LoRa與NB-IoT對比（轉載）

 

物聯網的基本架構包括三個層面：感知層、網絡層和應用層。

物聯網架構圖

感知層經過傳感器採集某些數據(聲、光、電等)，基於網絡層的終端模組，對接到網絡層的基站，實現數據採集後的傳輸。

網絡層負責將感知層採集的數據進行回傳，基於不一樣特色採用不一樣的通訊協議技術進行回傳相當重要，這也是本文重點所討論的內容。

應用層能夠理解爲物聯網的數據平臺和業務平臺。數據平臺做爲全部物聯網終端數據的集合點，負責數據的統一存儲、分析等，北向經過標準的API接口提供給業務平臺作數據調用;業務平臺基於數據平臺的原始數據實現各類業務邏輯，對外呈現的是服務。

其中，聚焦於網絡層的通訊協議，則是羣雄逐鹿，百家爭鳴。

當下最流行的Wi-Fi技術數據傳輸速度飛快，尤爲802.11ax技術即將誕生，理論上8條流不是夢。然而伴隨速度的提高，耗電量急劇增大，且傳輸距離也成爲難題，長距離傳輸須要每隔必定距離放一個AP進行橋接，這必將大幅提高成本。所以，Wi-Fi技術更適合供PC及PDA等終端應用的室內無線上網場景。

藍牙技術與Wi-Fi在2.4G頻段上有交接，因此同頻段會有一些干擾問題的產生。藍牙的耗電狀況比Wi-Fi稍微低一些， 而傳輸速度遠不及Wi-Fi。在資產追蹤、定位標籤以及醫療傳感器等場景下應用較多，如智能手錶，藍牙定位等。

Zigbee技術的功耗比較小，通訊距離也比較短，是一種短距離低功耗的技術，主要應用於無線傳感器及醫療場景等。

UWB超寬帶技術頻段較爲乾淨，沒有其餘頻段的干擾，在高精度定位的場景下應用更多。

通訊協議對比

以上技術更適合近距離場景的數據傳輸，那麼在遠距離場景下又有哪些技術呢?

運營商提供的4G網絡，是人們生活中應用最多的，甚至超過Wi-Fi。它能夠作到長距離傳輸，不管在室內仍是室外，速度都很可觀。這種技術看起來很優越，但其功耗較大，只能應用於終端可自取電的物聯網場景，如某公司的共享單車，利用太陽能電池板進行取電。

在遠距離場景下，若是終端不能解決供電問題，那麼須要一種具備更低功耗，覆蓋範圍更大的技術來知足這個場景下的物聯網通訊需求。因而在業務和技術的驅動下，一些專家和企業爲了解決這個問題，研究出一種新型的通訊技術——LPWAN，即低功耗廣域網技術。

LPWAN的目標是爲物聯網應用中的M2M(設備到設備)通訊場景而優化的遠距離無線網絡通信技術。LPWAN技術的優點主要體如今：低速率、超低功耗、長距離、低吞吐、強覆蓋。這些特色剛好說明，此項技術正是針對物聯網在長距離傳輸的場景下開發的。具體應用如：城區覆蓋、遠程抄表、井蓋檢測以及近海漁船檢測等。

LPWAN技術特色

LPWAN做爲一個新的技術陣營，其內部分爲兩大派系：受權頻段和非受權頻段。受權頻段又分爲EC-GSM、eMTC以及NB-IoT;而非受權頻段的「頭牌」則是LoRa。

　EC-GSM

隨着LPWAN的興起，傳統的GRPS應用於物聯網的劣勢愈發明顯。2014年，3GPP研究項目提出，將窄帶(200kHz)物聯網技術遷移到GSM上，尋求比傳統GPRS高20dB的更廣的覆蓋範圍，並提出五大目標：提高室內覆蓋性能、支持大規模設備鏈接、減少設備複雜性、減少功耗和時延。到了2015年，TSG GERAN #67會議報告表示，EC-GSM已知足5大目標。但隨着R13 NB-IoT標準凍結以後，人們將更多精力投入到了從新定義的標準當中。

eMTC

eMTC的概念在R13中被正式命名，之前的R12被稱爲Low-Cost MTC，它是基於LTE演進的物聯網技術。eMTC基於蜂窩網進行部署，用戶設備經過支持1.4MHz的射頻和基帶帶寬，可直接接入現有的LTE網絡。eMTC的關鍵能力在於速率高(相較於GPRS、zigbee等)、可移動、可定位以及支持語音。。

　NB-IoT

最近特別火熱的NB-IoT實際上是NB-CIoT和NB-LTE二者的融合。NB-CIoT提出了全新的空口技術，較傳統LTE網絡改動較大，他知足於TSG GERAN#67會議上提出的五大目標，其亮點在於通訊模塊成本低於GSM及NB-LTE的模塊。而NB-LTE則與現有的LTE兼容，特色是利於部署。在激烈的爭論後，終於對二者加以融合，造成了NB-IoT的技術標準。

NB-IoT全稱爲窄帶物聯網，能夠直接部署於LTE網絡，良好的兼容性下降了部署的成本。其自己具備更低的功耗，理論上估算，承載NB-IoT的終端模組基於電池的待機時間可達10年之久。模塊成本的下降，也讓市場更多的公司開始應用這項技術，風靡全國的共享單車就是其一。某公司第三代的智能鎖就採用了NB-IoT的模組，一方面是運營商的大力推廣，另外一方面也確實帶來了價值。

LoRa

與NB-IoT齊頭並進發展的就是LoRa，與之不一樣的是LoRa技術使用非受權頻段。它是由Semtech公司採用和推廣的一種基於擴頻技術的超遠距離無線傳輸技術。LoRa全稱是Long Range，顧名思義，LoRa能夠支持長距離傳輸。在中國，LoRa可使用的頻段有兩個：CN779-787以及CN470-CN510。因爲CN779-787最大發射功率只有10dBm(10mW)，並無「實用」的價值。因此人們更青睞於CN470-CN510這個頻段，它的最大發射功率能夠達到17dBm(50mW)。

類比於Wi-Fi聯盟，LoRa也有對應的LoRa聯盟，旨爲共同創建標準和規範，LoRaWAN就是這樣的產物。

LoRa與NB-IoT對比

基於成本的考慮，LoRa的模組單價在8-10美圓左右，並且非受權頻段也不須要支付額外的頻譜成本，相比於NB-IoT而言，成本方面具備較大優點。在電池性能方面，因爲NB-IoT在蜂窩受權頻譜上工做，因此須要定時進行網絡同步，會消耗相應的電量，而LoRa則無此擔心，但NB-IoT的這個特性也受到共享單車的熱烈歡迎，能夠基於此來作車輛的實時定位工做。另外，從商業模式上來看，NB-IoT屬於運營商建網，業務方不須要本身來考慮基站的部署，比較省心;但與此同時，網絡的質量、安全都是不可控的風險，且企業自身的增值也會受到必定阻礙。反觀LoRa，屬於企業自建網絡，基站需本身部署，後續需本身運維、優化等，覆蓋的點位、網絡質量及安全等維度都要本身負責。