物聯網二劍客生死之爭:NB-IoT與LoRa技術分析
發布時間:2017-09-07 責任編輯:susan
【導讀】物聯網的快速發展對無線通信技術提出了更高的要求,專為低帶寬、低功耗、遠距離、大量連接的物聯網應用而設計的LPWANyekuaisuxingqi。wulianwangyingyongxuyaokaolvxuduoyinsu,lirujiedianchengben,wangluochengben,dianchishouming,shujuchuanshusulv,yanchi,yidongxing,wangluofugaifanweiyijibushuleixingdeng。keyishuomeiyouyizhongjishukeyimanzuIoT所有的需求。
NB-IoT和LoRa兩種技術具有不同的技術和商業特性,也是最有發展前景的兩個低功耗廣域網通信技術。這兩種LPWAN技術都有覆蓋廣、連接多、速率低、成本低、功耗少等特點,都適合低功耗物聯網應用,都在積極擴建自己的生態係統。

NB-IoT與LoRa技術分析

物聯網通信技術
物聯網通信技術
物聯網的無線通信技術很多,主要分為兩類:一類是Zigbee、WiFi、藍牙、Z-wave等短距離通信技術;另一類是LPWAN(low-power Wide-Area Network,低功耗廣域網),即廣域網通信技術。LPWA又可分為兩類:一類是工作於未授權頻譜的LoRa、SigFox等技術;另一類是工作於授權頻譜下,3GPP支持的2/3/4G蜂窩通信技術,比如EC-GSM、LTE Cat-m、NB-IoT等。

NB-IoT、LoRa簡述
LoRa(Long Range)是美國Semtech公司采用和推廣的一種基於擴頻技術的超遠距離無線傳輸方案。LoRa網絡主要由終端(可內置LoRa模塊)、網關(或稱基站)、Server和雲四部分組成,應用數據可雙向傳輸。
NB-IOT(Narrow Band Internet of Things, NB-IoT,又稱窄帶物聯網),是由3GPP標準化組織定義的一種技術標準,是一種專為物聯網設計的窄帶射頻技術。
NB-IoT、LoRa使用頻段
NB-IoT使用了授權頻段,有三種部署方式:獨立部署、保護帶部署、帶內部署。全球主流的頻段是800MHz和900MHz。中國電信會把NB-IoT部署在800MHz頻段上,而中國聯通會選擇900MHz來部署NB-IoT,中國移動則可能會重耕現有900MHz頻段。
LoRa使用的是免授權ISM頻段,但各國或地區的ISM頻段使用情況是不同的。在中國市場,由中興主導的中國LoRa應用聯盟(CLAA)推薦使用了470-518MHz。而470-510MHz這個頻段是無線電計量儀表使用頻段。由於LoRa是工作在免授權頻段的,無需申請即可進行網絡的建設,網絡架構簡單,運營成本也低。LoRa聯盟正在全球大力推進標準化的LoRaWAN協議,使得符合LoRaWAN規範的設備可以互聯互通。

NB-IoT通信距離
移動網絡的信號覆蓋範圍取決於基站密度和鏈路預算。NB-IoT具有164dB的鏈路預算,GPRS的鏈路預算有144dB(TR 45.820),LTE是142.7dB(TR 36.888)。與GPRS和LTE相比,NB-IoT鏈路預算有20dB的提升,開闊環境信號覆蓋範圍可以增加七倍。20dB相當於信號穿透建築外壁發生的損失,NB-IoT室內環境的信號覆蓋相對要好。一般地,NB-IoT的通信距離是15km。
LoRa通信距離
LoRa以其獨有的專利技術提供了最大168dB的鏈路預算和+20dBm的功率輸出。一般地,在城市中無線距離範圍是1~2公裏,在郊區無線距離最高可達20km。
NB-IoT、LoRa成本對比
LPWAN協議無論多強大都需要考慮其低成本,否則它們不能是可行的物聯網解決方案。LoRa在這方麵有優勢。LoRaWAN模塊的總體成本在 8-10 美元左右,約為 NB-IoT 等蜂窩 LTE 模塊價格的一半。NB-IoT 網絡的複雜性越高,知識產權相關(授權頻段方麵)費用更高,提高了 NB-IoT 的總成本。NB-IoT 升級到先進的 4G / LTE 基站比 LoRa 通過工業網關或塔頂網關部署更昂貴。隨著市場越來越成熟,LoRa技術的成本預計將進一步下降。

結論
NB-IoT和LoRa目前都還處於發展的起步階段,需要各方的投入和共同的發展。當大規模部署成為一種現實可能的時候,NB-IoT和LoRa模組成本自然也會進一步降低。就技術方案而言,在短時間內,NB-IoT和LoRa肯定會並行,有共同點、各有優點、geyouquedian,hennanshuoshuiyadaoshui,danshi,ruguoshoudaojishufanganyiwaideyinsuyingxiang,biruyinglimoshidechuangxin,yuyingyongxingyedejinmijiehe,jiezhuxingyedeyingxiangli,nameshenmedouyoukeneng。zaizhexinyibodewulianwangfazhandexingqingzhong,xianbaxiangmuluodi,caiyouyingdexianrenyibudejihui。NB-IoT和LoRa不僅僅需要產品的創新,更需要項目應用的創新。
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