TE和Sequans专家与您共同探讨AMI（高级计量基础设施）市场如何从专有网状网络向蜂窝式解决方案转型

Tyler Kern （00:01）:

欢迎来到专为工程师们创立的播客——Connected World。在这里，大家可以深入了解最前沿的技术趋势，以及这些趋势所指向的更安全、更可持续、更高效和更互连的未来。

大家好，欢迎来到TE Connectivity的播客“Connected World”。我是你们的主持人Tyler Kern，非常感谢大家收听本期节目，也欢迎正在收听的朋友们能参与我们今天的讨论。今天我们将探讨为何AMI（高级计量基础设施）市场正在从专有网状网络向蜂窝式解决方案转型。为此，我们邀请了两位学科专家，与我们共同深入探索这个特殊的领域。第一位嘉宾是TE Connectivity物联网与射频解决方案全球总监Gordon Barber。Gordon，欢迎参加本期播客。感谢您的到来。

Gordon Barber （00:45）:

也要谢谢Tyler邀请我，非常感谢。

Tyler Kern （0:47）:

很高兴您能参加今天的节目，Gordon。我们邀请到的另一位嘉宾是来自Sequans Communications的销售和客户支持执行副总裁Nick Taluja。Nick，欢迎参加我们的节目。感谢您的到来。

Nick Taluja （00:59）:

谢谢您的邀请，Tyler。

Tyler Kern （1:00）:

今天很高兴邀请两位能来到这里，我们将共同深入探讨刚刚介绍的话题:为何AMI市场正在摒弃专有网状网络。Gordon，起初AMI为何会选择这个方向？为何最初选择专有网状网络？使用这种特殊的网络策略又有何挑战？

Gordon Barber （1:23）

问得好，Tyler用一个好问题为我们开了一个好头。回顾历史，坦白地说，在AMI诞生之初，拥有一种移动网络运营商系统是不可行的。这些技术并不一致。在终端层面上，我们的无线电设备的成本没有足够的吸引力。我们甚至只能从2G进入3G。从移动网络运营商的角度来看，物联网的构想还没有得到很好的审核，也没有落地。但是，网状网络已经是一个相当成熟的技术。这种系统和这种构想已经存在了一段时间。它似乎可以随取随用。

我认为，在考虑如何搭建这些系统时，一些挑战就会逐渐显现出来，移动网络运营商作为系统供应商的优势将会自然而然地体现出来。这些挑战无所不在。比如，如果要搭建自己的网状网络，搭建和运行系统有哪些相关成本？在一段时间内维护它的成本是多少？如果要持续维护自己的网络，如何在技术上进行扩展？现在是否要进行自己的技术升级？在某种意义上，如果遵循移动网络运营商的方法，所有这些挑战都会不存在。因为他们会兼容此类用例或此类问题。当然，这也是一种权衡，对吗？您必须满足移动网络运营商的需求。但是对于量表的用户或是开发者而言，这种特殊的优势正是由此而来。

Tyler Kern （3:17）:

那么Nick，能谈谈您在这方面的看法吗？

Nick Taluja （3:22）:

就我的理解来看，正如Gordon所言，我们可以把它归结为成本问题，对吧？这是问题所在。我们可以退一步，谈谈我们为何要走上数字量表的道路。这一转变要追溯到21世纪的早期到中期。当时人们说，“我们不要再派工人去读表了。如果这些量表可以实现数字化，并能实现自动读表，那就太好了。”我们知道，后来发生的事情超出了我们原有的设想. 我们甚至可以远程断开量表的连接。比如，我们可以减少负荷，可以进行能源管理。数字化的AMI可以实现各种额外的服务和功能。

Gordon说得很对。这项数字化始于2G、3G网络。我将从硬件模块的角度介绍这背后的一些数据，以便大家理解。在21世纪初，这项数字化启动时，一个2G和3G模块的成本在75美元到100美元之间。想象一下，我们把这些模块放入量表，就可以在本身成本还不到200美元的量表中进行远程读取。所以仅仅从硬件的角度来看，成本完全令人望而却步。第二点，Gordon也提到了，那就是运营商并没有数据计划。我们只看到了它高昂的成本。所以可以说这一切都还处于起步阶段。

所以很显然，这些公司只是被迫选择了一个更便宜的替代方案，也就是专有网状网络。因此，他们创建了自己的网络。多个量表相互连接，相互通信。当它们需要进入云端时，它们会安装一个网关。多个量表汇聚到一个网关上，该网关将通过蜂窝连接将数据发送到云端。所以，本质上看，企业省去了人工成本，但却产生了网络成本。所有的公用事业公司和AMI公司都必须出去维护这些网络。这就变得非常麻烦了。

因此，真正的挑战在于，当你拥有一个已经存在网络时，你可以很轻松地使用它，而不是被迫地维护自己的网络。所以我认为，最大的挑战在于网络维护。特别是在蜂窝通信领域已经取得了很多进展的情况下，使得专有网状网络已经过时。所以，过去的问题已经不再是现在的问题了。

Tyler Kern （6:25）:

您提出的这个观点很有意思，特别是在成本方面。Nick，我想知道从技术角度来看，现在从网状网络转向您所提到的蜂窝网络，我们会获得哪些优势?当然，首先是不用再维护自己的网络。但在在这个过程中，技术肯定已经升级了，对吗？这为转向蜂窝网络提供了一定的优势。

Nick Taluja （6:49）:

确实如此。正如我前面提到的，在过去的15年或20多年的时间里，我们看到这项技术的发展。蜂窝网络技术已经非常非常成熟了。顺便一提，3GPP实际上定义了蜂窝网络的标准化。今天我们关注的很多重点是在物联网上。20年前，我们还不会重视物联网。那时的互联网就是解决人与人之间的联系。今天，我们更加强调如何将事物连接起来。随之而来的是很多可视化的好处。再次回到我们所说的成本问题上。10年前，一个蜂窝模块的成本是75美元，而今天，只需要大约十分之一的价格就能获得这些模块。大概是7.5美元

在2G、3G网络中，我们无需每天开一次表来读取数据。如果你在量表里放一个蜂窝模块或蜂窝调制解调器，每1.28秒它就会亮一次。如果你有一个与电池相连的量表，除非你把一个非常非常大的电池放在里面，否则它的电量会消耗得非常快。因此，蜂窝网络的eDRX，也就是扩展DRX，以及PSM节能模式的概念专门应用于物联网中，以降低功耗。所以，在过去的2G、3G网络中，设备在待机模式下会耗散约100微安的功率，而今天，我们交付的一些设备在节能模式下仅耗散1微安的功率。

这对燃气表和水表非常有利，因为它们本质上是靠电池运行的。而技术方面，运营商也尽了自己的一份力量。例如，针对欧洲部分地区，我最近正在看一家欧洲运营商谈论的一个十年的数据计划，价格是10美元。就这些物联网设备的数据计划而言，基本上是每年1美元。这意味着，在基础设施的维护方面，低功率、低成本和低数据计划在经济上不再可行。综上所述，从网状网络转移到蜂窝网络的优势可以归结为总体更低的拥有成本。还有一点在于，面对这些专门针对AMI等物联网应用开发的技术，要具备扩展自己原有的技术规模，并加以利用的能力。

Gordon Barber （9:52）:

Nick总结地非常好。唯一要强调的一点是，当我们回顾过去，我认为这种网格化技术不一定是为了满足我们的需求。例如，在网格化方面，你需要一个相当强大的网络。它要具备相当大的物理尺寸和节点数量，这样才有部署的价值。而现在，我们谈论的是设备的电池寿命长达10年。正如Nick所说，拥有成本低发送数据的成本是多少？只要你现在能够访问网络，那么网络的大小就不重要了。因此，我们要谈论的转变是，从用来处理这种需求的系统，转变为一个专门为这些需求设计的系统。

Tyler Kern （10:50）:

听起来很有意思。看来蜂窝网络在这一点上是很有优势的。但是，Gordon，我想知道，蜂窝网络是否还存在需要克服的挑战，或者需要解决的问题？

Gordon Barber （11:04）:

确实有几项挑战。首先，Nick已经提到，或者说我们已经提到，就是成本和数据成本的挑战。如果你不必为数据付费，如果你可以利用网状网络，或者以某种能够接受的方式部署网状网络，那么你就不必一直为访问数据而付费。例如，10年10美元的计划，就很有吸引力。

也许，技术方面也有一些挑战。我们对于信号时强时弱司空见惯，比如你的手机一会儿有信号，一会儿没有。想一想这些量表的部署方式，无论它们是在室外，还是在水表里，又或是在有连接的室内，或在地下室。有的时候，我们会遇到这样的情况，“你可能会连接成功，也可能不成功。”你必须有能力处理这个问题。一个可能的方法是建立一个网状系统。

Nick Taluja （12:12）:

我想对Tyler说，显然，Gordon所提到的覆盖问题是在改善，对吗？可以看到，运营商们已经取得了惊人的成绩，他们将蜂窝网络覆盖到了世界上的很多偏远地区。我们曾在一个非常接近爱达荷州北端的城镇做过一些测试，甚至可以在爱达荷州的一个农场找到网络覆盖。因此，就位置而言，覆盖范围已经非常非常好了，但难免有一些地区会存在这些问题。所以说，正如Gordon提到的那样，我们认为，网状网络和蜂窝网络至少还要继续共存一段时间，以便进入蜂窝网络终端。但比起专有网状网络，一种开放的网状网络正在兴起。例如，像WI-SUN这样的技术即将投入应用。这是专有网状网络的一个非常好的替代方案。

Gordon谈到的一个方面是覆盖范围。我要谈一下我这边的第二个方面，我认为这也是一项挑战，Gordon也提到了这一点。一些计量公司正在追求10年、15年、20年的寿命，他们所期望和要求的是，产品也提供相应的使用寿命。他们要求我们的产品能够在野外使用15、20年。我们在可靠性上做足了工作，并向他们保证这一点。但是，他们对运营商也提出了同样的要求，“你能在未来10年、15年、20年持续为我提供LTE或2G、3G覆盖吗？”因此，公用事业公司和运营商之间正在展开大量的讨论。我无法告诉你当前的讨论进展，因为我真的不知道。但据我所知，这些讨论正朝着非常积极的方向发展，运营商愿意参与进来，并为公用事业公司提供一定时期的服务保证。

Tyler Kern （14:33）:

听起来很有意思。所以我想知道你们的公司都是如何使这一切成为可能的。Nick，从Sequans的角度来看，像TE和Sequans这样的公司对从网状到蜂窝的过渡有何期望？

Nick Taluja （14:48）:

我可以将其总结为两大类别：能力经验和解决方案。我们先从能力和经验开始。Sequans不仅是一家开发模块的公司，我们实际上也在开发与之配套的基础芯片。我们正在从模块和芯片组的角度做完整的解决方案。我们的与众不同之处在于，我们具备为EMI市场定制解决方案的能力。我们知道大多数面向蜂窝网络的调制解调器、模块以及所有其他组件都是为销售量达亿级单位甚至十亿级单位的应用而设计。因此，当所有人都在专注于这些领域时，他们也忽视了其他领域。

因此，我们可以进入这些领域，定制解决方案）。由于我们从模块，LTE模块的角度对整个解决方案拥有100%的控制权，所以我们可以实现解决方案的定制。我们已经在AMI市场中运作五年多了，积累了丰富的经验。事实上，我们已经为AMI市场交付了超过300万块蜂窝物联网芯片，我们也学到了很多。其中一些经验已经应用到了我们今天提供的产品中。我要谈的第二部分是解决方案。我们很清楚我们无法做到所有事，因此，我们要与其他企业合作，为测量环境提供完整的解决方案。这对于帮助客户更快、更轻松、更好地实现这一过渡至关重要。

这里有几个案例。例如，最近我们与Renaissance合作的案例。Renaissance是一家正在AMI市场上销售WI-SUN解决方案的公司，也就是我之前提到的开放网状网络技术。我们正在和他们合作创建一个解决方案，该解决方案能够帮助客户更快地进入市场。我们知道，量表大多被放置在地下室，有时被埋在地下。这意味着我们需要提升信号质量。因此，天线设计非常重要。这一部分可能要交给Gordon，也就是他稍后要谈论的内容。所以，与TE这样提供天线设计的公司合作变得非常非常关键，携手合作才能打造达到客户的信号要求的模块和天线。

第二个合作案例是我们与Skyworks合作的燃气表项目。燃气是无味的，但燃气表可以诱导出燃气中的硫，所以你可以闻到气味。这一点很重要，因为这种气体极其易燃。硫会与银发生反应，而所有半导体芯片和模块中都有银。模块上的屏蔽层就是由银制成的，如果您把模块放在燃气表里，硫会发生反应，腐蚀模块上的银。因此，为了保证企业要求的15年、20年的使用寿命。我们与Skyworks合作，研制出一种无银化合物，制造出了不含银的模块。这项解决方案已经可以投入市场，应用于燃气表和水表。

顺便说一下，这种解决方案也适用于软件方面，比如我们的芯片设计中的云连接器等组件，对吗？它直接连接到AWS、Azure、谷歌云，或任何专有云，以简化客户的工作。在这一方面，我们也有做些其他，量表和模块之间的预置接口实际上可以推进模块的演进，使用户无需更新量表的固件。所以说，我们正在进行的创新与合作都是为了帮助EMI公司实现他们的过渡。

Tyler Kern （19:27）:

Gordon，Nick刚才也提到您了天线方面。我想请您继续分享您的专业知识和想法。

Gordon Barber （19:37）:

当然可以，我想我也可以从类似的角度谈谈。刚刚我们谈到了合作伙伴关系的层面。我非常赞同Nick的观点。从天线领域来看，Sequans和TE之间的伙伴关系非常重要。因为当我们将射频解决方案集成到产品中时，产品部署的区域和产品本身会显著影响产品的潜在性能。我们可以以天线和无线电组合为例：我们把它放在一个可以称之为自由空间或开放区域的环境中，它可以完美地运行。我们将同样的解决方案整合到一个有塑料、金属部件的量表中，安装在房屋的一侧或地下室，或水井中，此时，射频根本没有用武之地。要么是量表外部的环境限制，要么是量表本身使天线性能明显下降，基本上无法工作。

因此，对于计量公司来说，与Sequans和TE这样的公司合作非常重要。这将促进你对解决方案的深入了解，以证明其按您的要求运行。实际上，Sequans和TE可能会为同一个客户服务。客户可能会对我们说，“我们想把无线电放在这里，或者那里。我们的工业设计是这样的。”那么我们要将客户的设计纳入考虑。我们可能要整合天线，调整我们的平台解决方案，或者创造一个完整的定制天线来满足需求。现在我们可以从一种典型的天线性能角度进行测量。但是TE作为供应商，可以另外采取整个组件并通过更复杂的、有源的射频方法来测试它。

我们将通过发射测试和接收测试测量总辐射功率或总全向灵敏度。这是一个告诉我们解决方案在移动网络运营商的网络上的表现如何的主动测试，而且会有一些指标告诉你是否达到了某个阈值。这将给你一个关于该解决方案的服务质量期待值的指示。如果我把它集成到户外或地下室，可能会面临什么挑战？是否会接近信噪比的截止频率？有20分贝的空间吗？当我把它部署在地下室时，不会有什么影响。

因此，在合作中，你不仅可以了解：“天线会有怎样的表现？”或“无线电会有怎样的表现？”还能纵览整个射频链路。我的工业设计对解决方案有何影响？我是否需要更改什么？供应商是否有足够的空间或物理容积来部署该解决方案？这当中会发生很多情况。在与客户的合作中，我们可以迅速地获得这种洞察力，并迅速找到任何问题的根源，而不是在未来的应用中发现问题，那样必然会带来很多麻烦。

Tyler Kern （23:15）:

这是肯定的，这很合理。在这里我想问一问，我们距离这种过渡还有多远？从专有网状网络到蜂窝策略的过渡上，Gordon，从您所掌握的数据来看，我们现在处于哪个阶段？

Nick Taluja （23:43）:

正如我所说的，我们在这个市场上投入了很多时间，已经对它了解得很透彻了。总的来说，我认为我们目前还处于开始阶段。我来谈一谈指标问题，例如，我们可以看一下ABI等公司提供的一些数据。仅在2017年，就有大约1500万或1600万台蜂窝连接量表,其中大约有三分之一是用4G连接的。三分之二仍然连接在日渐消失的2G、3G网络上，比如，在美国，2G已经消亡，明年3G也会完全消失，而世界上许多其他地区仍在使用2G网络。

所以，一切都需要过渡到4G。可以看到，全球1500万个量表中的三分之一是用4G连接的。来自全球计量市场的各种数据不尽相同，因此我无法估算全球市场，但我可以估算美国计量市场的规模。我们非常清楚地知道，仅在美国的计量市场，就有大约9400万台量表，这是整个美国计量市场的量表数量，不只是蜂窝连接量表。我们相信，在未来5年、10年、15年，所有量表都将真正地过渡到蜂窝网络连接。

再回到ABI，看一下他们的预测。他们预计，到2024年，全球将有大约5500万到6000万台蜂窝连接量表，其中约97%将连接在4G上。这意味着，它们中的大多数将通过4G、LTE连接，也就是我们所讨论的技术。我们相信，到2030年，每年可能会有超过2亿台量表被部署到蜂窝网络中,这是一个非常可观的市场增长趋势。所以说，在蜂窝连接量表领域，我们才刚刚起步。

Tyler Kern （26:10）:

听起来很有意思。正如您所提到的，这只是涉及到人口数量和模块数量、以及围绕这个主题的各种统计数据。我想知道，是不是在某些领域蜂窝技术还无法应用？在这些情况下，是否有解决方案可以更好地满足特定人群的需求？Nick，这个问题可能需要您来解答一下。

Nick Taluja （26:38）:

当然。再次回到我们的话题中。虽然运营商在网络部署方面做得很好，但要覆盖某些地区，还需要一些时间。顺便说一下，要部署这种基础设施，首先是频谱成本动辄数十亿美元，然后还有它的部署成本。总的来说，在今天这个世界上的大多数地方，蜂窝网络的覆盖已经达到了非常高的水平。但在某些情况下，客户仍需要点对点部署和特设网络，来支援缺乏蜂窝网络的情况。

因此，如果一个量表处于覆盖范围的边缘或之外，它将通过这种点对点的网状结构连接到另一个量表上，位于蜂窝内的量表可以将信号转发出去。我们之前谈到的WI-SUN技术就是一种点对点网状系统。虽然我们预计这些情况会越来越少，但现实告诉我们，网状系统不会在一夜之间被淘汰。今天，我们有客户正在寻找同时基于LTE和网状网络的解决方案，也正是为了解决这样的问题。我们预计随着时间的推移，网状网络的应用将继续减少，最终会在某个时间退出舞台。

Gordon Barber （28:39）:

我认为Nick对网状网络及未来网状网络的设置方式的看法很有意义，这与网状网络当前的部署方式不同。从某种意义上来说，我们有一个收集器。我们必须管理一个收集站，或者说基站、网关。从技术工作的角度来看，我认为Nick之前提到的方式——即使是未来的网状网络，也会集成移动网络运营商的功能和连接，这样会更简单，对吗？它们为移动网络运营商的解决方案提供了退路。因此，在Nick所说的过渡期中，这种解决方案非常有吸引力，直到我们实现全面网络覆盖。

Tyler Kern （29:37）:

好了，朋友们，今天我们已经谈了很多，我知道还有很多内容值得我们在播客中讨论。在本期节目结束之前，关于从专有网状网络迁移到蜂窝网络的这个话题，我们是否可以得出一些结论？ Gordon，我把话筒先交给您，请谈谈您有何结论或总结，或者补充一些我们在播客中没有提到的内容。

Gordon Barber （30:07）:

好的，谢谢。我认为，总的来说，客户需要通过Sequans和TE这样的行业专家来使这种技术成为现实。所以，请相信我们，把您的问题、需求和痛点告诉我们，我们很乐意为您解决这些问题，这就是我们来到这里的目的。

Tyler Kern （30:26）:

那么Nick，您有什么总结吗？最后您想给我们的听众说点什么？

Nick Taluja （30:32）:

关于蜂窝网络，我们讨论了诸多考虑因素。有电力、成本、天线、设计。顺便说一下，其实还有运营商认证、固件更新、恶劣环境等问题需要考虑。如果一一列举，我们可以列出一个长长的清单，这些因素困扰着每个客户。因此，我想说的是，要选择正确的合作伙伴。像TE和Sequans这样的合作伙伴，他们真正地了解环境、有丰富经验、专注于物联网行业，这些正是确保长期成功的必备因素。

Tyler Kern （31:08）:

非常棒。Gordon Barber、Nick Taluja，非常感谢你们今天参与我们的播客，与我们分享你们的专业知识和想法。今天我们只是讨论了这个具体的话题，但我们知道还有很多可以深入探讨的内容。很感谢你们能够抽出时间与我们分享你们的专业知识。

Nick Taluja （31:27）:

感谢Tyler。

Gordon Barber （31:27）:

是的，谢谢Tyler。

Tyler Kern （31:28）:

感谢大家收听本期《CONNECTED World》，这是TE Connectivity的专家为你们呈现的播客，十分感谢您的参与。当然，请不要忘了订阅我们的播客，关注 TE Connectivity 的最新消息，你会在我们的频道上找到更多像这样的播客。订阅后，你就可以在你喜欢的播客平台上查收我们的最新节目。这就是我们今天的嘉宾Gordon和Nick，我是你们的主持人Tyler Kern。感谢你的聆听！