十点全新了解LoRaWAN 和 NB-IoT
物联网(IoT)在不断地改变网络连接以及设备交互的方式,在构建智能化解决方案方面有许多网络可以选择。LoRaWAN和NB-IoT只是其中最受关注的两种。在某些场景中, LoRaWAN 和NB-IoT 存在非竞争且作为互补的关系。
LoRaWAN VS NB-IoT
物聯網就是要使用適合的技術解決現實中的問題並提高效率。在創建一個物聯網應用時,需要考慮幾個方面因素,包括LPWAN連接。下面就將LoRaWAN和NB-IoT技術來做個比較:
1、生態系統
LoRaWAN由LoRa Alliance?(一个拥有500多名成员的开放非营利性协会)支持,其成员密切合作并分享经验,促进和推动了LoRaWAN协议的成功,成为了全球领先开放的运营商级物联网LPWAN连接标准。
NB-IoT由3GPP和GSMA兩家電信標准協會支持,他們都有促進移動網絡和設備利益的共同目標。
2、頻譜
LoRaWAN针对超低功耗和远程应用进行了优化。因此,运行在免申请许可的ISM Sub-1GHz频谱上的网络,网络运营商和设备制造商都可以免费访问。
NB-IoT使用蜂窩頻譜網絡,針對頻譜效率進行了優化,頻段使用的許可費用非常高,而且也僅限于少數運營商。
3、部署狀態
據LoRa聯盟稱,目前已有49個國家83家公共網絡運營商正在使用LoRaWAN,還有更多的私營企業也在使用LoRaWAN網絡。
GSMA是代表NB-IoT、LTE和其他移動網絡利益的組織,據其稱未來將會有40個國家推出NB-IoT網絡。
4、部署選項
LoRaWAN网络提供高度灵活的部署。可以安装在公共、私有、或混合网络中、室内或室外。 LoRaWAN信号能够穿透到城市的基础设施中,在农村开放的环境中每个网关可以覆盖30英里(约48.3公里)。
NB-IoT使用了LTE蜂窩基礎設施,是室外公共網絡,需要有4G/LTE蜂窩鐵塔的部署。如果傳感器超過了基站的覆蓋範圍,基站不容易移動。
5、協議
LoRaWAN協議異步發送數據,數據僅在需要時發送。這樣可以延長傳感器設備電池壽命長達10年,電池更換成本低。
NB-IoT需要保持一個到蜂窩網絡的同步連接,無論是否需要發送數據。對于傳感器設備而言,會消耗相當長的電池壽命,導致電池更換成本高,在許多的應用中可能成本過高。
6、發射電流
LoRaWAN在10 dBm时提供18 mA的发射电流,在20 dBm时提供84 mA的发射电流。调制上差异可以使得LoRaWAN能够支持非常低成本的电池,包括纽扣电池。
NB-IoT传感器在23 dBm时电流消耗~220 mA,在13 dBm时电流消耗100 mA,这意味着它需要更多电能才能运行,需要更频繁的电池更换或更大容量的电池。
7、接收電流
LoRaWAN为远程传感器提供较低的传感器BOM成本和电池寿命。 接收电流约5 mA,总体功耗降低3-5倍。
NB-IoT接收电流约~40 mA,蜂窝网络和设备之间的通信平均消耗超过110 mA,一次通信持续数十秒。对于需要工作3年、5年或10年以上的设备的电池寿命,协议开销有明显影响。
8、數據速率
LoRaWAN数据速率约为293 bps~50 kbps, LoRaWAN协议根据传感器距网关的距离动态调整数据速率,从而优化信号的空中时间并减少冲突。
NB-IoT的峰值数据速率约为250 kbps,更适合具有更高功率预算更高数据速率的用例(50 kbps)以上。
9、鏈路預算
LoRaWAN的MCL信号因地区监管限制而异,链路预算在155 dB~170 dB之间。
NB-IoT需要以低比特率重复远程传感器,以便能够支持远程传感器,链路预算最高为164 dB。
10、移動性
LoRaWAN可以支持移动传感器,跟踪资产从一个地方移动到另一个地方。 即使没有GPS,对于许多应用来说也可以得到足够高的精度。
NB-IoT目前受限于空閑模式小區重選,沒有對移動資産跟蹤做優化。
可見,物聯網中備受關注的LoRaWAN和NB-IoT存在一些異同之處,在某些場景中,二者甚至是互補的關系。隨著通信技術越來越成熟,相信二者之前的劣勢會逐漸被更多優點替代。