物联网应用繁花似锦 LoRa和NB-IoT如何PK

艾欧体(Aiouti)物联网资讯:从运动手环到共享单车,持续增加的物联网应用给我们的生活带来翻天覆的变化,有了运动手环,我们可以实时监控健康状况,有了共享单车,我们可以自由出行。权威机构预测,到2020年物联网设备的数量将达到500亿,而且还会有新的应用出现,面对如此庞大的目标市场,虽然软件、安全、云计算、用户接口等方面都已经成熟,但是物理层的硬件性能在物联网节点迈向500亿规模却出现了瓶颈。只有使用一种广泛的技术,才可能使得电池供电的无线节点数量达到预计的规模。LoRa 技术的出现打破了这一瓶颈,它使用扩频调制技术大大提升了物理层硬件的性能。

LoRa技术由Semtech公司推出,该公司无线和传感器产品市场及应用副总裁黄旭东介绍,“对于3G、5G通信来说,很多公司参与制定标准,因此加入了很多IP,导致协议很复杂,而物联网不需要这么复杂的协议,所以我们选择做低速率应用,LoRa技术具有远距离、低功耗、互操作性、低成本、安全、大容量和可定位的优势。从目前的应用趋势来看,LoRaWAN被部署在全球超过60个国家和地区,成立于2015年的LoRa联盟拥有超过500家成员。”

在应用方面,LoRa技术在频频发力,ofo正在将LoRa器件和无线射频技术(LoRa技术)装备进其单车中,以补充其授权频谱连接选项来实现完整的网络连接;研华科技也采用集成LoRa技术的Wzzard LRPv节点和SmartSwarm 243网关来扩展无线产品线;云服务供应商奈伯思(Netvox)在不到6个月之内就成功地将LoRa技术引入到其受欢迎的8种智能楼宇传感器中。未来,LoRa有望在智能农业、智能物流、智慧城市和智慧楼宇四大应用市场发挥重要作用。黄旭东表示,“目前智能表计市场应用市场最大,未来两三年物流应用将成为主力,智慧城市、智能农业和智慧楼宇位列三甲。业界也预计,2017年LoRa芯片出货量将千万量级,未来的需求呈爆发式增长。”

有市场需求的地方就有竞争,除了LoRa技术,NB-IoT(窄带物联网)技术也定位在物联网应用领域,因此竞争在所难免,我们不防先把两种技术比较一下:
LoRa资源免费,成本更低

物联网应用需要考虑许多因素,例如节点成本,网络成本,LoRa和NB-IoT选择了不同的频段。NB-IoT使用了授权频段,有三种部署方式:独立部署、保护带部署、带内部署。全球主流的频段是800MHz和900MHz。中国电信会把NB-IoT部署在800MHz频段上,而中国联通会选择900MHz,中国移动则可能会重耕现有900MHz频段。而LoRa主要在全球免费频段运行,包括433、868、915 MHz。黄旭东解释,“由于LoRa是工作在免授权频段的,无需申请即可进行网络建设,网络架构简单,运营成本也低。”

在硬件成本方面,LoRaWAN模块的总体成本在8-10美元左右,约为NB-IoT等蜂窝LTE模块价格的一半。而NB-IoT网络的复杂性越高,知识产权相关(授权频段方面)费用更高,相对而言,LoRa的成本更低。

部署方式不同,各有利弊

LoRa和NB-IoT的另一个区别是,LoRa需要单独设立网关,而NB-IoT直接连接GSM或LTE网络基站。如果运营商想进入物联网领域,NB-IoT可谓首选,LoRa难以匹敌。但是这对NB-IoT来说无疑也是一层阻碍,NB-IoT高度依赖于运营商的基础设施,如果网络建设不到位NB-IoT也无法铺设。对比之下,LoRa可以在任何行业自行组网,不受制于基础网络设施,在没有基站的偏远地区,物联网设备依然可以实现联网运行,而NB-IoT就很难实现组网。而且NB-IoT升级到先进的4G/ LTE基站比LoRa通过工业网关或塔顶网关部署更昂贵。

对于LoRa来说,自行组网增加了建设的灵活度,但是会比NB-IoT增加网关硬件,如果未来网关数量巨大,硬件管理会有困难,好在LoRa技术发展较早,产业链相对成熟。关于LoRa是否会直接连接到基站的问题,黄旭东表示,“LoRa可以采取先建设小基站,再连接大基站的模式,但是也可以直接连接到大基站。”

在底层硬件提供方面,NB-IoT由于参与制定者众多,因此芯片供应商中少不了英特尔、高通、华为、中兴微、Nordic、美满、MTK、RDA等公司。而LoRa技术只是Semtch公司的专利,相对而言提供商阵容没有这么繁华,为适应市场的发展和需求,Semtech以IP授权的方式授予更多的公司来制造LoRa芯片,如ST、Hoperf、Microchip、GemtekT等。

LoRa和NB-IoT可能实现互补

既然LoRa和NB-IoT各有利弊,还有另一种声音表示,未来物联网部署将呈现LoRa和NB-IoT互补覆盖的局面。LoRa和NB-IoT相比功耗更低,成本更低,能够满足物联网碎片化的应用需求。而NB-IoT带宽更大,更适合大网覆盖,不过其只能部署在有长期供电的场景下,而LoRa并不需要。这也意味着,未来NB-IoT做大网覆盖,而LoRa在NB-IoT上做低功耗覆盖来满足各种应用场景需求。这也就是说未来大部分物联网应用将发生在LoRa上,并通过NB-IoT传输数据。

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