在NB-IoT/eMTC等低功耗广域网络商用的初期阶段，芯片和模组成本成为业界关注的一个要点，毕竟需要这一连接技术的大量设备本身是低价值的终端。不过，当物联网模组成本低至可以忽略的时候，硬件的成本已不再是行业发展的障碍，尤其是让一些超低价值的设备可以和物联网发生关系，给这些行业带来新的变革。
20美分模组：Sigfox的物联网决心
据了解，9月底，法国物联网创业公司Sigfox在捷克首都布拉格召开用户大会，会上Sigfox重磅推出了一款名为Admiral Ivory的廉价模组，价格仅约为0.2美元，这款模组可用于大量一次性使用的产品中，尤其是一些“用完可丢弃”的产品。这款模组将与明年正式投入使用。
在大会上，Sigfox展示该模组的一个应用场景：在牛皮纸信封中嵌入该模组，当信封被打开时，就会触发模组向后台发送一条文字消息，再实时发送给管理人手机，及时跟踪信封的位置和情况。这样的模组有超薄的电池、超薄的触点，成本低至了近乎可忽略的程度，可以用于大量物流、零售等终端上，而且用完后可以丢弃掉。
作为低功耗广域网络领域的先锋，Sigfox在全球32个国家部署并运营全国覆盖的低功耗广域网络，而且不断和合作伙伴推进产业链各环节成本的降低。2015年，与Sigfox网络相配套的无线模组价格高达15美元，而经过不懈努力，目前模组成本降至2美元左右，而且通过放弃一些非核心的功能将模组成本降至0.2美元。
目前Sigfox网络所采用的2美元模组Admiral Blue是一款可实现接收和发射的双向通信模组，并可以对消息进行加密。不过，若用户无需双向通信，或者不需要非常完备的安全性时，这些功能都可以进行简化，成为简单廉价模组Admiral Ivory，用于一些简单物联网任务中。
当然，该模组也不需要GPS接收器来上报位置信息，而是通过Sigfox网络来实现，不同基站可以通过比较接收的信号强度来定位模组位置。目前其精度还不是很高，但Sigfox希望通过机器学习等技术对数据进行分析，不久未来可以在一些应用场景中做到米级定位。
Sigfox在各国部署的基站采用软件定义无线电（SDR）的技术以及高灵敏度天线，可以侦听到由电池供电的那些简单廉价模组发来的12比特为最大单位的数据包，然后通过互联网和企业的IT系统相连。
当然，无线模组成本只是Sigfox商用方案中的部分成本，还有连接的成本。在Sigfox网络商用伊始，其连接成本是每年10美元，每天发送数据的上限是140条，每条数据包的大小为12字节，若是网络给终端发送数据的话则每条数据包大小为8字节。不过，Sigfox高管表示，若采用一些简单廉价的模组，在一些应用场景，如包裹跟踪应用中，其连接成本有可能降低至0.1美元，因为该类应用每年可能只发送少量数据。
在授权频段低功耗广域网络发展的背景下，不同技术之间的兼容性也显得非常重要，为打通这一壁垒，Sigfox依靠其芯片合作伙伴GCT，推出一个固件升级程序，可以实现Cat M和Sigfox之间的兼容。
廉价硬件与低功耗广域网络：海量连接数的保障
和Sigfox类似的一些物联网时代异军突起的网络运营商，正在逐渐蚕食传统电信运营商在物联网领域的市场。廉价的硬件、非授权频谱低功耗广域网络技术出现让原本高壁垒的网络运营商门槛减低了，也加速了海量物联网连接数的到来。
多年前，有人在探讨IPv6的使用时举过一个形象的例子：IPv6的地址数量多到了可以给每一粒沙子都赋予一个IP地址。而面对物联网的前景，也有人畅想过给每个有形的物都嵌入智能、互联的模块，实现真正的“万物互联”。
不过，给每一个有形的物嵌入智能互联模块首先要考虑到成本的问题。对于不少价值相对较高的终端，智能互联模块的成本只占其成本非常小的一部分，甚至可以忽略不计，当然是相对容易实现物联网应用的；但对于价值本来就很低的终端，现有的物联网模块成本可能就比终端本身就高，终端厂商不可能选用。
因此，从终端厂商角度考虑，以成本收益为视角，每一个行业终端和物联网嵌入式模组之间可能都存在一个成本的临界点，当模组成本和终端本身成本的比例低于这个临界点时，终端嵌入该模组后成为智能终端的成本在厂商的成本收益权衡中形成正向收益，终端厂商会选择进行物联网的改造。由于不少终端厂商的商业模式依然是以硬件销售为主，因此他们对其元器件成本的增加都比较敏感，所以一般有一个临界点的标尺。
对于授权频谱NB-IoT/eMTC来说，产业界一致有一个成本的预期，即其模组成本的目标值为5美元左右，在模组成本降至5美元以下时，基于低功耗广域网络的连接数可以实现规模化。不过，在笔者看来，这一目标价只是带动了和其对比处于成本收益临界点以下的终端类型。举例来说，假设NB-IoT模组占终端BOM成本的20%以下时，终端厂商愿意采用，这种情况下可能只有价值25美元以上的终端会采用这一模组。这一年多以来，与NB-IoT/eMTC关联较大的终端如智能表计、智能烟感、地磁、智能车锁等终端设备都在百元以上，至于动辄数千亿的智能门锁、智能家电对NB-IoT/eMTC的兴趣，则更是对其成本不会过于敏感。
以5美元模组成本作为目标价，可能会涵盖百元以上级别的行业终端和应用场景，市场研究机构BI曾预测到2012年全球基于低功耗广域网络的连接数达到7亿，在笔者看来，这个量级是对应于5美元模组成本的连接数。但低于该量级的终端和应用场景还需要更加廉价的硬件出现，届时其连接数将大大高于7亿的数量。
目前，诸如RFID、433等成熟的技术实现了不少廉价终端的联网，不过，局限于距离、功耗等因素，还有大量有联网需求的终端和场景并不能实现。举例来说，大量物流、零售商品的包装可能需要进行监测，但这些终端会不断流动且分布在不同环境，此时采用低功耗广域网络更为合适，正如前文所述Sigfox展示的牛皮纸信封拆封时的场景。而目前低功耗广域网络运营商也在不断创新连接收费方式，让连接费用更加廉价，加上产业链合作伙伴的努力，让硬件的价格也降至微不足道。
除了高度智能化、高性能的发展外，物联网也需要廉价、便捷以及用完可丢弃的简单方案。当某天一个信封、一个便笺本、一本书等每个不起眼的物品都有了物联网模组接入网络，即使是一次性使用的物品也可以和物联网产生关系时，我们不仅仅是一些高价值设备的联网的时代，而是一个真正的万物互联的时代。
责任编辑：靳玉凤
