昨日，阿里云IoT與Semtech正式簽署了LoRa IP授權協議，并重磅發布了國內首款LoRa系統芯片。在互聯網企業強勢推進物聯網業務和國內低功耗廣域網絡（LPWAN）快速發展背景下，這一IP授權合作在很大程度上加速國內LoRa產業鏈的完善，顯得意義更為重大。

在2018杭州云棲大會“智聯網－萬物智聯峰會”期間，阿里云IoT與Semtech正式簽署了LoRa IP授權協議，并重磅發布了國內首款LoRa系統芯片。這是國內廠商首次獲得LoRa IP授權，也是繼意法半導體（ST）之后，Semtech發出的第二個LoRa IP正式授權。在互聯網企業強勢推進物聯網業務和國內低功耗廣域網絡（LPWAN）快速發展背景下，這一IP授權合作在很大程度上加速國內LoRa產業鏈的完善，顯得意義更為重大。

兩大亮點，改變全球LoRa芯片供應格局

在筆者看來，本次Semtech和阿里云IoT針對LoRa IP的合作的亮點集中體現在以下兩方面：

（1）不僅僅是LoRa晶圓的授權，更是LoRa IP內核層級的授權。

此前，除了ST外，多家廠商通過獲取LoRa晶圓的方式，推出SiP級芯片或模塊，如Microchip、群登科技等，而本次Semtech與阿里云IoT的合作，不僅僅獲取了LoRa晶圓授權，更為重要的是獲得了LoRa內核層級的IP授權。

用LoRa晶圓來做SiP級芯片，給了其他廠商在LoRa芯片領域一些創新空間，而在LoRa IP基礎上進行芯片開發，則芯片廠商可以在此基礎上根據市場需求，創建自己的芯片架構、自行增加片上各種外設，給予國內芯片廠商更多創新空間，在一定程度上形成具有自主知識產權的LoRa芯片。

（2）快速落地，首款國產LoRa芯片已問世，后續路徑明確

不僅僅是LoRa IP授權，LoRa芯片設計在國內落地已有初步成果。ASR（翱捷科技）這家擁有阿里巴巴投資背景的國內新銳芯片廠商在9月20日當天發布了首款其設計的LoRa系統級芯片ASR6501。這款芯片屬于采用LoRa晶圓的SiP封裝芯片，采用最新的SX1262，其尺寸做到6＊6＊0．9mm，支持150MHz－960MHz所有頻譜。

ASR首款LoRa芯片（來源：ASR官網）

ASR6501僅是首款LoRa芯片，明年將推出基于LoRa IP的新款芯片，不再局限于使用LoRa晶圓時，可創新的空間就更大，在尺寸、功耗、性能、成本等方面可能會有更多提升，屆時國內模組和OEM廠商在芯片選項中會有更多選擇。

從LoRa應用在國內暫露頭角開始，業界就對于LoRa芯片單一供應商的風險一直存在著疑問，這也是不少物聯網項目中面對硬件選擇需要考慮的一個關鍵問題，因此，要求Semtech進行LoRa IP授權的呼聲持續不斷。本次授權合作在國內開啟了LoRa芯片多供應商的格局，也讓LoRa芯片的國產化率得到了提升，正是業界所希望看到的情形。

關鍵時機落地，催生更加完善生態

當然，將LoRa IP授權給阿里對于Semtech來說是一次重大的戰略決策，整個談判和決策過程也有一定周期。而目前處于產業示范向大范圍落地推進的時間段里，LoRa IP授權的落地可以說是面臨一個關鍵、有利的時機，集中體現在應用示范驗證、LoRa芯片出貨量快速增長和產業鏈參與者豐富。

（1）大范圍落地應用形成產業驗證

Semtech和ST針對LoRa IP授權的合作開始于2015年，而 ST并未推出獨立的LoRa芯片產品。筆者認為彼時全球低功耗廣域網絡（LPWAN）處于萌芽階段，LoRa聯盟成立時間不久，而在3GPP推動下NB－IoT名稱和演進方向初定，雖然對未來發展躊躇滿志，但并未得到驗證。在這樣背景下，LoRa發展前景并不是非常明朗，芯片產業高企的成本，對于一款新的LoRa芯片推出確實需要非常謹慎決策。

不過，經過過去3年多時間的推進，LoRa在全球物聯網領域的事實標準漸趨明顯，支持企業越來越多，大量的落地示范項目開始形成驗證。物聯網面對是非常多樣化的市場，對于底層硬件的需求也會有所不同，需求傳遞到上游，在一定程度上要求芯片領域能夠進行更多創新。大量的應用項目的驗證，對于LoRa芯片不論從數量還是創新性方面已有了明確的需求。

（2）大規模的出貨量給予業界信心

規模效應是芯片產業典型的特征之一，芯片的高出貨數量和上升趨勢背景下，IP授權形成多供應商才有意義。在過去幾年中，LoRa芯片出貨量形成了一定的規模效應，而業界其上升趨勢也表示樂觀，尤其是在國內市場。

雖然Semtech沒有公開發布在全球和中國市場上LoRa芯片的出貨量，但業內對其出貨規模有一個大致共識。在過去的2017年，業界認為LoRa芯片在國內的出貨量遠遠超過1000萬片，占據全球一半以上份額，而2018年還將實現較大份額的增長。

如此的規模和增速，可以降低芯片設計生產的成本，給了國內希望進軍LoRa芯片領域的企業很大信心，也讓Semtech在國內開展LoRa IP授權顯得非常有意義，因此可以說是IP授權的一個重要時機。

（3）產業鏈生態充分競爭的需要

LoRa的最大特點是靈活性，作為一個線性調頻技術，可以讓不同的組網方式采用，而且LoRa聯盟推出的LoRaWAN規范也沒有對每一類參與者做出強制性要求，因此讓網絡部署、應用落地更加靈活，在短短幾年中形成了大量參與者的產業生態。

筆者曾經站在產業經濟學角度，對NB－IoT和LoRa的產業鏈各環節的產業集中度進行比較，集中度越高，參與企業越少，充分競爭的可能性越小，反之則參與企業多且能形成充分競爭。

LPWAN各產業鏈集中度比較（來源：物聯網智庫）

可以看出，除了芯片領域外，其他環節中LoRa已形成大量的參與企業和充分的競爭，而芯片領域主要是單一供應商。可以說是在目前正是整個產業生態需要實現充分競爭的時機，而隨著LoRa IP授權的實施和落地，其他企業也參與到LoRa芯片供應中，一方面打破這一產業集中度格局，另一方面也給LoRa芯片企業更多自主性的空間，與網絡部署、應用落地一起形成更高靈活性。

追求多方共贏，LPWAN產業路向何方？

在這一場IP授權的合作中，作為當事兩方，Semtech和阿里所看重的并不局限于是LoRa芯片這一領域，而是在物聯網生態中發揮更大的作用。LoRa作為非通信類企業更容易進入物聯網產業生態的切入點，讓雙方在端到端標準、合作伙伴、應用等各個方面獲得了很多機會和話語權，而通過芯片的合作，則對整個產業生態有進一步杠桿作用。

（1）不僅僅是LoRa芯片供應商，而是物聯網生態重要推手

作為LoRa核心技術專利的擁有者，Semtech是一家提供模擬和混合信號半導體產品的企業，LoRa芯片只是其產品線之一。不過，華爾街基于對LoRa生態及物聯網發展的看好，Semtech的股價在過去三年中不斷攀升，從3年前15美元左右已漲至目前近60美元。

Semtech近三年股價走勢（來源：雅虎財經）

如此強勢的表現，不論是華爾街投資機構還是其他利益相關者，對Semtech的期望一定不是僅僅是一個LoRa芯片的供應商，而更應該在整個LoRa產業乃至物聯網生態中作為重要推手，提升話語權和影響力。此前業界有ARM針對芯片架構IP授權、CEVA針對DSP IP授權的成功經驗，在產業界建立自己影響力，而LoRa IP授權可以看作是承擔這一角色的一個重要路徑，因此尋找具有影響力、能夠對物聯網產業生態有強大推動作用的合作伙伴進行授權是Semtech需要著重考慮的，阿里正是這么一個合適的對象。

（2）既有物聯網主賽道的需求，又有承接LoRaIP的能力

阿里在國內互聯網領域的影響力毋庸置疑，而今年高調宣布進軍物聯網，將物聯網作為其新的賽道，可以看出希望在物聯網領域建立起話語權和影響力的需求比較強烈。阿里在終端、邊緣、網絡、平臺、應用端到端的布局業界也比較熟悉，而其成立的IoT合作伙伴計劃（ICA聯盟）以及項目合作伙伴已超過500家，物聯網生態布局雛形初顯。

筆者曾在《互聯網巨頭的物聯網生意經》一文對互聯網巨頭“青睞”LoRa進行詳細分析，雖然互聯網巨頭會支持各類通信接入方式，但LoRa是其進入物聯網產業的一個很好的切入點，首先讓互聯網巨頭能夠低門檻參與物聯網標準、建立標準話語權，其次LoRa的靈活性也符合互聯網企業輕資產模式，而且LoRa現成的產業生態，讓互聯網巨頭可以快速獲取生態中物聯網合作伙伴資源，加速自身物聯網生態的搭建。

對于LoRa芯片，阿里雖然自身主營業務并沒有物聯網芯片設計，但過去幾年阿里在芯片領域做了大量戰略布局，投資、控股了多家芯片設計企業，使得其獲得LoRa IP授權后，有能力提供LoRa芯片。

本次推出首款LoRa芯片的ASR（翱捷科技）在2017年就獲得包括阿里巴巴在內的1億美元投資。ASR此前經過一系列收購，在芯片設計領域積累了研發能力，值得一提的是2017年收購了Marvell的移動通信部門，成為國內基帶公司中除海思外唯一擁有自己開發的全網通技術的公司。

在物聯網芯片領域，ASR已經表現出起不俗實力，近期上海合宙通信就推出了一款價格低至69元的4G物聯網模組，諾行信息推出一款超低價4G全網通物聯網模組，均使用的是性價比較高的ASR1802芯片。目前，ASR將物聯網芯片產品線擴展到LoRa，相信也能夠承擔起阿里獲得LoRa IP授權后的芯片落地工作。

隨著LoRa IP授權的落地，LoRa芯片在國內多元化供應商的市場形態逐漸開啟，相信此舉將進一步降低整個LoRa產業發展的門檻和成本，給國內產業生態帶來更多利好。當然，這只是個開端，未來的格局如何，還需充分市場競爭來驗證。

NB-IoT VS LoRa：一場勝負已定的斗爭

如今物聯網產業已經進入大規模快速發展階段，垂直行業從事物聯網建設的企業越來越多。不過在低速率物聯網技術NB-IoT和LoRa方面，企業的選擇出現了分歧。貌似LoRa在中國會與NB-IoT分庭抗禮，但是事實真的會是這樣嗎？在筆者看來，這場斗爭NB-IoT肯定會勝利，LoRa毫無勝算。我們可從芯片、網絡、頻譜技術、演進以及應用等多個維度對比分析。

芯片：LoRa芯片被一家壟斷，NB-IoT芯片走向開放

芯片是物聯網產業的“種子”，決定了整個產業將“長”成什么樣。在芯片研發和供應方面，LoRa芯片制造商只有Semetch一家美國公司，屬于獨家壟斷，這對整個產業的發展而言是個不好的兆頭。

前段時間中國一家通信設備企業被美國禁售芯片，導致企業正常運營停滯，付出巨大代價。該事件的慘痛教訓歷歷在目，我們為何還要力推被人能隨時扼住咽喉的發展道路？

而NB-IoT是3GPP定義的標準協議，全球主流芯片廠商都能夠提供NB-IoT商用芯片，比如高通、MKT、RDA、三星、ARM、華為等，都可以推出符合全球開放協議的產品。另據筆者了解作為NB-IoT芯片專利的主要貢獻者華為，計劃不收取海思NB-IoT芯片專利費用。這對物聯網的產業規模發展是一個巨大的利好消息。

在價格方面，隨著NB-IoT芯片發貨量的增多，NB-IoT模組價格已逐漸逼近GSM模組價格，剛剛開標的中國聯通300萬NB-IoT模組，NB模組價格已經降到了23元/pcs，與LoRa模組類似，與GSM僅相差5元不到。相信隨著NB-IoT的連接數不斷增多，NB-IoT模組的價格還會進一步降低。

網絡:運營商支持NB-IoT網，企業自建LoRa網性價比低

再看具體的網絡建設，LoRa陣營宣稱有50多張商用網絡，但是缺少主流運營商參與，前期支持LoRa的Orange、比利時Proximus等，也均開始轉型做NB-IoT。LoRa網絡需要完全新建設備，初期投資大，任何一家廠商難以在短時間內做到連續覆蓋。

這里值得提下韓國運營商SKT的物聯網發展經歷，頗具戲劇性。SKT過渡追求建網成本的降低，2016-2017年在韓國首爾建設了數萬個LoRa基站，但覆蓋很差，終端設備僅能在馬路上接收到信號，在室內幾乎無信號。這樣糟糕的結果，導致SKT在物聯網領域無法與韓國另外兩家運營商KT和LG U+競爭（這兩家運營商部署了NB-IoT網絡）。

而NB-IoT是全球主流運營商支持的標準技術。Vodafone、德國電信、日本軟銀等56家運營商均已經部署了NB-IoT商用網絡。在美國，T-Mobile已經宣布商用了NB-IoT，AT&T、Verizon也積極進行NB-IoT的商用試點。在中國，三大運營商也已經部署了接近100萬個NB-IoT基站。NB-IoT可以依賴現有運營商設備軟件升級完成，投資少，保護存量資產，可以快速完成網絡部署。

再看各類垂直行業客戶。垂直行業客戶自己建設LoRa網絡性價比并沒有想象中那么高。LoRa需要行業客戶自己部署網絡或委托第三方，也就導致LoRa網絡需要行業客戶自己維護。但是行業客戶一般都不是通信方面的專家，那么在維護網絡的時候主要會依賴第三方，這時會產生大量的維護成本，同時行業客戶對技術的更新方向和節奏把控不是特別好，不像運營商網絡比較專業而且網絡質量比較穩定，所以從這個角度來講，對行業客戶而言，NB-IoT網絡會比LoRa更好。

頻譜技術：LoRa工作在非授權頻段，不穩定

LoRa工作在非授權頻段，有點類似于Wi-Fi，任何人都可以使用，頻段本身干擾不可控，干擾會導致通信質量下降。中國政府對于非授權頻譜的管理征求意見稿，也一直想對國內的非授權頻譜進行有效管理，比如限制發射機連續發射時間、不能用于組網等，雖然征求意見稿未正式對外發布，但是這對工作在非授權頻譜的LoRa是潛在的不確定監管政策因素。

除了頻譜方面，在技術上LoRa技術的通信質量也難以保證。LoRa基于Aloha機制，有點類似于Wi-Fi，需要搶信道發，比如先嘗試發一下，如果發現跟其他人碰撞，那么只好過一段時間再發，一發生碰撞就要回退回去對時延和發包成功率都有較大影響。——這種機制會導致大量無效的碰撞，發送接收效率低。

而NB-IoT基于授權頻譜，所有的頻譜使用是有專業規劃的，且受到法律保護，干擾等因素可控。NB-IoT是基于調度的技術，哪個用戶在哪發是由基站進行調度的，資源使用效率比較高，不會發生很多碰撞。所以基于調度的系統可以進一步提升通訊質量。

演進：LoRa難以向5G演進，NB-IoT將演進到5G

在探討技術未來演進時，我們可以發現，NB-IoT是面向5G的物聯技術，將在長時間之內與NR mMTC共存，并在未來長時間之內向5G演進。具體而言，NB-IoT在持續演進， 3GPP Release 13是首版本，之后Release 14以及Release 15將再持續增強，最終面向5G

而LoRa是單個公司的私有協議，難以實現面向未來長期的技術演進。要知道，如果一個創新技術無法持續演進，就是沒有未來的。企業對網絡投資成本保護和現有資源最大化利用是非常重視的。

同時面對5G這個巨大的市場增長機會點，運營商必然不會錯過，他們會在5G進入規模發展前，精細算清楚每筆投資的方向——不僅要有益當前，還要有益未來。

應用：LoRa未見百萬連接項目 NB-IoT應用進入爆發期

在商業實踐方面，NB-IoT已近出現了百萬級應用，而LoRa至今未見較大項目。在智慧城市方面，如杭州NB-IoT煙感已經簽約100萬片NB-IoT模組；中部某省市的NB-IoT電動車監控已經開始規模試點，當前已部署15萬臺NB-IoT設備，20XX年目標是300萬；深圳燃氣也公布了160萬NB-IoT智能燃氣表的部署計劃。在智能工廠方面，2018年5月，愛立信南京工廠成功部署了第1000個NB-IoT終端應用，標志著利用NB-IoT對工業制造進行智能化改造取得重要的階段性成果。

東方微電科技（武漢）有限公司，位于中國光谷武漢留學生創業園，公司碩博股東9名，部分成員具有多年美國硅谷研發經驗，公司業務分為以下三大板塊：

1.集成磁傳感器芯片（MR+ASIC,測電流,角度,位移,轉速,地磁）

2.模數混合芯片設計（ASIC,ADC,DAC,LDO,PA, MCU）

3.解決方案（基于采集,網關,云平臺,算法的IoT監測系統）

公司產品主要面向車輛儀表廠,機器人,無人機,工業控制,軍工等市場。