提到LoRa,很多人會將其與NB-IoT做對比,因為兩者都是國內目前最具代表性的LPWAN技術,兩者之間有什么關系呢?龐大的聯網終端因為所處的環境的差異以及聯網的功能需求不同,必然會對通信網絡有著各種差異化的需求,這決定物聯網的無線通信市場,將會是一個百花齊放的局面。
LoRa與NB-IoT并不只是競爭
說起LoRa,很多人會將其與NB-IoT做對比,因為兩者都是國內目前最具代表性的LPWAN技術,技術參數差異不大,難免會讓人進行 “既生瑜、何生亮”的對比。但事實上,LoRa與NB-IoT之間的關系并不是簡單的競爭,如果說,LoRa在國內也有運營商級別覆蓋的網絡,這個時候可以理解為競爭關系,但事實上,國內LoRa并沒有運營商的網絡,這個時候LoRa更多擔任對NB-IoT進行補充的角色,是合作的關系。
相比于NB-IoT提供主干網絡,LoRa在未來的物聯網時代更像是扮演一個“wifi”的角色,LoRa網絡主要在兩個層次對于NB-IoT網絡進行補充。
LoRa的整個產業鏈相對已經較為成熟了,產品也處于“蓄勢待發”的狀態,同時全球很多國家正在進行或者已經完成了全國性的網絡部署。LoRa產業鏈一個突出優點是每個環節的成員都掌握著自主性,一些大公司正在計劃創造一種混合型的商業模型來部署網絡和應用。但NB-IoT產業鏈會受到頻段、運營商等限制。
LoRa優勢
主要體現在以下幾個方面:
1、大大地改善了接收的靈敏度,降低了功耗。
高達157db的鏈路預算使其通信距離可達15公里(與環境有關)。其接收電流僅10mA,睡眠電流200nA,這大大延遲了電池的使用壽命。
2、基于該技術的網關/集中器支持多信道多數據速率的并行處理,系統容量大。
網關是節點與IP網絡之間的橋梁(通過2G/3G/4G或者Ethernet)。每個網關每天可以處理500萬次各節點之間的通信(假設每次發送10Bytes,網絡占用率10%)。如果把網關安裝在現有移動通信基站的位置,發射功率20dBm(100mW),那么在建筑密集的城市環境可以覆蓋2公里左右,而在密度較低的郊區,覆蓋范圍可達10公里。
3、基于終端和集中器/網關的系統可以支持測距和定位。
LoRa對距離的測量是基于信號的空中傳輸時間而非傳統的RSSI(Received Signal Sterngth Ind-ication),而定位則基于多點(網關)對一點(節點)的空中傳輸時間差的測量。其定位精度可達5m(假設10km的范圍)。
LoRa典型應用
LoRa相比于其他的無線技術,綜合平衡技術角度以及商業角度之后,將會在以下領域有著獨特的優勢。
智能建筑
對于建筑的改造,加入溫濕度、安全、有害氣體、水流監測等傳感器并且定時地將監測的信息上傳,方便了管理者的監管同時更方便了用戶。通常來說這些傳感器的通信不需要特 別頻繁或者保證特別好的服務質量,同時便攜式的家庭式網關便可以滿足需要。所以該場景LoRa是比較合適的選擇。
智慧油田
智慧油田利用各種在線的、實時測量的感知設備,諸如安裝在油氣水井、管道、油氣處理、加工、儲運設備上的各種儀表等信息傳感設備,按約定的協議連接到企業網或者互聯網,進行信息交換和通信,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。
智慧農業
對農業來說,低功耗低成本的傳感器是迫切需要的。溫濕度、二氧化碳、鹽堿度等傳感器的應用對于農業提高產量、減少水資源的消耗等有重要的意義,這些傳感器需要定期地上傳數據。對農業來說,低功耗低成本的傳感器是迫切需要的。溫濕度、二氧化碳、鹽堿度等傳感器的應用對于農業提高產量、減少水資源的消耗等有重要的意義,這些傳感器需要定期地上傳數據。
LoRa十分適用于這樣的場景。而且很多偏遠的農場或者耕地并沒有覆蓋蜂窩網絡,更不用說4G/LTE了,所以NB-IoT并不如LoRa一樣適合于智慧農業。
物流追蹤
追蹤或者定位市場的一個重要的需求就是終端的電池使用壽命。物流追蹤可以作為混合型部署的實際案例。物流企業可以根據定位的需要在需要場所部網,可以是倉庫或者運輸車輛上,這時便攜式的基站便派上了用場。LoRa可以提供這樣的部署方案,同時LoRa有一個特點,在高速移動時通信相對更穩定。LoRa更適合于物流追蹤。
智慧水務
智慧水務通過數采儀、無線網絡、水質水壓表等在線監測設備實時感知城市供排水系統的運行狀態,并采用可視化的方式有機整合水務管理部門與供排水設施,形成“城市水務物聯網”,并可將海量水務信息進行及時分析與處理,并做出相應的處理結果輔助決策建議,以更加精細和動態的方式管理水務系統的整個生產、管理和服務流程,從而達到“智慧”的狀態。
自動化制造
工廠機器的運行需要實時的監控,不僅可以保證生產效率而且通過遠程監控可以提高人工效率。在工廠的自動化制造和生產中,有許多不同類型的傳感器和設備。
一些場景需要頻繁地通信并且確保良好的服務質量(QoS),這時NB-IoT是較為合適的選擇。而一些場景需要低成本的傳感器配以低功耗和長壽命的電池來追蹤設備、監控狀態,這時LoRa便是合理的選擇。所以對于自動化生產制造的多樣性來說,NB-IoT 和LoRa都有用武之地。
零售終端(POS)
零售終端(POS)系統往往需要較頻繁和高質量的通信,而且這些設備通常有專門供電的設備,所以對于較長的電池使用壽命沒有要求。同時對于通信的時效性和低延遲要求較高。所以出于以上考慮NB-IoT比較適合于本應用。