阿里获LoRa IP授权，发布国内首款LoRa系统芯片

昨日，阿里云IoT与Semtech正式签署了LoRa IP授权协议，并重磅发布了国内首款LoRa系统芯片。在互联网企业强势推进物联网业务和国内低功耗广域网络（LPWAN）快速发展背景下，这一IP授权合作在很大程度上加速国内LoRa产业链的完善，显得意义更为重大。

在2018杭州云栖大会“智联网－万物智联峰会”期间，阿里云IoT与Semtech正式签署了LoRa IP授权协议，并重磅发布了国内首款LoRa系统芯片。这是国内厂商首次获得LoRa IP授权，也是继意法半导体（ST）之后，Semtech发出的第二个LoRa IP正式授权。在互联网企业强势推进物联网业务和国内低功耗广域网络（LPWAN）快速发展背景下，这一IP授权合作在很大程度上加速国内LoRa产业链的完善，显得意义更为重大。

两大亮点，改变全球LoRa芯片供应格局

在笔者看来，本次Semtech和阿里云IoT针对LoRa IP的合作的亮点集中体现在以下两方面：

（1）不仅仅是LoRa晶圆的授权，更是LoRa IP内核层级的授权。

此前，除了ST外，多家厂商通过获取LoRa晶圆的方式，推出SiP级芯片或模块，如Microchip、群登科技等，而本次Semtech与阿里云IoT的合作，不仅仅获取了LoRa晶圆授权，更为重要的是获得了LoRa内核层级的IP授权。

用LoRa晶圆来做SiP级芯片，给了其他厂商在LoRa芯片领域一些创新空间，而在LoRa IP基础上进行芯片开发，则芯片厂商可以在此基础上根据市场需求，创建自己的芯片架构、自行增加片上各种外设，给予国内芯片厂商更多创新空间，在一定程度上形成具有自主知识产权的LoRa芯片。

（2）快速落地，首款国产LoRa芯片已问世，后续路径明确

不仅仅是LoRa IP授权，LoRa芯片设计在国内落地已有初步成果。ASR（翱捷科技）这家拥有阿里巴巴投资背景的国内新锐芯片厂商在9月20日当天发布了首款其设计的LoRa系统级芯片ASR6501。这款芯片属于采用LoRa晶圆的SiP封装芯片，采用最新的SX1262，其尺寸做到6＊6＊0．9mm，支持150MHz－960MHz所有频谱。

ASR首款LoRa芯片（来源：ASR官网）

ASR6501仅是首款LoRa芯片，明年将推出基于LoRa IP的新款芯片，不再局限于使用LoRa晶圆时，可创新的空间就更大，在尺寸、功耗、性能、成本等方面可能会有更多提升，届时国内模组和OEM厂商在芯片选项中会有更多选择。

从LoRa应用在国内暂露头角开始，业界就对于LoRa芯片单一供应商的风险一直存在着疑问，这也是不少物联网项目中面对硬件选择需要考虑的一个关键问题，因此，要求Semtech进行LoRa IP授权的呼声持续不断。本次授权合作在国内开启了LoRa芯片多供应商的格局，也让LoRa芯片的国产化率得到了提升，正是业界所希望看到的情形。

关键时机落地，催生更加完善生态

当然，将LoRa IP授权给阿里对于Semtech来说是一次重大的战略决策，整个谈判和决策过程也有一定周期。而目前处于产业示范向大范围落地推进的时间段里，LoRa IP授权的落地可以说是面临一个关键、有利的时机，集中体现在应用示范验证、LoRa芯片出货量快速增长和产业链参与者丰富。

（1）大范围落地应用形成产业验证

Semtech和ST针对LoRa IP授权的合作开始于2015年，而 ST并未推出独立的LoRa芯片产品。笔者认为彼时全球低功耗广域网络（LPWAN）处于萌芽阶段，LoRa联盟成立时间不久，而在3GPP推动下NB－IoT名称和演进方向初定，虽然对未来发展踌躇满志，但并未得到验证。在这样背景下，LoRa发展前景并不是非常明朗，芯片产业高企的成本，对于一款新的LoRa芯片推出确实需要非常谨慎决策。

不过，经过过去3年多时间的推进，LoRa在全球物联网领域的事实标准渐趋明显，支持企业越来越多，大量的落地示范项目开始形成验证。物联网面对是非常多样化的市场，对于底层硬件的需求也会有所不同，需求传递到上游，在一定程度上要求芯片领域能够进行更多创新。大量的应用项目的验证，对于LoRa芯片不论从数量还是创新性方面已有了明确的需求。

（2）大规模的出货量给予业界信心

规模效应是芯片产业典型的特征之一，芯片的高出货数量和上升趋势背景下，IP授权形成多供应商才有意义。在过去几年中，LoRa芯片出货量形成了一定的规模效应，而业界其上升趋势也表示乐观，尤其是在国内市场。

虽然Semtech没有公开发布在全球和中国市场上LoRa芯片的出货量，但业内对其出货规模有一个大致共识。在过去的2017年，业界认为LoRa芯片在国内的出货量远远超过1000万片，占据全球一半以上份额，而2018年还将实现较大份额的增长。

如此的规模和增速，可以降低芯片设计生产的成本，给了国内希望进军LoRa芯片领域的企业很大信心，也让Semtech在国内开展LoRa IP授权显得非常有意义，因此可以说是IP授权的一个重要时机。

（3）产业链生态充分竞争的需要

LoRa的最大特点是灵活性，作为一个线性调频技术，可以让不同的组网方式采用，而且LoRa联盟推出的LoRaWAN规范也没有对每一类参与者做出强制性要求，因此让网络部署、应用落地更加灵活，在短短几年中形成了大量参与者的产业生态。

笔者曾经站在产业经济学角度，对NB－IoT和LoRa的产业链各环节的产业集中度进行比较，集中度越高，参与企业越少，充分竞争的可能性越小，反之则参与企业多且能形成充分竞争。

LPWAN各产业链集中度比较（来源：物联网智库）

可以看出，除了芯片领域外，其他环节中LoRa已形成大量的参与企业和充分的竞争，而芯片领域主要是单一供应商。可以说是在目前正是整个产业生态需要实现充分竞争的时机，而随着LoRa IP授权的实施和落地，其他企业也参与到LoRa芯片供应中，一方面打破这一产业集中度格局，另一方面也给LoRa芯片企业更多自主性的空间，与网络部署、应用落地一起形成更高灵活性。

追求多方共赢，LPWAN产业路向何方？

在这一场IP授权的合作中，作为当事两方，Semtech和阿里所看重的并不局限于是LoRa芯片这一领域，而是在物联网生态中发挥更大的作用。LoRa作为非通信类企业更容易进入物联网产业生态的切入点，让双方在端到端标准、合作伙伴、应用等各个方面获得了很多机会和话语权，而通过芯片的合作，则对整个产业生态有进一步杠杆作用。

（1）不仅仅是LoRa芯片供应商，而是物联网生态重要推手

作为LoRa核心技术专利的拥有者，Semtech是一家提供模拟和混合信号半导体产品的企业，LoRa芯片只是其产品线之一。不过，华尔街基于对LoRa生态及物联网发展的看好，Semtech的股价在过去三年中不断攀升，从3年前15美元左右已涨至目前近60美元。

Semtech近三年股价走势（来源：雅虎财经）

如此强势的表现，不论是华尔街投资机构还是其他利益相关者，对Semtech的期望一定不是仅仅是一个LoRa芯片的供应商，而更应该在整个LoRa产业乃至物联网生态中作为重要推手，提升话语权和影响力。此前业界有ARM针对芯片架构IP授权、CEVA针对DSP IP授权的成功经验，在产业界建立自己影响力，而LoRa IP授权可以看作是承担这一角色的一个重要路径，因此寻找具有影响力、能够对物联网产业生态有强大推动作用的合作伙伴进行授权是Semtech需要着重考虑的，阿里正是这么一个合适的对象。

（2）既有物联网主赛道的需求，又有承接LoRaIP的能力

阿里在国内互联网领域的影响力毋庸置疑，而今年高调宣布进军物联网，将物联网作为其新的赛道，可以看出希望在物联网领域建立起话语权和影响力的需求比较强烈。阿里在终端、边缘、网络、平台、应用端到端的布局业界也比较熟悉，而其成立的IoT合作伙伴计划（ICA联盟）以及项目合作伙伴已超过500家，物联网生态布局雏形初显。

笔者曾在《互联网巨头的物联网生意经》一文对互联网巨头“青睐”LoRa进行详细分析，虽然互联网巨头会支持各类通信接入方式，但LoRa是其进入物联网产业的一个很好的切入点，首先让互联网巨头能够低门槛参与物联网标准、建立标准话语权，其次LoRa的灵活性也符合互联网企业轻资产模式，而且LoRa现成的产业生态，让互联网巨头可以快速获取生态中物联网合作伙伴资源，加速自身物联网生态的搭建。

对于LoRa芯片，阿里虽然自身主营业务并没有物联网芯片设计，但过去几年阿里在芯片领域做了大量战略布局，投资、控股了多家芯片设计企业，使得其获得LoRa IP授权后，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年就获得包括阿里巴巴在内的1亿美元投资。ASR此前经过一系列收购，在芯片设计领域积累了研发能力，值得一提的是2017年收购了Marvell的移动通信部门，成为国内基带公司中除海思外唯一拥有自己开发的全网通技术的公司。

在物联网芯片领域，ASR已经表现出起不俗实力，近期上海合宙通信就推出了一款价格低至69元的4G物联网模组，诺行信息推出一款超低价4G全网通物联网模组，均使用的是性价比较高的ASR1802芯片。目前，ASR将物联网芯片产品线扩展到LoRa，相信也能够承担起阿里获得LoRa IP授权后的芯片落地工作。

随着LoRa IP授权的落地，LoRa芯片在国内多元化供应商的市场形态逐渐开启，相信此举将进一步降低整个LoRa产业发展的门槛和成本，给国内产业生态带来更多利好。当然，这只是个开端，未来的格局如何，还需充分市场竞争来验证。

NB-IoT VS LoRa：一场胜负已定的斗争

如今物联网产业已经进入大规模快速发展阶段，垂直行业从事物联网建设的企业越来越多。不过在低速率物联网技术NB-IoT和LoRa方面，企业的选择出现了分歧。貌似LoRa在中国会与NB-IoT分庭抗礼，但是事实真的会是这样吗？在笔者看来，这场斗争NB-IoT肯定会胜利，LoRa毫无胜算。我们可从芯片、网络、频谱技术、演进以及应用等多个维度对比分析。

芯片：LoRa芯片被一家垄断，NB-IoT芯片走向开放

芯片是物联网产业的“种子”，决定了整个产业将“长”成什么样。在芯片研发和供应方面，LoRa芯片制造商只有Semetch一家美国公司，属于独家垄断，这对整个产业的发展而言是个不好的兆头。

前段时间中国一家通信设备企业被美国禁售芯片，导致企业正常运营停滞，付出巨大代价。该事件的惨痛教训历历在目，我们为何还要力推被人能随时扼住咽喉的发展道路？

而NB-IoT是3GPP定义的标准协议，全球主流芯片厂商都能够提供NB-IoT商用芯片，比如高通、MKT、RDA、三星、ARM、华为等，都可以推出符合全球开放协议的产品。另据笔者了解作为NB-IoT芯片专利的主要贡献者华为，计划不收取海思NB-IoT芯片专利费用。这对物联网的产业规模发展是一个巨大的利好消息。

在价格方面，随着NB-IoT芯片发货量的增多，NB-IoT模组价格已逐渐逼近GSM模组价格，刚刚开标的中国联通300万NB-IoT模组，NB模组价格已经降到了23元/pcs，与LoRa模组类似，与GSM仅相差5元不到。相信随着NB-IoT的连接数不断增多，NB-IoT模组的价格还会进一步降低。

网络:运营商支持NB-IoT网，企业自建LoRa网性价比低

再看具体的网络建设，LoRa阵营宣称有50多张商用网络，但是缺少主流运营商参与，前期支持LoRa的Orange、比利时Proximus等，也均开始转型做NB-IoT。LoRa网络需要完全新建设备，初期投资大，任何一家厂商难以在短时间内做到连续覆盖。

这里值得提下韩国运营商SKT的物联网发展经历，颇具戏剧性。SKT过渡追求建网成本的降低，2016-2017年在韩国首尔建设了数万个LoRa基站，但覆盖很差，终端设备仅能在马路上接收到信号，在室内几乎无信号。这样糟糕的结果，导致SKT在物联网领域无法与韩国另外两家运营商KT和LG U+竞争（这两家运营商部署了NB-IoT网络）。

而NB-IoT是全球主流运营商支持的标准技术。Vodafone、德国电信、日本软银等56家运营商均已经部署了NB-IoT商用网络。在美国，T-Mobile已经宣布商用了NB-IoT，AT&T、Verizon也积极进行NB-IoT的商用试点。在中国，三大运营商也已经部署了接近100万个NB-IoT基站。NB-IoT可以依赖现有运营商设备软件升级完成，投资少，保护存量资产，可以快速完成网络部署。

再看各类垂直行业客户。垂直行业客户自己建设LoRa网络性价比并没有想象中那么高。LoRa需要行业客户自己部署网络或委托第三方，也就导致LoRa网络需要行业客户自己维护。但是行业客户一般都不是通信方面的专家，那么在维护网络的时候主要会依赖第三方，这时会产生大量的维护成本，同时行业客户对技术的更新方向和节奏把控不是特别好，不像运营商网络比较专业而且网络质量比较稳定，所以从这个角度来讲，对行业客户而言，NB-IoT网络会比LoRa更好。

频谱技术：LoRa工作在非授权频段，不稳定

LoRa工作在非授权频段，有点类似于Wi-Fi，任何人都可以使用，频段本身干扰不可控，干扰会导致通信质量下降。中国政府对于非授权频谱的管理征求意见稿，也一直想对国内的非授权频谱进行有效管理，比如限制发射机连续发射时间、不能用于组网等，虽然征求意见稿未正式对外发布，但是这对工作在非授权频谱的LoRa是潜在的不确定监管政策因素。

除了频谱方面，在技术上LoRa技术的通信质量也难以保证。LoRa基于Aloha机制，有点类似于Wi-Fi，需要抢信道发，比如先尝试发一下，如果发现跟其他人碰撞，那么只好过一段时间再发，一发生碰撞就要回退回去对时延和发包成功率都有较大影响。——这种机制会导致大量无效的碰撞，发送接收效率低。

而NB-IoT基于授权频谱，所有的频谱使用是有专业规划的，且受到法律保护，干扰等因素可控。NB-IoT是基于调度的技术，哪个用户在哪发是由基站进行调度的，资源使用效率比较高，不会发生很多碰撞。所以基于调度的系统可以进一步提升通讯质量。

演进：LoRa难以向5G演进，NB-IoT将演进到5G

在探讨技术未来演进时，我们可以发现，NB-IoT是面向5G的物联技术，将在长时间之内与NR mMTC共存，并在未来长时间之内向5G演进。具体而言，NB-IoT在持续演进， 3GPP Release 13是首版本，之后Release 14以及Release 15将再持续增强，最终面向5G

而LoRa是单个公司的私有协议，难以实现面向未来长期的技术演进。要知道，如果一个创新技术无法持续演进，就是没有未来的。企业对网络投资成本保护和现有资源最大化利用是非常重视的。

同时面对5G这个巨大的市场增长机会点，运营商必然不会错过，他们会在5G进入规模发展前，精细算清楚每笔投资的方向——不仅要有益当前，还要有益未来。

应用：LoRa未见百万连接项目 NB-IoT应用进入爆发期

在商业实践方面，NB-IoT已近出现了百万级应用，而LoRa至今未见较大项目。在智慧城市方面，如杭州NB-IoT烟感已经签约100万片NB-IoT模组；中部某省市的NB-IoT电动车监控已经开始规模试点，当前已部署15万台NB-IoT设备，20XX年目标是300万；深圳燃气也公布了160万NB-IoT智能燃气表的部署计划。在智能工厂方面，2018年5月，爱立信南京工厂成功部署了第1000个NB-IoT终端应用，标志着利用NB-IoT对工业制造进行智能化改造取得重要的阶段性成果。

东方微电科技（武汉）有限公司，位于中国光谷武汉留学生创业园，公司硕博股东9名，部分成员具有多年美国硅谷研发经验，公司业务分为以下三大板块：

1.集成磁传感器芯片（MR+ASIC,测电流,角度,位移,转速,地磁）

2.模数混合芯片设计（ASIC,ADC,DAC,LDO,PA, MCU）

3.解决方案（基于采集,网关,云平台,算法的IoT监测系统）

公司产品主要面向车辆仪表厂,机器人,无人机,工业控制,军工等市场。