提到LoRa,很多人会将其与NB-IoT做对比,因为两者都是国内目前最具代表性的LPWAN技术,两者之间有什么关系呢?庞大的联网终端因为所处的环境的差异以及联网的功能需求不同,必然会对通信网络有着各种差异化的需求,这决定物联网的无线通信市场,将会是一个百花齐放的局面。
LoRa与NB-IoT并不只是竞争
说起LoRa,很多人会将其与NB-IoT做对比,因为两者都是国内目前最具代表性的LPWAN技术,技术参数差异不大,难免会让人进行 “既生瑜、何生亮”的对比。但事实上,LoRa与NB-IoT之间的关系并不是简单的竞争,如果说,LoRa在国内也有运营商级别覆盖的网络,这个时候可以理解为竞争关系,但事实上,国内LoRa并没有运营商的网络,这个时候LoRa更多担任对NB-IoT进行补充的角色,是合作的关系。
相比于NB-IoT提供主干网络,LoRa在未来的物联网时代更像是扮演一个“wifi”的角色,LoRa网络主要在两个层次对于NB-IoT网络进行补充。
LoRa的整个产业链相对已经较为成熟了,产品也处于“蓄势待发”的状态,同时全球很多国家正在进行或者已经完成了全国性的网络部署。LoRa产业链一个突出优点是每个环节的成员都掌握着自主性,一些大公司正在计划创造一种混合型的商业模型来部署网络和应用。但NB-IoT产业链会受到频段、运营商等限制。
LoRa优势
主要体现在以下几个方面:
1、大大地改善了接收的灵敏度,降低了功耗。
高达157db的链路预算使其通信距离可达15公里(与环境有关)。其接收电流仅10mA,睡眠电流200nA,这大大延迟了电池的使用寿命。
2、基于该技术的网关/集中器支持多信道多数据速率的并行处理,系统容量大。
网关是节点与IP网络之间的桥梁(通过2G/3G/4G或者Ethernet)。每个网关每天可以处理500万次各节点之间的通信(假设每次发送10Bytes,网络占用率10%)。如果把网关安装在现有移动通信基站的位置,发射功率20dBm(100mW),那么在建筑密集的城市环境可以覆盖2公里左右,而在密度较低的郊区,覆盖范围可达10公里。
3、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(Received Signal Sterngth Ind-ication),而定位则基于多点(网关)对一点(节点)的空中传输时间差的测量。其定位精度可达5m(假设10km的范围)。
LoRa典型应用
LoRa相比于其他的无线技术,综合平衡技术角度以及商业角度之后,将会在以下领域有着独特的优势。
智能建筑
对于建筑的改造,加入温湿度、安全、有害气体、水流监测等传感器并且定时地将监测的信息上传,方便了管理者的监管同时更方便了用户。通常来说这些传感器的通信不需要特 别频繁或者保证特别好的服务质量,同时便携式的家庭式网关便可以满足需要。所以该场景LoRa是比较合适的选择。
智慧油田
智慧油田利用各种在线的、实时测量的感知设备,诸如安装在油气水井、管道、油气处理、加工、储运设备上的各种仪表等信息传感设备,按约定的协议连接到企业网或者互联网,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
智慧农业
对农业来说,低功耗低成本的传感器是迫切需要的。温湿度、二氧化碳、盐碱度等传感器的应用对于农业提高产量、减少水资源的消耗等有重要的意义,这些传感器需要定期地上传数据。对农业来说,低功耗低成本的传感器是迫切需要的。温湿度、二氧化碳、盐碱度等传感器的应用对于农业提高产量、减少水资源的消耗等有重要的意义,这些传感器需要定期地上传数据。
LoRa十分适用于这样的场景。而且很多偏远的农场或者耕地并没有覆盖蜂窝网络,更不用说4G/LTE了,所以NB-IoT并不如LoRa一样适合于智慧农业。
物流追踪
追踪或者定位市场的一个重要的需求就是终端的电池使用寿命。物流追踪可以作为混合型部署的实际案例。物流企业可以根据定位的需要在需要场所部网,可以是仓库或者运输车辆上,这时便携式的基站便派上了用场。LoRa可以提供这样的部署方案,同时LoRa有一个特点,在高速移动时通信相对更稳定。LoRa更适合于物流追踪。
智慧水务
智慧水务通过数采仪、无线网络、水质水压表等在线监测设备实时感知城市供排水系统的运行状态,并采用可视化的方式有机整合水务管理部门与供排水设施,形成“城市水务物联网”,并可将海量水务信息进行及时分析与处理,并做出相应的处理结果辅助决策建议,以更加精细和动态的方式管理水务系统的整个生产、管理和服务流程,从而达到“智慧”的状态。
自动化制造
工厂机器的运行需要实时的监控,不仅可以保证生产效率而且通过远程监控可以提高人工效率。在工厂的自动化制造和生产中,有许多不同类型的传感器和设备。
一些场景需要频繁地通信并且确保良好的服务质量(QoS),这时NB-IoT是较为合适的选择。而一些场景需要低成本的传感器配以低功耗和长寿命的电池来追踪设备、监控状态,这时LoRa便是合理的选择。所以对于自动化生产制造的多样性来说,NB-IoT 和LoRa都有用武之地。
零售终端(POS)
零售终端(POS)系统往往需要较频繁和高质量的通信,而且这些设备通常有专门供电的设备,所以对于较长的电池使用寿命没有要求。同时对于通信的时效性和低延迟要求较高。所以出于以上考虑NB-IoT比较适合于本应用。