联互通。有了 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等。

过去几年，作为​​电商和云计算巨头，亚马逊推出了一系列高性价比的硬件产品，对整个行业产生了深远的影响。其中的典型代表是 Kindle 阅读器和 Echo 智能音箱。Kindle标志着亚马逊正式进军数字内容领域，涵盖书籍、音乐和视频等，并拓展了其数字内容的销售；Echo 则标志着亚马逊正式进入 Alexa 智能语音助手领域，进一步增强了其在人工智能、云计算、数字内容和电子商务领域的用户粘性。

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，在美国市场更是稳居第一。Echo 占据了智能音箱市场约 70% 的份额。凭借智能音箱的成功，亚马逊不断拓展智能硬件产品线，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智能语音助手已成为亚马逊硬件生态系统的核心。亚马逊已向第三方厂商开放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又一核心武器。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厂商采用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。笔者认为，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运营商，自身无法左右，而亚马逊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，采用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尤为重要。亚马逊在一份外部新闻稿中提到，他们已向洛杉矶的许多家庭分发了700台测试设备。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个测试设备中大部分应该是支持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”方式快速部署网络，覆盖人口密集区域，从而支持各种智能家居产品的联网。

LoRa网关成本低廉。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网关能够实现低成本。作为一种私有协议网关，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各地。那么，每位购买亚马逊智能硬件产品的用户如何才能获得网络覆盖？用户购买硬件时是否已包含网关，还是需要通过其他方式进行部署？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，或将成为亚马逊的又一先发优势。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。

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