如何進(jìn)行LoRaWAN和NB-IoT的比較分析

這篇文章給大家介紹如何進(jìn)行LoRaWAN和NB-IoT的比較分析，內(nèi)容非常詳細(xì)，感興趣的小伙伴們可以參考借鑒，希望對(duì)大家能有所幫助。

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物聯(lián)網(wǎng)存在著各種各樣的連接需求，需要不同的連接技術(shù)，LoRaWAN和NB-IoT只是這些鏈接中的兩種技術(shù)。在某些場(chǎng)景中，LoRaWAN和NB-IoT并非競(jìng)爭(zhēng)可以作為互補(bǔ)。實(shí)際上，目前無論是投資規(guī)模和網(wǎng)絡(luò)覆蓋，NB-IoT是最大的LPWAN網(wǎng)絡(luò)。

物聯(lián)網(wǎng)(IoT)在不斷地改變我們連接和與設(shè)備交互的方式，在構(gòu)建智能化解決方案方面有許多網(wǎng)絡(luò)可以選擇。最受關(guān)注的低功率廣域網(wǎng)(LPWAN)是窄帶物聯(lián)網(wǎng)(NB-IoT)和LoRaWAN。

NB-IoT使用蜂窩網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施在云端和設(shè)備之間遠(yuǎn)距離進(jìn)行通信，并與LTE移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)相兼容。LoRaWAN使用Sub-1GHz免申請(qǐng)?jiān)S可無線頻段來實(shí)現(xiàn)傳感器和云端的網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用服務(wù)器之間的LPWAN通信。LoRa設(shè)備和無線RF技術(shù)(LoRa技術(shù))正在迅速成為物聯(lián)網(wǎng)事實(shí)上的平臺(tái)，由于其距離遠(yuǎn)和低功耗的特點(diǎn)在許多垂直行業(yè)中實(shí)現(xiàn)了各種各樣的應(yīng)用解決方案。

物聯(lián)網(wǎng)就是要使用適合的技術(shù)解決現(xiàn)實(shí)中的問題并提高效率。在創(chuàng)建一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用時(shí)，需要考慮幾個(gè)方面因素，包括LPWAN連接。下面就將LoRaWAN和NB-IoT技術(shù)來做個(gè)比較：

1. 生態(tài)系統(tǒng)

LoRaWAN是由LoRa  Alliance™支持的，是一個(gè)由500多名成員組成的開放的非營(yíng)利性協(xié)會(huì)。其成員密切合作并分享經(jīng)驗(yàn)，促進(jìn)和推動(dòng)了LoRaWAN協(xié)議的成功，成為了安全的運(yùn)營(yíng)商級(jí)的物聯(lián)網(wǎng)LPWAN連接的領(lǐng)先開放的全球標(biāo)準(zhǔn)。

NB-IoT由3GPP和GSMA兩家電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)支持，他們都有促進(jìn)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備利益的共同目標(biāo)。

2. 頻譜

LoRaWAN針對(duì)超低功耗和遠(yuǎn)程應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化。因此，運(yùn)行在免申請(qǐng)?jiān)S可的ISM  Sub-1GHz頻譜上的網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商和設(shè)備制造商都可以免費(fèi)訪問。

NB-IoT使用蜂窩頻譜網(wǎng)絡(luò)，針對(duì)頻譜效率進(jìn)行了優(yōu)化，頻段使用的許可費(fèi)用非常高，而且也僅限于少數(shù)運(yùn)營(yíng)商。

3. 部署狀態(tài)

據(jù)LoRa聯(lián)盟稱，目前已有49個(gè)國(guó)家83家公共網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商正在使用LoRaWAN，還有更多的私營(yíng)企業(yè)也在使用LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)。

GSMA是代表NB-IoT、LTE和其他移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)利益的組織，據(jù)其稱未來將會(huì)有40個(gè)國(guó)家推出NB-IoT網(wǎng)絡(luò)。

4. 部署選項(xiàng)

LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)提供高度靈活的部署?？梢园惭b在公共、私有、或混合網(wǎng)絡(luò)中、室內(nèi)或室外。  LoRaWAN信號(hào)能夠穿透到城市的基礎(chǔ)設(shè)施中，在農(nóng)村開放的環(huán)境中每個(gè)網(wǎng)關(guān)可以覆蓋30英里(約48.3公里)。

NB-IoT使用了LTE蜂窩基礎(chǔ)設(shè)施，是室外公共網(wǎng)絡(luò)，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范圍，基站不容易移動(dòng)。

5. 協(xié)議

LoRaWAN協(xié)議異步發(fā)送數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)僅在需要時(shí)發(fā)送。這樣可以延長(zhǎng)傳感器設(shè)備電池壽命長(zhǎng)達(dá)10年，電池更換成本低。

NB-IoT需要保持一個(gè)到蜂窩網(wǎng)絡(luò)的同步連接，無論是否需要發(fā)送數(shù)據(jù)。對(duì)于傳感器設(shè)備而言，會(huì)消耗相當(dāng)長(zhǎng)的電池壽命，導(dǎo)致電池更換成本高，在許多的應(yīng)用中可能成本過高。

6. 發(fā)射電流

LoRaWAN在10 dBm時(shí)提供18 mA的發(fā)射電流，在20 dBm時(shí)提供84  mA的發(fā)射電流。調(diào)制上差異可以使得LoRaWAN能夠支持非常低成本的電池，包括紐扣電池。

NB-IoT傳感器在23 dBm時(shí)電流消耗~220 mA，在13 dBm時(shí)電流消耗100  mA，這意味著它需要更多電能才能運(yùn)行，需要更頻繁的電池更換或更大容量的電池。

7. 接收電流

LoRaWAN為遠(yuǎn)程傳感器提供較低的傳感器BOM成本和電池壽命。 接收電流約5 mA，總體功耗降低3-5倍。

NB-IoT接收電流約~40 mA。 蜂窩網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備之間的通信平均消耗超過110  mA，一次通信持續(xù)數(shù)十秒。對(duì)于需要工作3年、5年或10年以上的設(shè)備的電池壽命，協(xié)議開銷有明顯影響。

8. 數(shù)據(jù)速率

LoRaWAN數(shù)據(jù)速率約為293 bps-50 kbps。  LoRaWAN協(xié)議根據(jù)傳感器距網(wǎng)關(guān)的距離動(dòng)態(tài)調(diào)整數(shù)據(jù)速率，從而優(yōu)化信號(hào)的空中時(shí)間并減少?zèng)_突。

NB-IoT的峰值數(shù)據(jù)速率約為250 kbps，更適合具有更高功率預(yù)算更高數(shù)據(jù)速率的用例(50 kbps以上)。

9. 鏈路預(yù)算

LoRaWAN的MCL信號(hào)因地區(qū)監(jiān)管限制而異。 鏈路預(yù)算在155 dB到170 dB之間。

NB-IoT需要以低比特率重復(fù)遠(yuǎn)程傳感器，以便能夠支持遠(yuǎn)程傳感器。鏈路預(yù)算***為164 dB。

10. 移動(dòng)性

LoRaWAN可以支持移動(dòng)傳感器，跟蹤資產(chǎn)從一個(gè)地方移動(dòng)到另一個(gè)地方。 即使沒有GPS，對(duì)于許多應(yīng)用來說也可以得到足夠高的精度。

NB-IoT目前受限于空閑模式小區(qū)重選，沒有對(duì)移動(dòng)資產(chǎn)跟蹤做優(yōu)化。

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