隨著這些年來飛速發(fā)展,LoRa無線技術(shù)和NB-IoT無線技術(shù)在覆蓋范圍廣上已取得長足的進(jìn)步,NB-IoT設(shè)備就目前而言已經(jīng)進(jìn)行了全國超過了300多個城市的覆蓋范圍,終端連接數(shù)已經(jīng)達(dá)到了5000萬,且每年以上上千萬規(guī)模上升,覆蓋范圍行業(yè)領(lǐng)域主要包括新型智慧城市、綠色環(huán)保、農(nóng)牧業(yè)、醫(yī)療服務(wù)、物流運輸?shù)雀鱾€領(lǐng)域。
而LoRa也在全國多點開花。LoRa作為比NB-IoT一些垂直市場也關(guān)注早期技術(shù)。同時,一些互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)選擇和推廣LoRa技術(shù)發(fā)展,意圖借用LoRa技術(shù)開拓IoT新路。
如今,雙方都在尋找新的上升場景,智能家居系統(tǒng)和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)市場正在蓬勃發(fā)展。未來市場的發(fā)展廣度和深度都值得各種技術(shù)投資的大力發(fā)展。因此,誰能在市場上占據(jù)領(lǐng)先地位,誰能得到更多的產(chǎn)業(yè)鏈支持,誰能產(chǎn)生更完善的生態(tài)系統(tǒng),誰就能獲得更大的勝利。
同樣是廣域物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)LoRa和NB-IoT在這種短距離覆蓋場景下,具有先天優(yōu)勢,覆蓋范圍廣,功耗低,管理平臺強(qiáng),終端類型豐富,產(chǎn)業(yè)鏈上下游支撐大。
IHSMarkit報告指出,曾經(jīng)廣泛開放的LPWAN市場領(lǐng)域開始明顯緊縮,不過仍處于初期發(fā)展階段。2018年只有1.5億個LPWAN鏈路被布署,到2023年LoRa與NB-IoT可望占據(jù)所有LPWAN鏈路的86%,其中LoRa可能會獲得更多私有網(wǎng)絡(luò)采用,NB-IoT則主要應(yīng)用于公共網(wǎng)絡(luò)。
NB-IoT在帶寬和成本方面有明顯的優(yōu)勢,建在蜂窩網(wǎng)絡(luò)上,只消耗180左右KHz可直接布置帶寬UMTS網(wǎng)絡(luò),LTE網(wǎng)絡(luò)和GSM網(wǎng)絡(luò),很容易實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)升級。同時,與4相比G網(wǎng)絡(luò),它支持待機(jī)時間長,連接效率高,而且網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的電池壽命非常長。
NB-IoT的優(yōu)勢應(yīng)用場景:正是因為NB-IoT技術(shù)成本低、功耗低,所以在定位、水表和停車等領(lǐng)域應(yīng)用很廣泛,如共享單車?yán)锞陀袃?nèi)置NB-IoT模組,實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)通訊。
更為關(guān)鍵的是,NB-IoT靠著運營商對室內(nèi)場景覆蓋范圍擁有純天然的優(yōu)勢。確認(rèn)的頻譜資源,并可以利用運營商原先的室分系統(tǒng)進(jìn)行覆蓋范圍,可以通過融合套餐,專用設(shè)備體驗等方式進(jìn)行NB-IoT專用設(shè)備推入到消費者家庭生活之中。被廣泛應(yīng)用于如智能家居系統(tǒng)、智慧零售和新型智慧城市等行業(yè)中。
NB-IoT雖然優(yōu)勢明顯,但我國的發(fā)展缺乏統(tǒng)一的開放產(chǎn)業(yè)平臺。同時,標(biāo)準(zhǔn)、芯片、網(wǎng)絡(luò)及相關(guān)網(wǎng)絡(luò)制造商主要是中小企業(yè),但也增強(qiáng)了自身聯(lián)盟的實力,創(chuàng)造了強(qiáng)大的生態(tài)系統(tǒng)。
如今在國內(nèi),由于深受國家政策的青睞,通信運營商和行業(yè)大廠商,NB-IoT技術(shù)的發(fā)展可謂熱火朝天。相比之下,之前因頻段授權(quán)問題長期沉靜的問題LoRa無線技術(shù)要低調(diào)得多。
然而,隨著阿里巴巴與中國鐵塔的合作,騰訊等互聯(lián)網(wǎng)巨頭宣布加入LoRa聯(lián)盟的消息向這個行業(yè)注入了另一個分支“強(qiáng)心劑”,LoRa在中國,科技可能會迎來另一個春天。
LoRa其中一個主要特點是在相同功耗下比其他無線方式傳輸?shù)木嚯x更遠(yuǎn),實現(xiàn)了低功耗和長距離的統(tǒng)一,LoRa網(wǎng)絡(luò)主要由基站(或網(wǎng)關(guān))、服務(wù)器、LoRa終端和物聯(lián)網(wǎng)云四部分組成,其特點是應(yīng)用端和服務(wù)器端數(shù)據(jù)的雙向傳輸。
LoRa其優(yōu)點是超低功耗和多通道傳輸數(shù)據(jù),增加了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)容量。網(wǎng)關(guān)和終端系統(tǒng)可以支持測距和定位,非常適合位置敏感應(yīng)用。
LoRa在阿里、騰訊、谷歌等的支持下,可以直接得到圍繞這些互聯(lián)網(wǎng)玩家的生態(tài)支持。
在未來的室內(nèi)場景中,NB-IoT與LoRa毫無疑問,長期的龍爭虎斗將依靠不同的生態(tài)進(jìn)行。
NB-IOT授權(quán)頻段由蜂窩通信運營商提供。因為它是一個特殊的頻段,所以影響相對較小。雖然在實際應(yīng)用中會收取一定的通信技術(shù)費用,但也會提供更好的信號服務(wù)質(zhì)量、穩(wěn)定性和認(rèn)證。就目前而言蜂窩網(wǎng)絡(luò)基站的建成更有利于快速大規(guī)模應(yīng)用。
LoRa工作在Sub-1G非授權(quán)頻段可以在不申請的情況下建立網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)相對簡單,在實際應(yīng)用中不需要支付額外的通信技術(shù)費用。但由于是開放式頻段,實際應(yīng)用非常廣泛,容易受到其它同頻段設(shè)備的影響。
NB-IOT信號覆蓋范圍取決于其基站密度和鏈路預(yù)算,借助前期的資源優(yōu)勢,能夠?qū)崿F(xiàn)比LoRa更廣的范圍覆蓋范圍和更好的QoS,且NB-IoT自身具有高達(dá)164dB的鏈路預(yù)算,使其傳輸距離可達(dá)15km~20km。
LoRa使用線性調(diào)頻和擴(kuò)頻調(diào)制技術(shù)來保持圖像FSK(頻率移動鍵控制)相同的低功耗特性也顯著增加了通信傳輸距離,從而提高了網(wǎng)絡(luò)效率和抗干擾性,即不同頻率擴(kuò)展序列的終端在同同時相互影響。在此基礎(chǔ)上,開發(fā)的網(wǎng)關(guān)可以實現(xiàn)多路并行數(shù)據(jù)接收,大大擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)容量。LoRa終端的傳輸距離可達(dá)12~15km覆蓋范圍(郊區(qū)環(huán)境開闊,城市環(huán)境傳輸距離下降)。
低功耗是物聯(lián)網(wǎng)的核心指標(biāo)之一,在電池壽命方面和節(jié)點電流消耗。
NB-IOT同步協(xié)議的節(jié)點必須定期地聯(lián)網(wǎng),所需要的“峰值電流”比采用非線性調(diào)制的LoRa多出了幾個數(shù)量級,尤其是在喚醒后請求基站到接入服務(wù)器的過程中,會存在大量電池電量的消耗。
LoRa是基于ALOHA協(xié)議的異步通信方式,可根據(jù)具體應(yīng)用需要準(zhǔn)確設(shè)置休眠時間,充分利用電池容量。
對終端節(jié)點而言,LoRa模塊相比NB-IOT模塊更簡單,更容易開發(fā),NB-IOT協(xié)議和部署機(jī)制比較復(fù)雜,需要更復(fù)雜的電路原理和更多的成本NB-IOT通信技術(shù)需要收取一定的費用來選擇授權(quán)頻段。
通過以上的分析,LoRa技術(shù)和NB-IoT技術(shù)最大的區(qū)別是:NB-IoT終端是工作在蜂窩授權(quán)頻段上,網(wǎng)絡(luò)由運營商進(jìn)行部署和維護(hù),為保證能與基站進(jìn)行正常的通信技術(shù)以及工作,有必要在產(chǎn)品實際部署之前對其功能進(jìn)行有效的驗證。
而LoRa設(shè)備終端是非蜂窩網(wǎng)絡(luò),其標(biāo)準(zhǔn)細(xì)節(jié)的非公開性,使得產(chǎn)生用于驗證的標(biāo)準(zhǔn)信號是個難點。LoRa設(shè)備可借助傳統(tǒng)信號塔、工業(yè)基站甚至便攜式家庭網(wǎng)關(guān)進(jìn)行。構(gòu)建基站和家庭網(wǎng)關(guān)價格便宜。就成本而言,LoRa無線模塊和NB-IoT無線模塊的成本相差不大,但隱形成本相差不大NB-IoT顯然是遠(yuǎn)高于LoRa無線模塊。
NB-IoT和LoRa就目前而言都還處于發(fā)展的起步階段,需要各方投入和共同發(fā)展。當(dāng)大規(guī)模部署成為可能時,NB-IoT和LoRa還將進(jìn)一步降低模塊成本。就技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)而言,在短期內(nèi),NB-IoT和LoRa它將是平行的,不同的優(yōu)勢,不同的缺陷,很難說誰是壓倒性的,然而,如果它受到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以外的因素的影響,如利潤模式的創(chuàng)新,與應(yīng)用程序行業(yè)密切相關(guān),兩者都可能占領(lǐng)市場的行業(yè)。
總之,在新一波物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的市場中,只有先建設(shè)項目,才有機(jī)會領(lǐng)先。NB-IoT和LoRa不僅要創(chuàng)新商品,還要創(chuàng)新項目應(yīng)用。
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