物联网LoRa vs NBIoT

Posted 2021-06-02 AshiningFAE

LoRa （Long Range）

VS

NB-IoT（Narrow Band Internet of Things）

LoRa和NB－IoT是什么

通常物联网设备分为三类：

无需移动性，大数据量，需较宽频段；移动性强，小数据量，需执行频繁切换；无需移动性，小数据量，对时延不敏感。

而三类设备又对应三种业务需求：

高速率业务：主要使用4G、5G技术，例如车载物联网设备和监控摄像头， 对应的业务特点要求实时的数据传输，但成本相对较高；

中等速率业务：主要使用GPRS技术，例如居民小区或超市的储物柜，使用频率高但并非实时使用，对网络传输速度的要求远不及高速率业务；

低速率业务：业界将低速率业务市场归纳为LPWAN（Low Power Wide Area Network）市场，即低功耗广域网，例如智能抄表、资产跟踪、智能停车、智慧农业等。

LoRa与NB-IoT就属于LPWAN。

众所周知，物联网行业就像是一块香喷喷的大蛋糕，勾引着全世界各大厂商争相竞争。

而LoRa和NB-IoT无疑是最为热门的两种，两者形成的两大技术阵营。以中兴为代表的LoRa，在国内发展态势非常强劲。

LoRa和NB－IoT特点对比

而两者虽然都是窄带物联网，却也有较大的区别。

（1）频段

LoRa工作在Sub－1G频段。多是企业们以LoRa联盟的形式联合在一起，共商共建，无需申请便可以建立网络设备。相对来说，不仅网络架构简单，而且实际应用中不需要额外付通信费用。实际应用非常广泛，在国内的发展很迅速。

NB－IOT使用的是运营商专门划分的频段，在信号服务质量上耗费了很多资本，也会在实际应用中会收取一定的通信费用。

（2）通信方式

LoRa是异步通信，不要求接收端和发送端的时钟频率一致。基于ALOHA协议的异步通信方式，可以根据具体应用需求进行精准的休眠时间设定，达到充分利用电池电量的目的。

NB-IoT是同步通信，通信复杂，要求接收端和发送端的时钟频率一致。NB－IOT同步协议的节点必须定期地联网，所需要的“峰值电流”比采用非线性调制的LoRa多出了几个数量级，尤其是在唤醒后请求基站到接入服务器的过程中，会存在大量电池电量的消耗。

所以在能耗省电上，LoRa相比NB-IoT会有更大的优势。

（3）通信距离

LoRa使用线性调频扩频调制技术，既保持了像FSK（频移键控）一样的低功耗特性，也显著增加了通信传输距离，从而提高网络效率和抗干扰能力，即不同扩频序列的终端在使用相同的频率同时发送时不会相互干扰。在此基础上研发的网关能实现多路并行的数据接收，大大扩展了网络容量。LoRa节点的传输距离最远可达 20 km覆盖范围（而且泽耀采用多频通信，可有效解决信号干扰问题）。

NB－IoT信号覆盖范围取决于其基站密度和链路预算，借助前期的资源优势，能够实现较广的范围覆盖，使其传输距离最远大概为20km。

LoRa和NB－IoT应用场景

LoRa与NB－IOT都有非常广泛应用，但如果考虑到NB－IOT的高能耗、高成本和限制条件，LoRa可以满足的应用场景会更加的丰富。而且使用NB－IOT的场景，一般也都可以替换为LoRa。

（1）LoRa

对智慧农业来说，低功耗低成本的传感器是迫切需要的。温湿度、二氧化碳、光照等传感器的应用对于节能增产有重要意义，这些传感器需要定期地上传数据。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LoRa更适合智慧农业。

自动化制造领域，工厂在自动化制造和生产中，有许多不同类型的传感器和设备，来对机器的运行进行实时监控，以此保证生产效率和通过远程监控提高人工效率。

满足一些场景，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，LoRa是非常合适的选择。

智能电表领域相关的公司和部门需要对线网进行实时监控以便发现隐患时及时处理。LoRaWAN的ClassC就可以实现低延迟。

智能建筑的改造，加入温湿度、安全、有害气体、水流监测等传感器，并定时的将监测的信息上传，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。

智慧物流里，追踪或者定位市场的终端电池使用寿命，是一个重要的需求。物流企业可以根据定位的需要在需要场所部网，仓库或者运输车辆上。LoRa可以提供这样的部署方案，而对于NB-IoT来说追踪范围过大，基站的铺设是很大的问题。同时LoRa在高速移动时通信相对于NB-IoT更稳定，因此LoRa更适合于物流追踪。

（2）NB-IoT

部分零售终端(POS)系统往往需要较频繁和高质量的通信，且这些设备通常有专用供电的设备，所以对电池使用寿命没有特别要求，同时对于通信的时效性和低延迟要求较高。在LoRa和NBIoT都可以使用的情况下，如果不考虑耗电的话，NB-IoT虽然成本相对较高，但也可以接受。