LoRa難以向5G演進(jìn)，NB-IoT將演進(jìn)到5G

如今物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進(jìn)入大規(guī)?？焖侔l(fā)展階段，垂直行業(yè)從事物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的企業(yè)越來越多。不過在低速率物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)NB-IoT和LoRa方面，企業(yè)的選擇出現(xiàn)了分歧。貌似LoRa在中國會(huì)與NB-IoT分庭抗禮，但是事實(shí)真的會(huì)是這樣嗎?

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芯片是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的“種子”，決定了整個(gè)產(chǎn)業(yè)將“長”成什么樣。在芯片研發(fā)和供應(yīng)方面，LoRa芯片制造商只有Semetch一家美國公司，屬于獨(dú)家壟斷，這對整個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展而言是個(gè)不好的兆頭。

前段時(shí)間中國一家通信設(shè)備企業(yè)被美國禁售芯片，導(dǎo)致企業(yè)正常運(yùn)營停滯，付出巨大代價(jià)。該事件的慘痛教訓(xùn)歷歷在目，我們?yōu)楹芜€要力推被人能隨時(shí)扼住咽喉的發(fā)展道路?

而NB-IoT是3GPP定義的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，全球主流芯片廠商都能夠提供NB-IoT商用芯片，比如高通、MKT、RDA、三星、ARM、華為等，都可以推出符合全球開放協(xié)議的產(chǎn)品。另據(jù)筆者了解作為NB-IoT芯片專利的主要貢獻(xiàn)者華為，計(jì)劃不收取海思NB-IoT芯片專利費(fèi)用。這對物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)規(guī)模發(fā)展是一個(gè)巨大的利好消息。

在價(jià)格方面，隨著NB-IoT芯片發(fā)貨量的增多，NB-IoT模組價(jià)格已逐漸逼近GSM模組價(jià)格，剛剛開標(biāo)的中國聯(lián)通300萬NB-IoT模組，NB模組價(jià)格已經(jīng)降到了23元/pcs，與LoRa模組類似，與GSM僅相差5元不到。相信隨著NB-IoT的連接數(shù)不斷增多，NB-IoT模組的價(jià)格還會(huì)進(jìn)一步降低。

網(wǎng)絡(luò)：運(yùn)營商支持NB-IoT網(wǎng)，企業(yè)自建LoRa網(wǎng)性價(jià)比低

再看具體的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，LoRa陣營宣稱有50多張商用網(wǎng)絡(luò)，但是缺少主流運(yùn)營商參與，前期支持LoRa的Orange、比利時(shí)Proximus等，也均開始轉(zhuǎn)型做NB-IoT。LoRa網(wǎng)絡(luò)需要完全新建設(shè)備，初期投資大，任何一家廠商難以在短時(shí)間內(nèi)做到連續(xù)覆蓋。

這里值得提下韓國運(yùn)營商SKT的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展經(jīng)歷，頗具戲劇性。SKT過渡追求建網(wǎng)成本的降低，2016-2017年在韓國首爾建設(shè)了數(shù)萬個(gè)LoRa基站，但覆蓋很差，終端設(shè)備僅能在馬路上接收到信號(hào)，在室內(nèi)幾乎無信號(hào)。這樣糟糕的結(jié)果，導(dǎo)致SKT在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域無法與韓國另外兩家運(yùn)營商KT和LG U+競爭(這兩家運(yùn)營商部署了NB-IoT網(wǎng)絡(luò))。

而NB-IoT是全球主流運(yùn)營商支持的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。Vodafone、德國電信、日本軟銀等56家運(yùn)營商均已經(jīng)部署了NB-IoT商用網(wǎng)絡(luò)。在美國，T-Mobile已經(jīng)宣布商用了NB-IoT，AT&T、Verizon也積極進(jìn)行NB-IoT的商用試點(diǎn)。在中國，三大運(yùn)營商也已經(jīng)部署了接近100萬個(gè)NB-IoT基站。NB-IoT可以依賴現(xiàn)有運(yùn)營商設(shè)備軟件升級完成，投資少，保護(hù)存量資產(chǎn)，可以快速完成網(wǎng)絡(luò)部署。

再看各類垂直行業(yè)客戶。垂直行業(yè)客戶自己建設(shè)LoRa網(wǎng)絡(luò)性價(jià)比并沒有想象中那么高。LoRa需要行業(yè)客戶自己部署網(wǎng)絡(luò)或委托第三方，也就導(dǎo)致LoRa網(wǎng)絡(luò)需要行業(yè)客戶自己維護(hù)。但是行業(yè)客戶一般都不是通信方面的專家，那么在維護(hù)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)候主要會(huì)依賴第三方，這時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的維護(hù)成本，同時(shí)行業(yè)客戶對技術(shù)的更新方向和節(jié)奏把控不是特別好，不像運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)比較專業(yè)而且網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量比較穩(wěn)定，所以從這個(gè)角度來講，對行業(yè)客戶而言，NB-IoT網(wǎng)絡(luò)會(huì)比LoRa更好。

頻譜技術(shù)：LoRa工作在非授權(quán)頻段，不穩(wěn)定

LoRa工作在非授權(quán)頻段，有點(diǎn)類似于Wi-Fi，任何人都可以使用，頻段本身干擾不可控，干擾會(huì)導(dǎo)致通信質(zhì)量下降。中國政府對于非授權(quán)頻譜的管理征求意見稿，也一直想對國內(nèi)的非授權(quán)頻譜進(jìn)行有效管理，比如限制發(fā)射機(jī)連續(xù)發(fā)射時(shí)間、不能用于組網(wǎng)等，雖然征求意見稿未正式對外發(fā)布，但是這對工作在非授權(quán)頻譜的LoRa是潛在的不確定監(jiān)管政策因素。

除了頻譜方面，在技術(shù)上LoRa技術(shù)的通信質(zhì)量也難以保證。LoRa基于Aloha機(jī)制，有點(diǎn)類似于Wi-Fi，需要搶信道發(fā)，比如先嘗試發(fā)一下，如果發(fā)現(xiàn)跟其他人碰撞，那么只好過一段時(shí)間再發(fā)，一發(fā)生碰撞就要回退回去對時(shí)延和發(fā)包成功率都有較大影響?！@種機(jī)制會(huì)導(dǎo)致大量無效的碰撞，發(fā)送接收效率低。

而NB-IoT基于授權(quán)頻譜，所有的頻譜使用是有專業(yè)規(guī)劃的，且受到法律保護(hù)，干擾等因素可控。NB-IoT是基于調(diào)度的技術(shù)，哪個(gè)用戶在哪發(fā)是由基站進(jìn)行調(diào)度的，資源使用效率比較高，不會(huì)發(fā)生很多碰撞。所以基于調(diào)度的系統(tǒng)可以進(jìn)一步提升通訊質(zhì)量。

演進(jìn)：LoRa難以向5G演進(jìn)，NB-IoT將演進(jìn)到5G

在探討技術(shù)未來演進(jìn)時(shí)，我們可以發(fā)現(xiàn)，NB-IoT是面向5G的物聯(lián)技術(shù)，將在長時(shí)間之內(nèi)與NR mMTC共存，并在未來長時(shí)間之內(nèi)向5G演進(jìn)。具體而言，NB-IoT在持續(xù)演進(jìn)， 3GPP Release 13是首版本，之后Release 14以及Release 15將再持續(xù)增強(qiáng)，最終面向5G。

而LoRa是單個(gè)公司的私有協(xié)議，難以實(shí)現(xiàn)面向未來長期的技術(shù)演進(jìn)。要知道，如果一個(gè)創(chuàng)新技術(shù)無法持續(xù)演進(jìn)，就是沒有未來的。企業(yè)對網(wǎng)絡(luò)投資成本保護(hù)和現(xiàn)有資源最大化利用是非常重視的。

同時(shí)面對5G這個(gè)巨大的市場增長機(jī)會(huì)點(diǎn)，運(yùn)營商必然不會(huì)錯(cuò)過，他們會(huì)在5G進(jìn)入規(guī)模發(fā)展前，精細(xì)算清楚每筆投資的方向——不僅要有益當(dāng)前，還要有益未來。

應(yīng)用：LoRa未見百萬連接項(xiàng)目 NB-IoT應(yīng)用進(jìn)入爆發(fā)期

在商業(yè)實(shí)踐方面，NB-IoT已近出現(xiàn)了百萬級應(yīng)用，而LoRa至今未見較大項(xiàng)目。在智慧城市方面，如杭州NB-IoT煙感已經(jīng)簽約100萬片NB-IoT模組;中部某省市的NB-IoT電動(dòng)車監(jiān)控已經(jīng)開始規(guī)模試點(diǎn)，當(dāng)前已部署15萬臺(tái)NB-IoT設(shè)備，20XX年目標(biāo)是300萬;深圳燃?xì)庖补剂?60萬NB-IoT智能燃?xì)獗淼牟渴鹩?jì)劃。在智能工廠方面，2018年5月，愛立信南京工廠成功部署了第1000個(gè)NB-IoT終端應(yīng)用，標(biāo)志著利用NB-IoT對工業(yè)制造進(jìn)行智能化改造取得重要的階段性成果。