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深度对比:LoRa前景黯淡,NB-IoT却一片光明?

时间:2023-03-18 12:16:10 科技观察

随着互联网和移动互联网的快速发展,物联网在近几年迎来了爆发期。IDC认为,到2020年物联网市场规模将达到1.7万亿美元,其中最大的需求来自工业。麦肯锡预测,到2025年,物联网在制造业的产值将达到2.5万亿美元。因此,近年来,物联网成为最热门的话题。目前,已经出现了各种速度不同的物联网技术。其中,NB-IoT和LoRa受到的关注度最高。本来,随着工信部无线电管理委员会于2017年底发布就《微功率短距离无线电发射设备技术要求(征求意见稿)》征求意见,LoRa在国内的发展前景一直被看好。不过近期随着一些公司的介入,有传言称LoRa将卷土重来,甚至有传言称LoRa将成为主流的物联网技术标准,也将带动物联网在物联网领域的发展。未来。这让业界不得不出来仔细分析这两种技术的优劣。综合分析两种技术后发现,LoRa的未来依然充满困难,而NB-IoT恰逢其时。明亮的。网络:NB-IoT广域覆盖已成大势所趋;LoRa很难连续覆盖。LoRa号称拥有50多个商用网络,但缺乏主流运营商的参与。此前支持的Orange、Belgium、Proximus等也开始转型NB-IoT。LoRa网络需要全新的设备,初期投资较大。任何厂商都很难在短时间内实现连续覆盖。这里值得一提的是,韩国运营商SKT的物联网开发经验颇具戏剧性。SKT过分追求网络建设成本的降低。2016年至2017年,韩国首尔建设了数万个LoRa基站,但覆盖范围较差。终端设备只能在路上接收信号,在室内几乎没有信号。如此糟糕的成绩导致SKT在物联网领域无法与另外两家韩国运营商KT和LGU+竞争(这两家运营商都部署了NB-IoT网络)。在中国,从2018年的某个时间点开始,LoRa只能在470-510MHz频段的单通道使用,单通道带宽不得超过200kHz,最大发射功率不得超过50mW。**配置计算,未来一个LoRa基站所能承载的LoRa连接数甚至不会达到500个,这几乎从理论上封闭了LoRa大规模组网的空间。另一方面,垂直行业客户搭建LoRa网络的成本效益并没有想象中那么高。LoRa需要行业客户自己部署网络或者委托第三方,这就导致LoRa网络需要行业客户自己维护。但行业客户一般都不是通信专家,因此在维护网络时主要依赖第三方,会产生大量的维护成本。同时,行业客户也不是特别擅长把控技术更新的方向和节奏,不像运营商的网络比较专业,网络质量也比较稳定,所以从这个角度来说,对于行业客户来说,LoRa只是看美丽的。众所周知,以NB-IoT为代表的LPWAN网络具有广域覆盖的特点。现在NB-IoT是全球主流运营商支持的标准技术。沃达丰、德国电信、软银等56家运营商均已部署NB-IoT商用网络,美国T-Mobile也宣布商用NB-IoT。其余的AT&T和Verizon也在积极进行NB-IoT的商业试验。在国内,借助三大运营商现有的铁塔和基站,实现NB-IoT广域覆盖的目标并不难,广域无差别覆盖的网络无疑更有利于实现到国家标准化产品的诞生。NB-IoT可依托现有运营商设备软件升级完成,投资少,保护运营商原有资产,快速完成网络部署。目前,中国三大运营商已部署近100万个NB-IoT基站。近两年兴起的共享单车,就是在这样的网络下才能诞生的商业模式。再比如物流、森林消防、城市公共设施、车联网等,需要不断改变连接位置,或者是在非常大的范围内连接多个设备的物联网商业模式,都需要这样一个广域覆盖的无差别物联网网络仅支持。频谱:NB-IoT授权频谱工作稳定,LoRa非授权频谱干扰大,不稳定。NB-IoT基于许可频谱。所有频谱使用均经过专业规划并受法律保护。干扰等因素可控。NB-IoT基于现有运营商的蜂窝移动通信网络,是一种基于调度的技术。哪个用户调度到哪里,由基站调度。资源使用效率比较高,不会有很多碰撞。此外,基于调度的系统可以进一步提高通信质量。LoRa基于非授权频谱,干扰等因素不可控,网络质量难以保障。目前,国家还没有针对低功耗广域网的专门法规和政策。频谱领域的监管主要是指《微功率短距离无线电》管理规范,相关部门的征求意见稿一直想对国内频谱进行规范。限制,比如限制发射端的连续传输时间,不能用于组网等。虽然征求意见稿还没有正式对外发布,但这对LoRa来说是一个潜在的不确定因素。而且,在LoRa发展的前几年,工信部无线电管理局一直没有给LoRa终端发放频率牌照。如果按照《征求意见稿》的规范正式实施,对于包括LoRa技术在内的非授权频谱的低功耗广域网无疑是致命一击。除了频谱方面,LoRa技术的通信质量在技术上也难以保证。LoRa基于Aloha机制,有点类似于Wi-Fi。它需要抢通道发送。例如,尝试先发送它。如果你发现它与其他人发生冲突,你必须等待一段时间才能发送。一旦发生碰撞,你必须返回并纠正延迟和发送合约的成功率有很大影响。这种机制会导致大量的无效碰撞,收发效率低下。芯片:LoRa芯片被一家垄断,NB-IoT芯片走向开放芯片,这是一个产业的基础和核心。如果芯片被别人控制,后果不堪设想。只有美国公司Semetch为LoRa提供芯片,属于独家垄断。前段时间,中国一家主流通讯设备厂商被美国禁止销售芯片。芯片被美国控制,会使得一项技术的发展完全受制于人,整个产业的主动权不会掌握在自己手中。NB-IoT是3GPP定义的标准协议。全球主流芯片厂商可以提供NB-IoT商用芯片,如高通、MKT、紫光展锐、三星、ARM、华为等,都是全球开放协议的产品。而且,随着NB-IoT芯片出货量的增加,NB-IoT的价格问题也得到了解决。中国联通刚刚开标的300万片NB-IoT模组价格已经降至23元/片。相信随着NB-IoT——物联网使用量的增加,NB-IoT模块的价格会进一步降低。演进:NB-IoT会演进到5G,LoRa很难演进到5G。NB-IoT在物联网低速低成本领域提供通信支持,满足不同细分市场的需求。可以说,NB-IoT是5G商用的前奏和基础。NB-IoT是面向5G的物联网技术,将与NRmMTC长期共存,未来向5G演进。具体来说,3GPPRelease13是第一个版本,之后Release14和Release15会不断增强,最终融入5G。但LoRa是某家公司的私有协议,未来很难实现长期的技术演进。要知道,运营商必须时刻考虑通信技术的不断演进。如果一项技术不能继续发展,它就没有未来。就像小灵通在我国通信业发展到一定时期,即使省了眼前的急事,发展了一些用户,也是没有前途可言的。生态:NB-IoT百花齐放,LoRa相对封闭。任何技术的繁荣都离不开生态的繁荣。如果生态赢了,技术就赢了。在这方面,LoRa只有一个联盟,比较封闭。NB-IOT联盟百花齐放。三大运营商都有自己的产业联盟。NB-IoT物联网联盟等众多组织也在努力孵化生态。许多大公司,如海尔、松下、美的等家电巨头也加入了NB。-IoT阵营,水务、燃气等大型产业联盟也向NB-IoT倾斜,生态蓬勃发展。应用:LoRa还未出现百万连接项目,NB-IoT应用进入爆发期。LoRa目前还没有看到大型项目。而NB-IoT最近也出现了一流的应用,比如杭州NB-IoT烟雾传感器,已经签约100万;中部某省市电动汽车监控开始大规模试点,部署15万辆,目标300万辆;深圳燃气还发布了160万只NB-IoT智能燃气表。在智能工厂方面,2018年5月,爱立信南京工厂成功部署了第1000个NB-IoT终端应用,标志着NB-IoT工业制造智能化转型取得重要阶段性成果。我国各行各业在参与国际竞争时,最大的优势往往来自于规模优势。在这个逻辑下,我国在物联网的ISE上相对专注于技术。从长远来看,有利于培育整个行业的竞争优势。标准明确后,更有利于产业生态的繁荣。终端模块芯片的量产将带来价格的下降,平台和应用的统一将带来更加集中的发展方向。从以上几个方面来看,LoRa在与NB-IoT物联网技术标准之争中前景黯淡,业界应尽快在LoRa和NB-IoT之间做出明智的选择。