物聯(lián)網(wǎng)的無線通信技術(shù)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(shù),;另一類是LPWAN(low-powerWide-AreaNetwork,,低功耗廣域網(wǎng)),,即廣域網(wǎng)通信技術(shù),。
物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展對無線通信技術(shù)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(lián)網(wǎng)應(yīng)用而設(shè)計的LPWAN也快速興起,。
物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需要考慮許多因素,例如節(jié)點成本,,網(wǎng)絡(luò)成本,,電池壽命,數(shù)據(jù)傳輸速率(吞吐率),,延遲,,移動性,網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍以及部署類型等,。NB-IoT和LoRa兩種技術(shù)具有不同的技術(shù)和商業(yè)特性,,也是最有發(fā)展前景的兩個低功耗廣域網(wǎng)通信技術(shù)。這兩種LPWAN技術(shù)都有覆蓋廣,、連接多,、速率低、成本低,、功耗少等特點,,均適合低功耗物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,都在積極擴建自己的生態(tài)系統(tǒng),。
NB-IoT,、LoRa簡述
NB-IOT(NarrowBandInternetofThings,NB-IoT,,又稱窄帶物聯(lián)網(wǎng)),,是由3GPP標(biāo)準(zhǔn)化組織定義的一種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),是一種專為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計的窄帶射頻技術(shù),;LoRa(LongRange)是美國Semtech公司采用和推廣的一種基于擴頻技術(shù)的超遠距離無線傳輸方案,。LoRa網(wǎng)絡(luò)主要由終端(可內(nèi)置LoRa模塊)、網(wǎng)關(guān)(或稱基站),、Server和云四部分組成,應(yīng)用數(shù)據(jù)可雙向傳輸,。
NB-IoT,、LoRa使用頻段
NB-IoT使用了授權(quán)頻段,有三種部署方式:獨立部署,、保護帶部署,、帶內(nèi)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(lián)通會選擇900MHz,,中國移動則可能會重耕現(xiàn)有900MHz頻段。
LoRa使用的是免授權(quán)ISM頻段,,但各國或地區(qū)的ISM頻段使用情況是不同的,。在中國市場,由中興主導(dǎo)的中國LoRa應(yīng)用聯(lián)盟(CLAA)推薦使用了470-518MHz,。而無線電計量儀表使用頻段為470-510MHz,。由于LoRa是工作在免授權(quán)頻段的,無需申請即可進行網(wǎng)絡(luò)建設(shè),,網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)簡單,,運營成本也低。LoRa聯(lián)盟正在全球大力推進標(biāo)準(zhǔn)化的Lo-RaWAN協(xié)議,,使得符合LoRaWAN規(guī)范的設(shè)備可以互聯(lián)互通,。
NB-IoT、LORA的通信距離
NB-IoT通信距離:
移動網(wǎng)絡(luò)的信號覆蓋范圍取決于基站密度和鏈路預(yù)算,。NB-IoT具有164dB的鏈路預(yù)算,,GPRS的鏈路預(yù)算有144dB,LTE是142.7dB,。與GPRS和LTE相比,,NB-IoT鏈路預(yù)算有20dB的提升,開闊環(huán)境信號覆蓋范圍可以增加七倍,。20dB相當(dāng)于信號穿透建筑外壁發(fā)生的損失,,NB-IoT室內(nèi)環(huán)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(shù)提供了最大168dB的鏈路預(yù)算。一般來說,,在城市中無線距離范圍是1-2公里,,在郊區(qū)無線距離最高可達20km。
NB-IoT,、LoRa成本對比
LPWAN協(xié)議無論多強大都需要考慮其低成本,,否則它們就不算可行的物聯(lián)網(wǎng)解決方案。LoRa在這方面有優(yōu)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(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性越高,知識產(chǎn)權(quán)相關(guān)(授權(quán)頻段方面)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(yè)網(wǎng)關(guān)或塔頂網(wǎng)關(guān)部署更昂貴。隨著市場越來越成熟,,LoRa技術(shù)的成本預(yù)計將進一步下降,。
NB-IoT和LoRa目前都還處于發(fā)展的起步階段,需要各方投入和共同發(fā)展,。當(dāng)大規(guī)模部署成為可能的時候,,NB-IoT和LoRa的模組成本也會進一步降低。就技術(shù)方案而言,,在短時間內(nèi),,NB-IoT和LoRa肯定會并行,各有優(yōu)點,、各有缺點,,很難說誰壓倒誰;但是,,如果受到技術(shù)方案以外的因素影響,,比如贏利模式的創(chuàng)新,與應(yīng)用行業(yè)的緊密結(jié)合,,借助行業(yè)的影響力,,那么什么都有可能。在新一波的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的行情中,,先把項目落地,,才有贏得先人一步的機會。NB-IoT和LoRa不僅僅需要產(chǎn)品的創(chuàng)新,,更需要項目應(yīng)用的創(chuàng)新,。