物联网应用繁花似锦,LoRa和NB-IoT如何PK?

从运动手环到共享单车,持续增加的物联网应用给我们的生活带来翻天覆的变化,有了运动手环,我们可以实时监控健康状况,有了共享单车,我们可以自由出行。权威机构预测,到2020年物联网设备的数量将达到500亿,而且还会有新的应用出现,面对如此庞大的目标市场,虽然软件、安全、云计算、用户接口等方面都已经成熟,但是物理层的硬件性能在物联网节点迈向500亿规模却出现了瓶颈。只有使用一种广泛的技术,才可能使得电池供电的无线节点数量达到预计的规模。LoRa 技术的出现打破了这一瓶颈,它使用扩频调制技术大大提升了物理层硬件的性能。

LoRa技术由Semtech公司推出,该公司无线和传感器产品市场及应用副总裁黄旭东介绍,“对于3G、5G通信来说,很多公司参与制定标准,因此加入了很多IP,导致协议很复杂,而物联网不需要这么复杂的协议,所以我们选择做低速率应用,LoRa技术具有远距离、低功耗、互操作性、低成本、安全、大容量和可定位的优势。从目前的应用趋势来看,LoRaWAN被部署在全球超过60个国家和地区,成立于2015年的LoRa联盟拥有超过500家成员。”

在应用方面,LoRa技术在频频发力,ofo正在将LoRa器件和无线射频技术(LoRa技术)装备进其单车中,以补充其授权频谱连接选项来实现完整的网络连接;研华科技也采用集成LoRa技术的Wzzard LRPv节点和SmartSwarm 243网关来扩展无线产品线;云服务供应商奈伯思(Netvox)在不到6个月之内就成功地将LoRa技术引入到其受欢迎的8种智能楼宇传感器中。未来,LoRa有望在智能农业、智能物流、智慧城市和智慧楼宇四大应用市场发挥重要作用。黄旭东表示,“目前智能表计市场应用市场最大,未来两三年物流应用将成为主力,智慧城市、智能农业和智慧楼宇位列三甲。业界也预计,2017年LoRa芯片出货量将千万量级,未来的需求呈爆发式增长。”

有市场需求的地方就有竞争,除了LoRa技术,NB-IoT(窄带物联网)技术也定位在物联网应用领域,因此竞争在所难免,我们不防先把两种技术比较一下:

  LoRa技术 NB-IoT技术
传输距离 提供最大168dB的链路预算,一般来说,在城市中无线距离范围是1-2公里,在郊区无线距离最高可达20km。 具有164dB的链路预算,GPRS的链路预算有144dB,LTE是142.7dB。一般地,NB-IoT的通信距离是15km。
功耗 服务时间长达10年; 服务时间长达10年;
网关 需要部署网关 不需要部署网关,可直接部署于GSM或LTE网络
大容量 基于LoRa的大容量基站每天可支持数百万条消息,单个基站可支持数千台设备; 一个扇区能够支持10万个连接;
定位 通过使用低功耗无线电三角测量技术,LoRa技术可实现定位; 可实现定位,室外NB-IoT宏站系统的定位算法误差优化到20m-30m;

 
LoRa资源免费,成本更低
物联网应用需要考虑许多因素,例如节点成本,网络成本,LoRa和NB-IoT选择了不同的频段。NB-IoT使用了授权频段,有三种部署方式:独立部署、保护带部署、带内部署。全球主流的频段是800MHz和900MHz。中国电信会把NB-IoT部署在800MHz频段上,而中国联通会选择900MHz,中国移动则可能会重耕现有900MHz频段。而LoRa主要在全球免费频段运行,包括433、868、915 MHz。黄旭东解释,“由于LoRa是工作在免授权频段的,无需申请即可进行网络建设,网络架构简单,运营成本也低。”

在硬件成本方面,LoRaWAN模块的总体成本在8-10美元左右,约为NB-IoT等蜂窝LTE模块价格的一半。而NB-IoT网络的复杂性越高,知识产权相关(授权频段方面)费用更高,相对而言,LoRa的成本更低。

部署方式不同,各有利弊
LoRa和NB-IoT的另一个区别是,LoRa需要单独设立网关,而NB-IoT直接连接GSM或LTE网络基站。如果运营商想进入物联网领域,NB-IoT可谓首选,LoRa难以匹敌。但是这对NB-IoT来说无疑也是一层阻碍,NB-IoT高度依赖于运营商的基础设施,如果网络建设不到位NB-IoT也无法铺设。对比之下,LoRa可以在任何行业自行组网,不受制于基础网络设施,在没有基站的偏远地区,物联网设备依然可以实现联网运行,而NB-IoT就很难实现组网。而且NB-IoT升级到先进的4G/ LTE基站比LoRa通过工业网关或塔顶网关部署更昂贵。

对于LoRa来说,自行组网增加了建设的灵活度,但是会比NB-IoT增加网关硬件,如果未来网关数量巨大,硬件管理会有困难,好在LoRa技术发展较早,产业链相对成熟。关于LoRa是否会直接连接到基站的问题,黄旭东表示,“LoRa可以采取先建设小基站,再连接大基站的模式,但是也可以直接连接到大基站。”

在底层硬件提供方面,NB-IoT由于参与制定者众多,因此芯片供应商中少不了英特尔、高通、华为、中兴微、Nordic、美满、MTK、RDA等公司。而LoRa技术只是Semtch公司的专利,相对而言提供商阵容没有这么繁华,为适应市场的发展和需求,Semtech以IP授权的方式授予更多的公司来制造LoRa芯片,如ST、Hoperf、Microchip、GemtekT等。

LoRa和NB-IoT可能实现互补
既然LoRa和NB-IoT各有利弊,还有另一种声音表示,未来物联网部署将呈现LoRa和NB-IoT互补覆盖的局面。LoRa和NB-IoT相比功耗更低,成本更低,能够满足物联网碎片化的应用需求。而NB-IoT带宽更大,更适合大网覆盖,不过其只能部署在有长期供电的场景下,而LoRa并不需要。这也意味着,未来NB-IoT做大网覆盖,而LoRa在NB-IoT上做低功耗覆盖来满足各种应用场景需求。这也就是说未来大部分物联网应用将发生在LoRa上,并通过NB-IoT传输数据。

文章来源:与非网

说明:LPWA物联网应用站(LPWAP.com)通过公开互联网收集、整理并转载有关LPWA物联网应用解决方案,以供广大LPWA应用开发者和爱好者共同学习交流和参考运用到实际生产生活中。本站所有转载的文章、图片、音频、视频等资料的版权归版权所有人所有并衷心感谢您的付出,由于本站采纳的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者,如果本网所选内容的文章原创作者认为其作品不宜放在本站,请及时通过以下留言功能通知我们采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。如果您希望保留文章在本站,但希望文章末尾提供对作者的致谢或者产品、网站交换链接的,也请将需求写入以下留言栏中,谢谢您的支持。让我们共同努力,打造万物互联的未来美好生活!

您的留言或需求: