國內(nèi)主流的兩種物聯(lián)網(wǎng)流派有NB-IoT和LoRa，同為低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)。那NB-IoT和LoRa到底有哪些不同呢？

1、NB-IoT和LoRa定義

　　NB-IoT（Narrow Band Internet of Things窄帶物聯(lián)網(wǎng)）成為萬物互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)重要分支。NB-IoT構(gòu)建于蜂窩網(wǎng)絡(luò)，只消耗大約180KHz的帶寬，可直接部署于GSM網(wǎng)絡(luò)、UMTS網(wǎng)絡(luò)或LTE網(wǎng)絡(luò)，以降低部署成本、實(shí)現(xiàn)平滑升級(jí)。

　　NB-IoT是IoT領(lǐng)域一個(gè)新興的技術(shù)，支持低功耗設(shè)備在廣域網(wǎng)的蜂窩數(shù)據(jù)連接，也被叫作低功耗廣域網(wǎng)(LPWAN)。NB-IoT支持待機(jī)時(shí)間長、對網(wǎng)絡(luò)連接要求較高設(shè)備的高效連接。據(jù)說NB-IoT設(shè)備電池壽命可以提高至少10年，同時(shí)還能提供非常全面的室內(nèi)蜂窩數(shù)據(jù)連接覆蓋。

　　LoRa經(jīng)常被誤用來描述整個(gè)LPWAN通信系統(tǒng)，但嚴(yán)格來說，LoRa是Semtech擁有的專有調(diào)制格式。LoRa有兩種不同的協(xié)議棧：LoRaWAN和SymphonyLink。SymphonyLink適用于需要高級(jí)功能的工業(yè)和企業(yè)用戶。

　　LoRaWAN適用于基于LoRaWAN的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，在歐洲發(fā)展得比較快。低功耗廣域網(wǎng)（LPWAN）預(yù)計(jì)將會(huì)支持物聯(lián)網(wǎng)預(yù)測的數(shù)十億設(shè)備，在整個(gè)系統(tǒng)中，由很多個(gè)組件組成。物理（PHY）層在硬件層面定義了數(shù)據(jù)傳輸?shù)碾姎庖?guī)格。數(shù)據(jù)鏈路層負(fù)責(zé)檢測PHY層的變化并建立發(fā)送數(shù)據(jù)的協(xié)議。

2、NB-IoT和LoRa本質(zhì)

　　雖然“LoRa”和“LoRaWAN”通常被當(dāng)做同義詞使用，但兩者所指并不相同。

　　LoRaWAN是在LoRa技術(shù)環(huán)境中運(yùn)行的LPWAN協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。而LoRa本身是一種用于物聯(lián)網(wǎng)通信的調(diào)制方式。

　　另一方面，NB-IoT在2016年中期由3GPP（第三代合作伙伴計(jì)劃）標(biāo)準(zhǔn)定義，對低數(shù)據(jù)速率的設(shè)備來說優(yōu)勢甚微。NB-IoT可以獨(dú)立或通過“帶內(nèi)頻譜”的方式實(shí)現(xiàn)，它有兩個(gè)主要的變體——一個(gè)由諾基亞、愛立信和英特爾發(fā)布；另一個(gè)由沃達(dá)豐（Vodafone）和華為發(fā)布。

　　簡而言之，NB-IoT是一種蜂窩標(biāo)準(zhǔn)，而LoRa不是。 

3、寬帶支持

　　NB-IoT通常在比LoRaWAN稍高的帶寬上工作。3GPP技術(shù)的信號(hào)帶寬要求為180KHz——比Semtech公司的LoRa技術(shù)需要的125KHz高一點(diǎn)。有趣的是，NB-IoT和LoRa的信號(hào)帶寬明顯高于Sigfox（另一種主流LPWAN標(biāo)準(zhǔn)），后者工作頻率為0.1KHz。

4、所需網(wǎng)關(guān)

　　LoRa需要專用網(wǎng)關(guān)才能工作，而NB-IoT則不需要。據(jù)華為一位高級(jí)官員介紹，NB-IoT的基礎(chǔ)設(shè)施是直接連接基站和傳感器設(shè)立的（LoRa架構(gòu)需要通過網(wǎng)關(guān)來完成）。雖然目前可用的LoRa網(wǎng)關(guān)很強(qiáng)大，而且通常價(jià)格有競爭力，但仍有額外一些硬件需要管理，因此可能是一個(gè)潛在的麻煩。而NB-IoT根本不需要這些。

5、NB-IoT和LoRa所需頻譜

　　LoRa物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在非授權(quán)頻譜上工作（Sigfox也是這樣）。因此由LoRaWAN支持的應(yīng)用程序成本低——而電池性反而得到提升（以后會(huì)越來越多）。與LoRa的異步協(xié)議不同，NB-IoT服務(wù)是同步的并使用授權(quán)頻段（LoRa和NB-IoT都使用低于1GHz的頻段）。頻段授權(quán)的成本現(xiàn)在并不低——每MHz的成本大于500美元。電信運(yùn)營商可以選擇在防護(hù)頻段、4GLTE頻譜、或者獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)中部署NB-IoT。

6、NB-IoT和LoRa生態(tài)系統(tǒng)

　　LoRa的生態(tài)系統(tǒng)比NB-IoT或其他蜂窩物聯(lián)網(wǎng)通信標(biāo)準(zhǔn)的生態(tài)系統(tǒng)要強(qiáng)。LoRa已經(jīng)在許多國家地區(qū)被采納為物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，包括美國、澳大利亞、新西蘭、中國臺(tái)灣地區(qū)和荷蘭（LoRa在印度也很火）。NB-IoT相比之下是一個(gè)“新玩家”，2017年初才在西班牙進(jìn)行商業(yè)首秀（愛爾蘭也將使用NB-IoT網(wǎng)絡(luò)）。LoRa技術(shù)的低成本、廣范圍、多功能在穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)和社區(qū)支持中具有優(yōu)勢——但在未來幾年內(nèi)，NB-IoT將有很多機(jī)會(huì)迎頭趕上。

7、與不同類型應(yīng)用程序的適用性

　　盡管LoRa與NB-IoT之爭已經(jīng)引起了大量的不實(shí)消息，但值得注意的是，這兩種技術(shù)是針對不同類型的終端應(yīng)用進(jìn)行的優(yōu)化。例如，LoRaWAN適合用于需要較低成本、較高電池壽命和并不需要頻繁通信的應(yīng)用程序或設(shè)備（比如說一天幾次）。相比之下，NB-IoT最適合需要較短的下行延遲并且更頻繁通信的應(yīng)用程序。兩種物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議都有其獨(dú)特的價(jià)值體現(xiàn)——不能互相取代。

8、NB-IoT和LoRa運(yùn)營模式（商業(yè)模式）

　　NB-IoT是運(yùn)營商建網(wǎng)。是雙刃劍；是其優(yōu)勢所在，也是其劣勢所在。

　　優(yōu)勢在于：運(yùn)營商代建網(wǎng)絡(luò)，業(yè)主不需要考慮基站部署；

　　劣勢在于：

　?。?）網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量取決于運(yùn)營商，業(yè)主無法控制；運(yùn)營商是面向全行業(yè)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋，如果出現(xiàn)信號(hào)盲區(qū)不可能為業(yè)主進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化、信號(hào)補(bǔ)盲等。

　?。?）數(shù)據(jù)必須經(jīng)過運(yùn)營商，業(yè)主需要和運(yùn)營商對接獲取經(jīng)營數(shù)據(jù)；保密性存在問題，運(yùn)營數(shù)據(jù)不可控；對于有能力、有志于自主運(yùn)營、業(yè)務(wù)擴(kuò)展增值的業(yè)主來說是個(gè)障礙；

　　LoRa是企業(yè)自建網(wǎng)。與NB運(yùn)營商建網(wǎng)的優(yōu)劣勢正好相反；

　　優(yōu)勢在于：

　?。?）業(yè)主可自主把控網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，對于網(wǎng)絡(luò)覆蓋可快速優(yōu)化補(bǔ)充；

　?。?）可自主運(yùn)營；運(yùn)營數(shù)據(jù)掌握在自己手中，根據(jù)業(yè)務(wù)需要擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)；

　　劣勢在于：需要考慮LoRa基站的部署建設(shè)，更多地是表現(xiàn)在基站選址、供電，以及站址協(xié)調(diào)問題。

9、NB-IoT和LoRa建設(shè)及運(yùn)營成本

　　1.NB-IoT屬于運(yùn)營商建網(wǎng)，用戶需要承擔(dān)的是NB模組硬件成本+NB-IoT運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)租用成本。

　　2.LoRa屬于自建網(wǎng)，用戶需要承擔(dān)LoRa模組成本+LoRa基站成本。

　　3.從當(dāng)前的成本來說，盡管國家及運(yùn)營商有補(bǔ)貼政策，NB-IoT的模組硬件費(fèi)用、以及運(yùn)營成本都高，粗略估算NB-IoT的總成本大約比LoRa高20~30%。但據(jù)了解，這和聯(lián)網(wǎng)點(diǎn)位數(shù)整個(gè)系統(tǒng)規(guī)模也有關(guān)系。

10、模組功耗

　　1.NB-IoT的功耗當(dāng)前比LoRa要高，但具體對比與終端數(shù)據(jù)接收及發(fā)射頻率有很大關(guān)系；高頻應(yīng)用對NB-IoT的功耗影響非常顯著，這與休眠/喚醒機(jī)制有很大關(guān)系，而LoRa則受此影響較少。

　　2.如果是低頻采集，如一月一次，那么NB的功耗可保證數(shù)年使用壽命，完全可以支撐應(yīng)用；如果是較高頻采集，如一小時(shí)甚至半小時(shí)一次，預(yù)計(jì)NB-IoT的功耗將至少是LoRa的三倍以上。

　　這一點(diǎn)也是LoRa表現(xiàn)更好。由于NB-IoT在蜂窩授權(quán)頻譜上工作，設(shè)備必須定時(shí)（相對頻繁地）進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)同步，這相應(yīng)會(huì)消耗電量。而基于ALOHA的LoRa架構(gòu)中不需要這樣的網(wǎng)絡(luò)同步。在LoRa的異步頻段中，終端應(yīng)用程序精確決定設(shè)備的“休眠”時(shí)間，因此電池電量可以輕松保存。NB-IoT的線性發(fā)射器需要的“峰值電流”比采用非線性調(diào)制的LoRa多幾個(gè)數(shù)量級(jí)，對電池施加額外壓力。

11、覆蓋深度

　　1.NB-IoT是面向公眾建的公用網(wǎng)絡(luò)，并且每臺(tái)NB基站的建設(shè)費(fèi)用可達(dá)數(shù)十萬；這意味著其覆蓋深度的目標(biāo)是保證大部分終端可用，對于少部分應(yīng)用終端不太可能去深度覆蓋。

　　2.LoRa是私網(wǎng)，并且每臺(tái)LoRa基站的費(fèi)用只需幾千；這意味著其覆蓋深度可控，隨時(shí)可進(jìn)行補(bǔ)盲。

12、覆蓋地區(qū)

　　1.NB-IoT屬于運(yùn)營商建網(wǎng)，運(yùn)營商考慮其效益因素，會(huì)更多地考慮在人口密集區(qū)域，如一二三四線城市，尤其是市區(qū)人口密集區(qū)做重點(diǎn)覆蓋；那么在人口稀疏地區(qū)至少在當(dāng)前階段不是重點(diǎn)。

　　2.LoRa做為私網(wǎng)建設(shè)，則不受此影響。

　　遠(yuǎn)程覆蓋也是NB-IoT和LoRa共同的“獨(dú)特賣點(diǎn)”，NB-IoT在這方面顯然更強(qiáng)大，其覆蓋范圍可延長至18-21公里，高于LoRa提供的12-15公里覆蓋范圍。然而仔細(xì)觀察可以發(fā)現(xiàn)一個(gè)有趣的事實(shí)：NB-IO在城市運(yùn)作良好，但在郊區(qū)或農(nóng)村地區(qū)（沒有強(qiáng)大4G覆蓋的任何地方）表現(xiàn)一般。由于LoRaWAN不依賴蜂窩數(shù)據(jù)或WiFi，其覆蓋范圍在所有地區(qū)都保持相對穩(wěn)定。

13、NB-IoT和LoRa數(shù)據(jù)速率

　　在這方面，NB-IoT或多或少可以將LoRa甩出局。窄帶設(shè)置中的平均數(shù)據(jù)速率為200Kbps，大約是LoRa工具運(yùn)行的數(shù)據(jù)速率的20倍。NB-IoT的較高數(shù)據(jù)速率使其成為需要更快速數(shù)據(jù)吞吐量應(yīng)用程序的理想選擇。LoRa技術(shù)做得雖然不錯(cuò)，但NB-IoT仍輕松成為“更快速”應(yīng)用程序的更高效的物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議。

14、客戶資料

　　包括LoRa、NB-IoT和Sigfox在內(nèi)的IoT/M2M通信標(biāo)準(zhǔn)的主要客戶是來自世界各地的電信運(yùn)營商領(lǐng)導(dǎo)者（SK電訊在韓國部署LoRaWAN搭建物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)）。LoRa技術(shù)也可以被非電信運(yùn)營商使用——這是NB-IoT做不到的。眾包網(wǎng)絡(luò)可以輕松訪問和實(shí)施基于LoRa的物聯(lián)網(wǎng)解決方案（TheThingsNetwork已經(jīng)這樣做了）。NB-IoT的可用性仍然有限。

　　總結(jié)：根據(jù)以上的分析可以看出，很難在LoRa和NB-IoT中選出明確的贏家。兩者都有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)——由于技術(shù)上的差異和不同功能，兩者完全可以共存——服務(wù)于全球物聯(lián)網(wǎng)市場的不同部分?？蓴U(kuò)展性對于這兩種技術(shù)來說仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)，兩者中是否有一者能成為物聯(lián)網(wǎng)市場無可爭議的長期領(lǐng)導(dǎo)者也有待觀望。

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