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LoRa vs NB-IoT:12个角度看哪个物联网规范更具劣势


公布工夫:2017-06-13  文章泉源:未知

        近期环球低功耗广域网(LPWAN)市场的激增可归因于多个要素。呆板学习和 M2M 通讯规范的疾速开展发扬了紧张作用,加之环球对物联网效劳的需求不时增长、低价的 LPWAN 东西和节能时机的增多。

        估计在2022 年,环球 LPWAN 市场的代价将会提拔至 460 亿美元以上(2015 年的代价方才超越 5 亿美元)。固然 Semtech 的 LoRa 技能在这一范畴稍早处于抢先位置,但 NB-IoT(窄带物联网)作为弱小的 LPWAN 规范也正在敏捷失掉普遍认同(往年 1 月,Vodafone 在西班牙推出贸易 NB-IoT 网络)。本文对 LoRa 和 NB-IoT 停止逐点剖析比拟,实验找出哪一个 LPWAN 协议更具劣势:

1. 实质

         固然“LoRa”和“LoRaWAN”通常被当做同义词运用,但两者所指并不相反。LoRaWAN 是在 LoRa 技能情况中运转的 LPWAN 协议规范。而 LoRa 自身是一种用于物联网通讯的调制方法。另一方面,NB-IoT 在 2016 年中期由 3GPP(第三代合作同伴方案)规范界说,对低数据速率的设置装备摆设来说劣势甚微。NB-IoT 可以独立或经过“带内频谱”的方法完成,它有两个次要的变体——一个由诺基亚、爱立信和英特尔公布;另一个由沃达丰(Vodafone)和华为公布。简而言之,NB-IoT 是一种蜂窝规范,而 LoRa 不是。

2. 宽带支持

        NB-IoT 通常在比 LoRaWAN 稍高的带宽上任务。3GPP 技能的信号带宽要求为 180 KHz ——比 Semtech 公司的 LoRa 技能需求的 125 KHz 高一点。风趣的是,NB-IoT 和 LoRa 的信号带宽分明高于 Sigfox(另一种主流LPWAN规范),后者任务频率为 0.1 KHz。

3. 所需网关

         LoRa 需求公用网关才干任务,而 NB-IoT 则不需求。据华为一位初级官员引见,NB-IoT 的根底设备是间接衔接基站和传感器设立的(LoRa 架构需求经过网关来完成)。固然现在可用的 LoRa 网关很弱小,并且通常价钱有竞争力,但仍有额定一些硬件需求办理,因而能够是一个潜伏的费事。而 NB-IoT 基本不需求这些。

4. 所需频谱

        LoRa 物联网技能在非受权频谱上任务(Sigfox 也是如许)。因而由 LoRaWAN 支持的使用顺序本钱低——而电池性反而失掉提拔(当前会越来越多)。与 LoRa 的异步协议差别,NB-IoT 效劳是同步的并运用受权频段(LoRa 和 NB-IoT 都运用低于 1GHz 的频段)。频段受权的本钱如今并不低——每MHz的本钱大于 500 美元。电信运营商可以选择在防护频段、4G LTE频谱、或许独立网络中摆设NB-IoT。

5. 生态零碎

        LoRa 的生态零碎比 NB-IoT 或其他蜂窝物联网通讯规范的生态零碎要强。LoRa 曾经在很多国度地域被采用为物联网网络规范,包罗美国、澳大利亚、新西兰、中国台湾地域和荷兰(LoRa 在印度也很火)。NB-IoT 相比之下是一个“新玩家”,2017 年终才在西班牙停止贸易首秀(爱尔兰也将运用 NB-IoT 网络)。LoRa 技能的低本钱、广范畴、多功用在波动的生态零碎和社区支持中具有劣势——但在将来几年内,NB-IoT 将有许多时机奋起直追。

6. 与差别范例使用顺序的实用性

        虽然 LoRa 与 NB-IoT 之争曾经惹起了少量的不实音讯,但值得留意的是,这两种技能是针对差别范例的终端使用停止的优化。比方,LoRaWAN 合适用于需求较低本钱、较高电池寿命和并不需求频仍通讯的使用顺序或设置装备摆设(比方说一天频频)。相比之下,NB-IoT 最合适需求较短的下行耽误而且更频仍通讯的使用顺序。两种物联网协议都有其共同的代价表现——不克不及相互代替。

7. 客户材料

        包罗 LoRa、NB-IoT 和 Sigfox 在内的 IoT/M2M 通讯规范的次要客户是来自天下各地的电信运营商向导者(SK 电讯客岁在韩国摆设 LoRaWAN 搭建物联网网络)。LoRa 技能也可以被非电信运营商运用——这是 NB-IoT 做不到的。众包网络可以轻松拜访和施行基于 LoRa 的物联网处理方案(The Things Network 曾经如许做了)。NB-IoT 的可用性依然无限。

8. 网络掩盖

        近程掩盖是 NB-IoT 和 LoRa 配合的“共同卖点”,NB-IoT 在这方面显然更弱小,其掩盖范畴可延伸至 18-21 公里,高于 LoRa 提供的 12-15 公里掩盖范畴。但是细心察看可以发明一个风趣的现实:NB-IO 在都会运作精良,但在郊区或乡村地域(没有弱小 4G 掩盖的任何中央)体现普通。由于 LoRaWAN 不依赖蜂窝数据或 WiFi,其掩盖范畴在一切地域都坚持绝对波动。

注:LoRa 基站建立本钱是摆设 NB-IoT 所需的 4G-LTE 基站本钱的一小局部。LoRa 所需的较低投资在很大水平上使其处于有利位置。

9. 电池功能

        这一点也是 LoRaWAN 体现更好。由于 NB-IoT 在蜂窝受权频谱上任务,设置装备摆设必需定时(绝对频仍地)停止网络同步,这相应会耗费电量。而基于 ALOHA 的 LoRa 架构中不需求如许的网络同步。在 LoRa 的异步频段中,终端使用顺序准确决议设置装备摆设的“休眠”工夫,因而电池电量可以轻松保管。NB-IoT 的线性发射器需求的“峰值电流”比接纳非线性调制的 LoRa 多几个数目级,对电池施加额定压力。

10. 数据速率

       在这方面,NB-IoT 或多或少可以将 LoRa 甩出局。窄带设置中的均匀数据速率为 200 Kbps,约莫是 LoRa 东西运转的数据速率的 20 倍。NB-IoT 的较高数据速率使其成为需求更疾速数据吞吐量使用顺序的抱负选择。LoRa 技能做得固然不错,但 NB-IoT 仍轻松成为“更疾速”使用顺序的更高效的物联网协议。

注:另一种 LPWAN 技能 Sigfox 的数据速率为 100bps,远低于 NB-IoT 和 LoRa。

11. 公有网络的可用性

        LoRaWAN 技能市场方才成熟,在大众网络中失掉普遍承受。LoRaWAN 曾经在环球各地摆设创立“伶俐都会”。固然 NB-IoT 也在大众范畴很受欢送,但不像 LoRa 一样能在公有企业的专有网络中运用。大型企业可以轻松运用 LoRa 创立混淆型物联网模子,建立“智能设备”并同时运用大众网络处置设置装备摆设外信息和运动。而 NB-IoT 只能用于大众网络形式。

12. 本钱要素

        LPWAN 协议无论多弱小都需求思索其低本钱,不然它们不克不及是可行的物联网处理方案。LoRa 在这方面有劣势。LoRaWAN 模块的总体本钱在 8-10 美元左右,约为 NB-IoT 等蜂窝 LTE 模块价钱的一半。NB-IoT 网络的庞大性越高,知识产权相干(受权频段方面)用度更高,进步了 NB-IoT 的总本钱。NB-IoT 晋级到先辈的 4G / LTE 基站比 LoRa 经过产业网关或塔顶网关摆设更昂贵。随着市场越来越成熟,LoRa技能的本钱估计将进一步降落。

总结

        依据以上的剖析可以看出,很难在 LoRa 和 NB-IoT 中选出明白的赢家。两者都有其共同的长处和缺陷——由于技能上的差别和差别功用,两者完全可以共存——效劳于环球物联网市场的差别局部。可扩展性关于这两种技能来说依然是一个应战,两者中能否有一者能成为 LPWAN 市场无可争议的临时向导者也有待张望。

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