LoRaWAN介绍5 对手
LoRaWAN介绍5 对手
“真正的对手会灌输给你大量的勇气”--卡夫卡
提到LoRa的对手,人们立即想到:SigFox(UNB,Ultra Narrow Band,超窄带)和NB-IoT(Narrow BandInternet of Things, 基于蜂窝的窄带物联网),最大的疑虑是:LoRa会不会被对手取代?答案是否定的!LoRa会和其他的物联网技术并存。
免费频段的LoRa能提供专用频段所不适合的应用,它们一起为物联网提供技术支撑。下面,一起分析下LoRa和NB-IoT在技术和应用方面的优劣。
1 物联网技术因素
物联网技术因素很多,并且有些是互相矛盾的,比如:“延时”和“节能”;准确地说,没有一种技术能最佳地满足所有的需求,它们只是更擅长某些因素,同时在另些因素上做出妥协。
节点成本:包括BOM、开发、测试和部署成本;
网络成本:包括频段费用、基站、服务器和运维成本;
电池寿命:节点安装普通电池一次性(不充电)可工作的最大时长;
通信速率:单位时间内节点可发射的应用数据(有效负荷)长度;
通信延时:服务器唤醒休眠节点通信的最大时长;
可移动性:是否支持移动节点在网络内漫游;
通信距离:节点与基站单跳通信距离,距离越远,网络成本越低;
网络覆盖:单个网络能覆盖的最大区域(无盲区节点);
开发模式:芯片、协议和频段是否开放,是否有完善的上下游生态圈。
2 服务质量
400MHz~1GHz是无线通信的一个最优频段,它兼顾了:长距离、天线尺寸和效率,LoRa和NB-IoT都工作在此频段。
LoRa是ISM免费频段,而LoRaWAN的主流(Class A)使用异步ALOPA协议。它的优点是便宜,且耗电非常低;而QoS(服务质量)没那么优秀。
NB-IoT是授权频段,目前,每MHz频段需要5亿美金,使用同步时隙协议。这样一来,价格较贵,且耗电增大;它的QoS比较高。
3 能耗与延时
节点能耗主要考虑2方面:协议与射频调制。
LoRa是扩频调制,核心功能是软件算法完成,发射功率小;LoRaWAN是异步ALOHA机制,仅当需要发送数据时,节点才醒来工作;因此,能耗很低。
NB-IoT是蜂窝调制(OFDM),它的发射需要更多的峰值电流;同时,NB-IoT是同步协议,即使没有通信需求,节点也必须定时与网络通信;因此,能耗更大。
LoRa的唤醒延时较高,LoRaWAN Class B可以降低唤醒延时,当然,能耗也会增大。
NB-IoT因为定时同步的特性,它的唤醒延时较小。
4 部署时间
NB-IoT的部署有一个优势:可以基于现有的4G/LTE基站,然而,这种升级比较昂贵,并且农村和郊区很多地方没有4G/LTE覆盖。NB-IoT只提供蜂窝基站,这意味着只能提供电信级的公网;芯片预计要2017年才能发布,距离商业应用还有很长的时间。
LoRa自2013年以来,每年大量的芯片出售,上下游生态公司完善成熟;LoRa不但可以提供电信级的物联网,同时它工作在免费频段,为大企业提供私网提供基础技术。
5 成本
NB-IoT是同步协议,节点更复杂,硬件成本更高;同时,电信领域每个终端都需要缴纳版税(如每台手机需要缴纳5美金)。在4G/LTE基站升级NT-IoT,大约需要15k美金。
LoRa是异步协议,节点简单些,硬件成本更低,没有版税。LoRaWAN基站提供较多的选择:电信级、工业级和微网级,成本较低。
6 应用实例
应用 |
吞吐量 |
供电 |
延时要求 |
4G/LTE |
谁适合 |
|
LoRa |
NB-IoT |
|||||
智能电表 |
大 |
市电 |
尽可能小 |
覆盖 |
- |
√ |
水/气表 |
小 |
电池 |
允许 |
覆盖 |
√ |
- |
精细农业 |
小 |
电池 |
允许 |
农场 |
√ |
- |
实时制造 |
大 |
市电 |
苛刻 |
覆盖 |
- |
√ |
工厂监测 |
中 |
市电/电池 |
尽可能小 |
/ |
√ |
- |
智能建筑 |
中 |
电池 |
主要为采集 |
/ |
√ |
- |
零售终端 |
大 |
市电 |
苛刻 |
覆盖 |
- |
√ |
资产跟踪 |
小 |
电池 |
主要为采集 |
/ |
√ |
- |
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