物聯網應用需要考慮許多因素,例如節點成本,網絡成本,電池壽命,數據傳輸速率(吞吐率),延遲,移動性,網絡覆蓋范圍以及部署類型等。可以說沒有一種技術可以滿足IoT所有的需求。NB-IoT和LoRa兩種技術具有不同的技術和商業特性,所以在應用場景方面會有不同。這里會針對二者的區別進行闡述,并且對各自適合的應用場景進行說明。
NB-IoT與LoRa簡述
NB-IOT(NarrowBandInternetofThings,NB-IoT,又稱窄帶物聯網),是由3GPP標準化組織定義的一種技術標準,是一種專為物聯網設計的窄帶射頻技術;LoRa(LongRange)是美國Semtech公司采用和推廣的一種基于擴頻技術的超遠距離無線傳輸方案。LoRa網絡主要由終端(可內置LoRa模塊)、網關(或稱基站)、Server和云四部分組成,應用數據可雙向傳輸。
NB-IoT技術與LoRa技術的對比
1.技術方面
NB-IoT技術具備四大優勢:一是廣覆蓋,NB-IoT的覆蓋比傳統GSM網絡好20個db,一個基站可以提供10倍的面積覆蓋;二是能支持海量聯接;三是低功耗,NB-IoT通訊模組電池可以十年獨立工作;四是低成本,與LoRa相比,NB-IoT無需重新建網,射頻和天線基本上都是復用的。
LoRa的主要技術特點是能夠進行1-20km的長距離傳輸;節點數可達萬級甚至百萬級,一個網關可以連接多個節點或終端設備;數據速率范圍0.3~50kbps,可以使電池壽命達到3-10年;在協調機制和協議方面,對終端節點來說,LoRaWAN協議比NB-IoT更簡單,更容易開發并且對于微處理器的適用和兼容性更好。
2.授權頻譜
由于NB-IoT是面向運營商級網絡而開發的,這一巨大優勢讓其具備了部署一張全國廣覆蓋網絡的技術和基礎。而以LoRa為代表的非授權低功耗廣域網絡卻無法實現在運營商級網絡的部署和運營。從這個角度來說,NB-IoT的產品比LoRa更勝一籌。
不過,在當下信息通信市場,除了運營商的3G/4G公網,還存在公安、交通、物流等大量行業的專用網絡,這些專用網絡也能實現類似3G/4G的高速通信。
在未來,除了運營商部署的低功耗廣域網,類似于現有通信領域中的公網,還存在大量行業或企業用戶基于自身業務需求建設專用網絡。而這些專用網絡,正是基于LoRa技術的智能產品的巨大市場。
NB-IoT與LoRa成本對比
LPWAN協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網解決方案。LoRa在這方面有優勢。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網絡的復雜性越高,知識產權相關(授權頻段方面)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通過工業網關或塔頂網關部署更昂貴。隨著市場越來越成熟,LoRa技術的成本預計將進一步下降。
NB-IoT 和 LoRa 目前都還處于發展的起步階段,需要各方投入和共同發展。當大規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。就技術方案而言,在短時間內,NB-IoT和LoRa肯定會并行,各有優點、各有缺點,很難說誰壓倒誰;但是,如果受到技術方案以外的因素影響,比如贏利模式的創新,與應用行業的緊密結合,借助行業的影響力,那么什么都有可能。在新一波的物聯網發展的行情中,先把項目落地,才有贏得先人一步的機會。NB-IoT和LoRa不僅僅需要產品的創新,更需要項目應用的創新。
物聯網技術在各領域的應用
1.遠程抄表
物聯網技術在智能抄表領域的廣泛應用,有效解決了從前人工抄表的種種弊端。配電箱中的數據采集設備,把每家每戶每月的用電、用水量信傳遞給LoRa/NB-IoT模塊,物聯網模塊再通過網關,把數據傳遞給遠程控制中心。
2.農業信息化
高端物聯網技術可實現農業節點的互連,物聯網技術無通信費用、低功耗、低成本、傳輸距離遠,上述特點使它在農業現場的大規模應用成為現實。比如在水質、溫度、濕度、病蟲害的監測上,設備采集到的信息可以通過物聯網模塊傳遞給控制調度中心,根據實時的數據分析,進行自動灌溉,自動噴藥等措施。
3.智慧消防(煙感器)
基于物聯網領域新興技術的智能煙感器,具有超低功耗、廣覆蓋、信號穿透力更強等優勢,當煙霧濃度達到規定的數值后,設備內的煙霧傳感器會自動感知,發出警報提醒受災人員快速撤離,并通過IoT信號傳輸模塊將報警信息發送至云端的報警系統,在幾秒鐘內即可幫助監控中心確定火情、快速出警。
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