物联网主流技术及其应用场景分析

物联网的无线通信技术很多，主要分为两类：一类是ZigBee、Wi-Fi、蓝牙、Z-wave等短距离通信技术；另一类是LPWAN（low-powerWide-AreaNetwork，低功耗广域网），即广域网通信技术。

物联网的快速发展对无线通信技术提出了更高的要求，专为低带宽、低功耗、远距离、大量连接的物联网应用而设计的LPWAN也快速兴起。

而LPWAN领域目前占据市场的主流技术就是NB-IOT和LoRa技术，到底那种技术更有优势，更有可能占据物联网未来，下面让我们具体分析！

1、市场分析
IoT AnalyTIcs 的报告显示，92%的 LPWAN 市场被 LoRa、NB-IoT、Sigfox 和 LTE-M 这 4 种技术瓜分。在 2019 年，这些技术的网络覆盖、生态系统规模和最终用户应用规模都进一步增长，显示出健康的态势。

**NB-IoT & LTE-M：**据 GSMA 统计的数据，截止 2020 年 1 月，全球已有 127 张基于 NB-IoT 或 LTE-M 的商业网络，比 2018 年 12 月 IoT AnalyTIcs 统计的 83 张网络多出 53%。其中 92 张是 NB-IoT 网络，35 张是 LTE-M 网络。
**LoRa:**全球已经有52个运营商正在部署LoRa网络，并且这个数量在增多，这些网络遍及美国、加拿大、巴西、中国、俄罗斯、印度、马来西亚、新加坡等国家和地区，在超过100个国家在进行试点。
为此，去年曾刮起NB－IoT和LoRa到底谁才是未来物联网主流技术的讨论，业内普遍认为NB－IoT为主、LoRa为辅。

2、技术分析

LoRa 是LPWAN通信技术中的一种，是美国Semtech公司采用和推广的一种基于扩频技术的超远距离无线传输方案。这一方案改变了以往关于传输距离与功耗的折中考虑方式，为用户提供一种简单的能实现远距离、长电池寿命、大容量的系统，进而扩展传感网络。

NB-IoT指窄带物联网(Narrow Band-Internet of Things)技术，是工作在授权频段的技术，核心是面向低端物联网终端(低耗流)，适合广泛部署在智能家居、智能城市、智能生产等领域，对长距离、低速率、低功耗、多终端的物联网应用具有较大优势。
就技术方案而言，LoRa和NB-IOT有共同点，也各有特点及缺点：
LoRa优势：
1、相比于NB-IoT ，LoRa基于Sub-GHz的频段使其更易以较低功耗远距离通信，可以使用电池供电或者其他能量收集的方式供电；
2、LoRa信号的波长较长决定了它的穿透力与避障能力；
3、大大的改善了接收的灵敏度，超过-148dBm的接收灵敏度使其可视通信距离可达15公里；
4、降低了功耗，其接收电流仅14mA，待机电流为1.7mA，这大大延迟了电池的使用寿命；
5、基于终端和集中器/网关的系统可以支持测距和定位。LoRa对距离的测量是基于信号的空中传输时间而非传统的RSSI，其定位精度可达5m(假设10km的范围)。
NB-IOT特点：
1、广覆盖，将提供改进的室内覆盖，在同样的频段下，NB-IoT比现有的网络增益20dB，覆盖面积扩大100倍；
2、具备支撑海量连接的能力，NB-IoT一个扇区能够支持10万个连接，支持低延时敏感度、超低的设备成本、低设备功耗和优化的网络架构；
3、更低功耗，NB-IoT终端模块的待机时间可长达10年；(如果终端每天发送一次200Byte报文，5瓦时电池寿命可达12.8年)
4、更低的模块成本，企业预期的单个接连模块5美元左右。

3、应用分析

LoRa应用场景分析
LoRa 技术在以下三类应用场景中具有优势：

特定区域内覆盖多样化的应用（园区、工厂等）；
运营商网络覆盖不足又是刚需的市场；
部分对数据敏感的行业。

在当前主要以企业级物联网应用场景为主的情况下，LoRa 应用总体上呈现了如下两个特点：
1、应用场景方面，在 LoRa 技术众多应用领域中，表计领域的产品占所有 LoRa 产品的 70%，其应用量级与其他领域的应用量级相比差距巨大。除智能表计以外，LoRa 技术在国内其他应用领域有智慧楼宇、智慧酒店、智慧园区、安全、智慧城市、农业、环境监测等。未来，如果消费级领域成功开拓的话，目前的出货领域结构将会发生较大的变化。行业应用成熟度方面，成熟度普遍不高，应用成熟度最高的领域仍然是表计行业应用。
2、纵观整个 LoRa 产业，该产业仍处于孵化阶段，基本各个应用领域的成熟度依然比较低。表计类应用由于起步较早，相比于其他应用领域，算是一个比较成熟的细分市场。

NB-IOT应用场景分析

由深圳燃气、华为、中国电信与金卡智能共同主办的“全球首个千万NB-IoT燃气应用行业发布会”召开，透露了一个关键数据：截止2019年9月底，NB-IoT在燃气行业应用已突破1000万连接数，在全球范围内，燃气行业成为NB-IoT首个突破千万级应用的行业。
现阶段，NB－IoT垂直应用行业主要集中交通行业、物流行业、卫生医疗、商品零售行业、智能抄表、公共设施、智能家居、智能农业、工业制造、企业能耗管理、企业安全防护，这些需求都成为了NB－IoT增长的市场。数据显示：NB－IoT最早商用“三表”（电表、气表、水表）领域已经在2018年实现了百万量级的出货。
虽然早期部署的重点是传统的垂直领域，如智能表计，但预计NB-IoT将在2019-2020年集成到更广泛的产品中，包括家用电器、门锁和烟雾探测器中。

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