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

閱讀入門：

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，涵蓋了揚聲器、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，構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，其控制範圍比Wi-Fi或藍牙等無線網路更廣。發表會上，媒體的關注點主要集中在十幾款智慧硬體產品上，但筆者認為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。

       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，遠距離連接是Sidewalk協議最重要的優勢。 Sidewalk使用現有的900MHz頻譜，可連接最遠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，甚至還有一些抱怨，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，而且市面上也有大量價格低廉的設備，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？」這種說法也很有道理。畢竟，「重新發明輪子」只會讓產業更加分散。

然而，據作者了解，亞馬遜的Sidewalk並非重新發明輪子。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的遠距離通信，彌補了先前用於智慧家庭和消費級智慧硬體通訊的WiFi、藍牙、Zigbee、Zwave等技術的不足。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Sidewalk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重複使用現有的LoRa產業生態資源進行硬體開發，Sidewalk相關產品的開發也能快速且低成本地實現。因此，亞馬遜希望將Sidewalk拓展到其智慧硬體產業生態系統中。這並非一項從零開始的任務，某種程度上來說，它也是利用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 技術的產品——「Fetch」寵物狗追蹤標籤。該標籤可以設置電子圍欄，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。與傳統藍牙寵物追蹤設備僅 100 公尺的有效範圍相比，Sidewalk 技術可將追蹤範圍擴展到 1 公里以上。

事實上，Fetch並非亞馬遜首款採用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，加速進軍智慧家庭領域。 Ring以其智慧門鈴、安防攝影機和泛光燈而聞名。收購後，Ring的產品開始與亞馬遜Alexa語音平台集成，許多產品都與Echo智慧音箱連接。其中，Ring推出的一款可與Echo音箱連接的智慧燈內建LoRa晶片，用於控制此智慧燈。

       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提升通訊距離。 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規格。

其中，LoRaWAN作為物聯網通訊領域的重要標準，在過去幾年得到了廣泛推廣。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，更專注於低功耗設備的通用通訊和大規模網路部署，可能無法快速支援某些特定場景。

例如，智慧家庭領域存在許多控制場景，包括門鎖、燈光等設備的開關控制，這些場景對延遲有一定的要求。如果此時仍採用標準的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了MAC層規範，以提升使用者體驗。國內LoRa生態系中的許多廠商，例如CLAA、阿里雲IoT等，都針對一些大規模應用場景設計了相應的通訊協定。

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晶片相比，LLCC68d晶片專為家庭、社區和消費場景設計，能夠滿足智慧門鎖、智慧照明等低延遲智慧家庭應用的需求，並與現有的LoRaWAN網路相容。當然，LLCC68d也支援專有通訊協議，這為許多智慧家居廠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，使用亞馬遜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及其類似的通訊協定在家庭場景中的應用將推動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 的合作，用戶可以在家中使用 Echo 音箱激活人行道上的氣象站，了解室外降雨情況；在室內開啟花園的澆水傳感器；甚至激活郵箱的傳感器，查看郵件是否已送達。傳統的 WiFi、藍牙、Zigbee 等協定由於通訊距離的限制，無法支援室內外設備的互聯互通。有了 Sidewalk 的支持，亞馬遜未來可以繼續推出戶外場景的產品，例如社區活動和個人穿著等。

過去幾年，作為電商和雲端運算巨頭，亞馬遜推出了一系列高性價比的硬體產品，對整個產業產生了深遠的影響。其中的典型代表是 Kindle 閱讀器和 Echo 智慧音箱。 Kindle標誌著亞馬遜正式進軍數位內容領域，涵蓋書籍、音樂和視訊等，並拓展了其數位內容的銷售；Echo 則標誌著亞馬遜正式進入 Alexa 智慧語音助理領域，進一步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用戶黏性。

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，在美國市場更是穩居第一。 Echo 佔據了智慧音箱市場約 70% 的份額。憑藉智慧音箱的成功，亞馬遜不斷拓展智慧硬體產品線，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。亞馬遜已向第三方廠商開放Alexa，以拓展硬體生態系統的邊界。 Sidewalk也可視為拓展硬體品類和邊界的又一核心武器。除了亞馬遜自身的智慧家庭產品外，亞馬遜也鼓勵更多智慧家庭廠商採用Sidewalk技術，從而建構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。筆者認為，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，自身無法左右，而亞馬遜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，採用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格外重要。亞馬遜在一份外部新聞稿中提到，他們已向洛杉磯的許多家庭分發了700台測試設備。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個測試設備中大部分應該是支援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」方式快速部署網絡，覆蓋人口密集區域，從而支援各種智慧家庭產品的聯網。

LoRa網關成本低廉。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網關能夠實現低成本。作為私有協定網關，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各地。那麼，每位購買亞馬遜智慧硬體產品的用戶如何獲得網路覆蓋？用戶購買硬體時是否已包含網關，還是需要透過其他方式部署？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，或將成為亞馬遜的另一個先發優勢。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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