LoRa VS 窄带物联网: 什么是更好的通信技术选择?

LoRa VS 窄带物联网: 什么是更好的通信技术选择?
LoRa VS 窄带物联网: 什么是更好的通信技术选择?

过去几年, 全球物联网各种技术相继涌现, 特别是在低功耗广域网领域. LPWAN市场由NB-IoT和LoRa技术主导, 支持跨行业的连接并创建智能燃气和水计量等创新服务 智能停车. 这两种技术经常被比较, 关于哪个更有利于发展的讨论正在进行中. 本文试图找出企业如何在两种技术之间进行选择来构建物联网.

趋势和统计数据: 洛拉, NB-IoT 和 LPWAN

尽管芯片组短缺和冠状病毒大流行, 全球LPWAN市场近年来显着增长. 市场预计 抵达 $46 亿 2022 (从刚刚过去 $500 百万 2015). 实际上, LPWAN自成立以来一直是一个热点 2016, 拥有四项技术, 洛拉, 窄带物联网, Sigfox 和 LTE-M, 占比超过 96% 的市场份额. 进一步来说, NB-IoT占据领先份额 47%, 随后 LoRa 捕获 36% 市场份额.

趋势和统计数据: 洛拉, NB-IoT 和 LPWAN

亚太地区已成为LPWAN网络技术的大舞台, 中国是LoRa和NB-IoT早期采用和发展的关键市场. LoRa和NB-IoT成功的关键因素之一是亚马逊等领先物联网供应商坚实的生态系统的支持, 华为, 高通, 和思科. 各大运营商和设备巨头都给客户更广泛的选择. 看看 LoRa 和 NB-IoT 将为物联网部署带来什么样的支持将会很有趣.

LoRa和NB-IoT简介

窄带物联网和 LoRa, 作为两种最有前途的 LPWAN 通信技术, com具有不同的技术和商业特征. 这两项技术设计覆盖面广, 低功耗, 低成本, 多个连接, 和低速. 它们都是低功耗物联网应用的理想选择,并在扩展其生态系统方面发挥着积极作用. 在深入比较之前, 让我们快速浏览一下这两个协议.

什么是洛拉

洛拉 (长距离) 指基于扩频技术的超远距离无线传输方案, 并被美国Semtech公司采用和推广. 它提供安全的双向数据传输, 并可与物联网网络进行长距离通信数年而无需更换电池. 它可以发送和接收信号高达 10 它可以连接传感器, 如果需要的话, 通过使用中继器,通信范围可以扩展到数百英里.

顺便一提, 很多人想知道 LoRa 和 LoRaWAN 之间的区别. 尽管它们经常被视为同义词, 这两个术语指的是完全不同的事物. 具体来说, LoRaWAN是在LoRa技术环境中运行的LPWAN协议标准. LoRa本身是物联网通信的一种调制方式.

什么是窄带物联网

窄带物联网 (窄带物联网) 是 3GPP 标准化组织定义的技术标准,用于支持广泛的蜂窝设备和服务. 该规范已在 3GPP 版本中实施 13 (LTE 高级 PRO) 在六月 2016. 主要针对室内覆盖, 低功耗, 低成本, 和高连接密度. NB-IoT网络具有电信级网络标准,可以提供更好的信号服务质量, 安全和认证, 除其他外.

LoRa 与 NB-IoT: 逐个功能比较

如果你上网搜索, 关于 LoRa 和 NB-IoT 之间差异的零碎信息有很多. ABI Research 甚至就这两种技术的比较做出了精彩的报告. 下面将为您详细比较LoRa和NB-IoT, 我们将根据它们的异同来分解它们.

LoRa 与 NB-IoT: 逐个功能比较

LoRa 和 NB-IoT 的相似之处

  • 均属于物联网通讯新技术

NB-IoT是华为与中国移动联合推出的 2016 并商业化于 2017.

LoRa科技于2017年正式发起LoRa联盟 2016 由美国 Semtech 和中兴通讯, 并在中国不断推广和发展.

  • 支持全覆盖

支持LoRa、NB-IoT远距离通信,实现广覆盖.

  • 支持低功耗

NB-IoT和LoRa均支持低功耗, 待机功耗小于10uA. 两者都支持电池供电,并且通常具有数年的使用寿命.

LoRa 和 NB-IoT 的区别

  • 联网

NB-IoT 基于移动网络的蜂窝网络, 而LoRa依赖于LoRa网关. NB-IoT终端设备可直接与云端连接通信. LoRa端节点需要先将数据传输到网关, 然后网关会与云平台进行通信.

相对来说, NB-IoT组网更便捷.

  • 频带

LoRa 在无需许可的免费 ISM 频段运行, 但因国家和地区而异. LoRa联盟致力于在全球范围内推广标准化LoRaWAN协议, 使符合LoRaWAN规范的设备能够互联.

NB-IoT使用授权频段,可部署在 3 方法: 独立的, 保护带, 和带内. 全球大多数运营商都使用 900 MHz 用于 NB-IoT, 一些部署在 800 兆赫. NB-IoT属于授权频段, 哪个, 比如2G/3G/4G, 是专门规划的频段,干扰相对较小. 而且, 它可以与现有的蜂窝网络基站集成.

如今,乐队许可的费用并不便宜 – 多于 $500 每兆赫兹.

  • 传输距离

LoRa 和 NB-IoT 的共同点是长距离覆盖, 但 NB-IoT 的性能更好,覆盖范围扩大至 18 – 20 公里, 这比 12 – 15 LoRa 支持的公里数.

一个值得注意的有趣事实, 然而, NB-IoT 在城市中运作良好, 但在郊区或农村地区表现一般 (任何没有强大蜂窝网络覆盖的地方). LoRa 在所有地区的覆盖范围保持相对稳定,因为它不依赖蜂窝数据或 WiFi.

  • 电池性能

LoRaWAN在这方面表现更好. 由于 NB-IoT 在蜂窝许可频谱中运行, 设备必须定期且频繁地与网络同步, 这反过来又消耗电力. 然而, 基于ALOHA的LoRa架构不需要这样的网络同步.

LoRa终端应用可以精确确定设备的“睡眠”时间, 因此可以轻松节省电池电量. NB-IoT 的线性发射器需要比采用非线性调制的 LoRa 高几个数量级的“峰值电流”, 这会给电池带来额外的压力.

  • 数据传输率

B-IoT通信的数据速率理论上可以达到160Kbp-250Kbps, 而Lora的通讯速率约为0.3-50Kbps. 在这方面, NB-IoT 可能会让 LoRa 退出游戏.

NB-IoT 更高的数据速率使其非常适合需要更快数据吞吐量的应用.

  • 支持的节点数

理论上, 单个 NB-IoT 基站即可支持 200,000 节点, 而 LoRaWAN 支持超过 60,000.

  • 成本

无论 LPWAN 协议有多强大, 运营成本是需要考虑的关键因素, 否则, 它们不太可能成为可行的物联网解决方案. LoRa 在这方面有优势. LoRaWAN模块的总成本约为 $8 – $10, 大约是 NB-IoT 模块价格的一半.

物联网解决方案和价格细分

NB-IoT网络部署越复杂, IP相关成本越高 (就许可频谱而言), 从而增加了NB-IoT的总体成本. 将 NB-IoT 升级到先进的 4G/5G/LTE 基站比通过工业塔顶网关部署 LoRa 的成本更高. 随着市场的成熟,LoRa技术的成本有望进一步下降.

  • 专网能力

LoRaWAN技术市场逐渐成熟并在公共网络中获得广泛普及. 它已在世界各地部署以建设“智慧城市”. 尽管 NB-IoT 在公共领域获得广泛认可, 在企业专网中不如LoRa那么适用.

而且, 大型企业可以利用 LoRa 创建混合物联网模型来构建智能设施, 同时, 他们可以利用公共网络处理设备外信息和活动. 请注意,NB-IoT仅在公网模式下可用.

NB-IoT VS LoRa对比图

洛拉窄带物联网
发展年份20152017
频带未经许可的频谱许可频段
传输覆盖范围12 - 15 公里18 - 20 公里
支持的节点数60,000200,000
数据传输率较低的数据传输率更高的数据传输率 (10x LoRa 的费率)
电池性能电池寿命更长电池寿命较短
成本每台设备的成本更低 (但需要网关)每台设备的成本更高 (但不需要网关)
专网能力是的

LoRa 和 NB IoT 的不同用例

当涉及到应用程序时, NB-IoT与LoRa保持竞争互补关系. 在智能电表等领域,您可以同时采用 LoRa 和 NB-IoT, 他们是竞争对手. NB-IoT网络更适合活动范围广泛的终端, LoRa技术非常适合NB-IoT网络不稳定的地下和偏远地区.

窄带物联网应用

  • 共享单车: 分布广、单位密度低, 使其适合运营商网络.
  • 智能计量: 水表, 电表, 燃气表, 等等. 对采集频率和网络可用性要求较低, 而自建基站则不在考虑之列.
  • 智能穿戴: 终端设备分布于整个城区, 非常适合运营商网络.
  • 智慧物流: 定位终端正在跨区域移动, 并且上传的间隔频率不高.
  • 水/管网监控: 分布广、单位密度小.
  • 智能停车: 通过地磁场感应磁场的变化来确定车辆的停车位.

LoRa应用

  • 智能计量: 用户对采集频率要求较高, 数据分析和网络可用性.
  • 智能停车检测: 对采集频率和终端设备寿命有一定要求.
  • 郊区的: 比如采矿, 采掘业, 和重工业.
  • 封闭区域: 大学用户, 公园, 建筑物希望建立专用网络来管理自己的应用程序和设施.
  • 工业数据传输: 抗干扰强, 要求传输距离长、数据传输稳定.

LoRa 或 NB 物联网 – 竞争对手或互补?

你可能会发现很多技术文章都在比较 LoRa 和 NB-IoT 技术,就好像它们在争夺物联网市场的主导者一样. 实际上, 作为两项新兴技术, LoRa 和 NB-IoT 标准旨在提高电源效率, 物联网设备的安全性和互操作性. 全面的, 他们每个人都有自己的优点和缺点,以满足不同的目标用户群体. 技术的选择取决于用户的需求, 应根据自己的实际项目合理选择.

NB-IoT和LoRa都还处于发展初期,需要各方投入和共同努力. 当大规模实施成为可能时, NB-IoT和LoRa的部署成本自然会进一步降低. 在物联网发展的新浪潮中, 为了获得竞争优势,应优先考虑项目的实施. LoRa和NB-IoT需要产品创新, 高度重视项目应用创新. 很难说谁会赢得比赛, 毕竟, 一切皆有可能.

作者——
分享这个帖子