亞馬遜的全新通訊技術基於 LoRa！支持其智慧家庭生態系統的擴展

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在亞馬遜硬體發表會上，媒體的關注點主要集中在十幾款智慧硬體設備上，但Sidewalk技術更值得關注。它的發布表明亞馬遜有意進一步拓展智慧家庭生態系統，而這一意圖與業內熟知的低功耗廣域網路技術LoRa密切相關。

       週三，亞馬遜在西雅圖舉行了年度硬體發布會。會上，亞馬遜發表了十餘款新品，涵蓋揚聲器、門鈴、安防監視器、路由器、智慧戒指以及支援 Alexa 語音助理的智慧眼鏡等可穿戴設備，形成了豐富多樣的智慧硬體產品線。然而，除了智慧硬體之外，亞馬遜還發布了一項名為 Sidewalk 的低功耗、遠距離無線技術，該技術可以比 Wi-Fi 或藍牙等無線網路在更大的範圍內控製家用設備。在記者會上，媒體主要關註十幾款智慧硬體設備，但筆者認為Sidewalk技術更值得關注。它的發布意味著亞馬遜有意進一步拓展智慧家庭生態系統，而這一意圖與業界熟知的低功耗廣域網路技術LoRa密切相關。

       並非重新發明輪子，而是基於LoRa的創新

       亞馬遜設備總監戴夫林普提到，遠距離傳輸是Sidewalk協議最重要的優勢。 Sidewalk使用現有的900MHz頻譜，可以連接到最遠1.6公里外的設備。然而，這項技術的細節尚未公佈，這引發了一些猜測甚至抱怨，例如下圖所示的人：

       “LoRa 技術已經存在多年，擁有標準化的協議，並且有大量廉價的設備可供使用，那麼為什麼還會有人使用亞馬遜專有的、未經行業檢驗的產品呢？”「這種說法也有道理。畢竟，『重新發明輪子』只會讓產業更加分散。」

       然而，據作者所知，Amazon Sidework 並沒有重新發明輪子。這項通訊技術實際上是一種基於 LoRa 調製技術的協議，適用於智慧家庭和消費級智慧硬體中的遠距離通訊。Sidewalk 彌補了 WiFi、藍牙、Zigbee、Zwave 等以往用於智慧家庭和消費級智慧硬體通訊的技術的不足。換句話說，Sidewalk 實際上是利用現有成熟技術，在智慧家庭和消費級智慧硬體通訊領域實現的一項創新。

       由於它基於成熟的 LoRa 物理層技術，亞馬遜及其硬體合作夥伴可以直接在硬體開發中重複使用現有的 LoRa 行業生態資源，Sidewalk 相關產品的開發也可以快速且低成本地實現。因此，亞馬遜希望將 Sidewalk 擴展到其智慧硬體產業生態系統。這並非一項從零開始的任務。從某種意義上說，它也是在利用 LoRa 現有的產業生態系統來擴展自身的生態系統。

       亞馬遜在本次大會上發布了其首款基於Sidewalk平台的產品——寵物狗追蹤標籤「Fetch」。此標籤可以設定電子圍欄。一旦狗狗離開指定區域，主人就會收到警報。這款設備將於明年上市。與傳統的藍牙寵物追蹤設備（其範圍僅為 100 公尺）相比，Sidewalk 可以將寵物追蹤範圍擴大到 1 公里以上。

       事實上，Fetch 並不是亞馬遜首款使用 LoRa 技術的產品。2018年初，亞馬遜斥資1億美元收購了智慧家居公司Ring，以加速其進軍智慧家庭領域的步伐。 Ring以其智慧門鈴、安防攝影機和泛光燈而聞名。收購完成後，Ring的產品開始與亞馬遜Alexa語音平台集成，許多產品也與Echo智慧音箱連接。其中，Ring 推出的一款智慧燈，可與 Echo 音箱連接，內建 LoRa 晶片以控制智慧燈。

       由於通訊範圍擴大、解決方案成熟且成本降低，亞馬遜智慧硬體產品未來可能會內建 LoRa 晶片，並使用 Sidewalk 協議，使社區、家庭和個人用戶能夠遠距離連接。

       雙向努力，LoRa產業生態也積極配合。

       不僅像亞馬遜這樣的智慧家庭企業在積極探索新的通訊方式，LoRa 產業生態系統中的主流製造商也在積極合作，專門為大規模場景設計底層技術和產品，以支援應用方面的快速部署。

       眾所周知，LoRa 是一種線性頻率調變擴頻技術，它能夠在降低功耗的同時增加通訊距離。 Semtech 公司將 LoRa 技術封裝到射頻晶片中，為硬體製造商的產品開發提供支援。基於 LoRa 物理層技術，製造商可以針對不同的物聯網場景設計特定的技術規格。

       其中，LoRaWAN作為物聯網通訊領域的重要標準，在過去幾年中得到了廣泛推廣。全球許多物聯網網路營運商都採用LoRaWAN部署廣域網，包括國家公共網、城域網路和產業專用網。然而，LoRaWAN 作為廣域網路部署規範，更定義和考慮了低功耗設備的通用通訊和大規模網路部署問題，可能無法快速支援某些特定場景。

       例如，智慧家庭領域有很多控制場景，包括控制門鎖、燈光和其他設備的開關，這些場景對延遲有一定的要求。如果此時仍使用標準的LoRaWAN規範，必然會導致使用者體驗不佳。目前，許多廠商針對特定場景設計 MAC 層規範，以改善使用者體驗。國內LoRa生態系中的許多參與者，如CLAA、阿里雲物聯網等廠商，針對一些大規模應用場景設計了合適的通訊協定。

       當然，底層晶片也在探索各種應用場景的產品。今年7月底，Semtech在深圳發表了新款LoRa智慧家居設備LLCC68d。其目的是將LoRa的市場應用範圍從B端工業應用擴展到C端智慧家居、智慧社群和消費應用。

       與傳統的 SX1278/6 相比，LLCC68d 晶片專為家庭、社區和消費場景而設計，可滿足智慧門鎖和照明等低延遲智慧家庭應用，並且相容於現有的 LoRaWAN 網路。當然，LLCC68d 還可以支援專有通訊協議，這為許多智慧家居製造商提供了更多創新機會。

       作者推測，目前的 Sidewalk 協定對應於 LLCC68d 晶片，也就是說，使用 Amazon Sidewalk 協定的智慧硬體會選擇 LLCC68d 晶片來實現遠距離通訊。作為物聯網領域的大規模應用場景，智慧家庭將在未來幾年形成一個價值數千億美元的市場。隨著智慧家庭產品出貨量的成長，Sidewalk及其類似的家庭場景通訊協定將推動LoRa生態系統在智慧家庭領域廣泛部署。

       從室內到室外，智慧家庭生態系統不斷擴展

       作者認為，亞馬遜推出Sidewalk技術意義重大。這是其擴大智慧家庭生態足跡的重要一步。因為Sidewalk的低功耗和長距離傳輸特性，使得亞馬遜的智慧家庭產品能夠走出家門，進而推出各種戶外產品，佔領社區和個人消費市場。

       正如亞馬遜在新聞發布會上所說，借助 Sidewalk 的配合，用戶可以使用家中的 Echo 音箱激活人行道上的氣象站，了解室外的降雨情況；打開房間花園裡的澆水傳感器；甚至可以激活郵箱裡的傳感器，了解郵件是否已送達。由於通訊距離的限制，傳統的 WiFi、藍牙、Zigbee 等協定無法支援設備從室內到室外的互聯互通。透過 Sidewalk 的支持，亞馬遜未來可以繼續推出面向戶外場景的產品，例如社區活動和個人穿戴裝置。

       過去幾年，作為一家電子商務和雲端運算巨頭，亞馬遜推出了一系列性價比極高的硬體產品，對整個產業產生了深遠的影響。其中的典型代表就是 Kindle 閱讀器和 Echo 智慧音箱。前者是亞馬遜進軍圖書、音樂和影片等數位內容領域的途徑，旨在擴大其數位內容的銷售；後者是其 Alexa 智慧語音助理的入口，增強了其在人工智慧、雲端運算、數位內容和電子商務領域的黏性。

       目前，亞馬遜的智慧硬體在市場上佔據主導地位，尤其是智慧音箱，在美國市場排名第一。 Echo 佔據了智慧音箱市場約 70% 的份額。隨著智慧音箱的成功，亞馬遜不斷擴大智慧硬體品類，持續佔領家庭和個人消費市場，獲取更多用戶和數據，進而擴大其產業生態影響力。

       Alexa智慧語音助理已成為亞馬遜硬體生態系統的核心。亞馬遜已向第三方製造商開放Alexa，以拓展硬體生態系統的邊界。Sidewalk 也可被視為拓展硬體品類和邊界的另一項核心工具。除了亞馬遜自身的智慧家庭產品外，亞馬遜還鼓勵更多智慧家庭製造商採用 Sidewalk 技術，從而建立更廣泛的智慧家庭生態系統。當然，隨著 Sidewalk 的推廣，LoRa 在智慧家庭生態系統中的佈局也得到了進一步擴展。

       亞馬遜設備總監戴夫林普也提到了 4G/5G 技術，但他認為蜂巢網路成本高且複雜，未必能滿足智慧家庭的需求。作者認為，亞馬遜推廣 Sidewalk 技術不僅是因為蜂窩網路的這些特性，還因為蜂窩網路依賴營運商，自身無法影響營運商，而其自身的通訊技術更有利於其在產業生態中的影響力。

       當然，要實現超過 1 公里的通訊距離，使用 Sidewalk 技術的硬體需要連接到基地台或網關，因此基地台和網關的部署就顯得更為重要。亞馬遜在一份對外新聞稿中提到，已向洛杉磯的許多家庭分發了700台檢測設備。短短三週內，就涵蓋了人口稠密的洛杉磯地區。

       作者預測：這 700 個測試設備中的大多數應該是支援 Sidewalk 規範的 LoRa 網關。。由於 LoRa 通訊距離遠，透過將 LoRa 網關分發到各個家庭，可以利用這種「眾包」方法快速部署網絡，覆蓋人口密集區，從而支援各種智慧家庭產品的聯網。

       LoRa網關的成本很低。今年年初，在荷蘭舉行的LoRa大會上，LoRa開發者社群TTN發布了一款售價69美元的LoRaWAN網關。由此可見，LoRaWAN網關可以實現低成本。作為私人協定網關，其成本可能低於 LoRaWAN 網關，這將為其在智慧家庭領域的推廣奠定良好的基礎。

       然而，如果基於 Sidewalk 的智慧家庭產品全面商業化，其目標客戶將遍布美國所有地區。那麼，如何確保每位購買亞馬遜智慧硬體產品的用戶都能獲得網路覆蓋呢？購買硬體的用戶是否同時購買了網關，還是透過其他方式專門部署了網關？這可能是Sidewalk未來商業推廣中需要解決的重要問題。

       亞馬遜憑藉Alexa語音助理和Echo智慧音箱在智慧音箱領域取得了先發優勢，從而推動了其智慧家居生態系統的發展。然而，隨著谷歌和蘋果等競爭對手的努力，這種先發優勢正在逐漸減弱。利用 Sidewalk 拓展智慧家庭領域並擴展硬體生態系統，可能成為亞馬遜另一個先發優勢的利器。如果這項技術能夠為其智慧家庭生態系統帶來領先優勢，那麼未來其他智慧家庭巨頭也很有可能推出低功耗廣域通訊技術，以拓展自身市場並建立各自的生態系統。到那時，LoRa 或許會悄悄再次進入其他智慧家庭廠商的生態系統。

       雖然人們的目光更集中在亞馬遜發布的十幾款硬體產品上，但低調的 Sidewalk 技術可能會對亞馬遜的智慧家庭策略和生態系統產生更深遠的影響。

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