LoRa和NB-IoT如何在物聯(lián)網(wǎng)中競(jìng)爭(zhēng)？

從運(yùn)動(dòng)手環(huán)到共享單車，持續(xù)增加的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用給我們的生活帶來(lái)翻天覆的變化，有了運(yùn)動(dòng)手環(huán)，我們可以實(shí)時(shí)監(jiān)控健康狀況，有了共享單車，我們可以自由出行。權(quán)威機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，到2020年物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的數(shù)量將達(dá)到500億，而且還會(huì)有新的應(yīng)用出現(xiàn)，面對(duì)如此龐大的目標(biāo)市場(chǎng)，雖然軟件、安全、云計(jì)算、用戶接口等方面都已經(jīng)成熟，但是物理層的硬件性能在物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)邁向500億規(guī)模卻出現(xiàn)了瓶頸。只有使用一種廣泛的技術(shù)，才可能使得電池供電的無(wú)線節(jié)點(diǎn)數(shù)量達(dá)到預(yù)計(jì)的規(guī)模。LoRa 技術(shù)的出現(xiàn)打破了這一瓶頸，它使用擴(kuò)頻調(diào)制技術(shù)大大提升了物理層硬件的性能。

LoRa技術(shù)由Semtech公司推出，該公司無(wú)線和傳感器產(chǎn)品市場(chǎng)及應(yīng)用副總裁黃旭東介紹，“對(duì)于3G、5G通信來(lái)說(shuō)，很多公司參與制定標(biāo)準(zhǔn)，因此加入了很多IP，導(dǎo)致協(xié)議很復(fù)雜，而物聯(lián)網(wǎng)不需要這么復(fù)雜的協(xié)議，所以我們選擇做低速率應(yīng)用，LoRa技術(shù)具有遠(yuǎn)距離、低功耗、互操作性、低成本、安全、大容量和可定位的優(yōu)勢(shì)。從目前的應(yīng)用趨勢(shì)來(lái)看，LoRaWAN被部署在全球超過(guò)60個(gè)國(guó)家和地區(qū)，成立于2015年的LoRa聯(lián)盟擁有超過(guò)500家成員。”

在應(yīng)用方面，LoRa技術(shù)在頻頻發(fā)力，ofo正在將LoRa器件和無(wú)線射頻技術(shù)(LoRa技術(shù))裝備進(jìn)其單車中，以補(bǔ)充其授權(quán)頻譜連接選項(xiàng)來(lái)實(shí)現(xiàn)完整的網(wǎng)絡(luò)連接;研華科技也采用集成LoRa技術(shù)的Wzzard LRPv節(jié)點(diǎn)和SmartSwarm 243網(wǎng)關(guān)來(lái)擴(kuò)展無(wú)線產(chǎn)品線;云服務(wù)供應(yīng)商奈伯思(Netvox)在不到6個(gè)月之內(nèi)就成功地將LoRa技術(shù)引入到其受歡迎的8種智能樓宇傳感器中。未來(lái)，LoRa有望在智能農(nóng)業(yè)、智能物流、智慧城市和智慧樓宇四大應(yīng)用市場(chǎng)發(fā)揮重要作用。黃旭東表示，“目前智能表計(jì)市場(chǎng)應(yīng)用市場(chǎng)最大，未來(lái)兩三年物流應(yīng)用將成為主力，智慧城市、智能農(nóng)業(yè)和智慧樓宇位列三甲。業(yè)界也預(yù)計(jì)，2017年LoRa芯片出貨量將千萬(wàn)量級(jí)，未來(lái)的需求呈爆發(fā)式增長(zhǎng)。”

有市場(chǎng)需求的地方就有競(jìng)爭(zhēng)，除了LoRa技術(shù)，NB-IoT(窄帶物聯(lián)網(wǎng))技術(shù)也定位在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域，因此競(jìng)爭(zhēng)在所難免，我們不防先把兩種技術(shù)比較一下：

LoRa資源免費(fèi)，成本更低

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需要考慮許多因素，例如節(jié)點(diǎn)成本，網(wǎng)絡(luò)成本，LoRa和NB-IoT選擇了不同的頻段。NB-IoT使用了授權(quán)頻段，有三種部署方式：獨(dú)立部署、保護(hù)帶部署、帶內(nèi)部署。全球主流的頻段是800MHz和900MHz。中國(guó)電信會(huì)把NB-IoT部署在800MHz頻段上，而中國(guó)聯(lián)通會(huì)選擇900MHz，中國(guó)移動(dòng)則可能會(huì)重耕現(xiàn)有900MHz頻段。而LoRa主要在全球免費(fèi)頻段運(yùn)行，包括433、868、915 MHz。黃旭東解釋，“由于LoRa是工作在免授權(quán)頻段的，無(wú)需申請(qǐng)即可進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)營(yíng)成本也低。”

在硬件成本方面，LoRaWAN模塊的總體成本在8-10美元左右，約為NB-IoT等蜂窩LTE模塊價(jià)格的一半。而NB-IoT網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性越高，知識(shí)產(chǎn)權(quán)相關(guān)(授權(quán)頻段方面)費(fèi)用更高，相對(duì)而言，LoRa的成本更低。

部署方式不同，各有利弊

LoRa和NB-IoT的另一個(gè)區(qū)別是，LoRa需要單獨(dú)設(shè)立網(wǎng)關(guān)，而NB-IoT直接連接GSM或LTE網(wǎng)絡(luò)基站。如果運(yùn)營(yíng)商想進(jìn)入物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，NB-IoT可謂首選，LoRa難以匹敵。但是這對(duì)NB-IoT來(lái)說(shuō)無(wú)疑也是一層阻礙，NB-IoT高度依賴于運(yùn)營(yíng)商的基礎(chǔ)設(shè)施，如果網(wǎng)絡(luò)建設(shè)不到位NB-IoT也無(wú)法鋪設(shè)。對(duì)比之下，LoRa可以在任何行業(yè)自行組網(wǎng)，不受制于基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，在沒(méi)有基站的偏遠(yuǎn)地區(qū)，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備依然可以實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行，而NB-IoT就很難實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)。而且NB-IoT升級(jí)到先進(jìn)的4G/ LTE基站比LoRa通過(guò)工業(yè)網(wǎng)關(guān)或塔頂網(wǎng)關(guān)部署更昂貴。

對(duì)于LoRa來(lái)說(shuō)，自行組網(wǎng)增加了建設(shè)的靈活度，但是會(huì)比NB-IoT增加網(wǎng)關(guān)硬件，如果未來(lái)網(wǎng)關(guān)數(shù)量巨大，硬件管理會(huì)有困難，好在LoRa技術(shù)發(fā)展較早，產(chǎn)業(yè)鏈相對(duì)成熟。關(guān)于LoRa是否會(huì)直接連接到基站的問(wèn)題，黃旭東表示，“LoRa可以采取先建設(shè)小基站，再連接大基站的模式，但是也可以直接連接到大基站。”

在底層硬件提供方面，NB-IoT由于參與制定者眾多，因此芯片供應(yīng)商中少不了英特爾、高通、華為、中興微、Nordic、美滿、MTK、RDA等公司。而LoRa技術(shù)只是Semtch公司的專利，相對(duì)而言提供商陣容沒(méi)有這么繁華，為適應(yīng)市場(chǎng)的發(fā)展和需求，Semtech以IP授權(quán)的方式授予更多的公司來(lái)制造LoRa芯片，如ST、Hoperf、Microchip、GemtekT等。

LoRa和NB-IoT可能實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)

既然LoRa和NB-IoT各有利弊，還有另一種聲音表示，未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)部署將呈現(xiàn)LoRa和NB-IoT互補(bǔ)覆蓋的局面。LoRa和NB-IoT相比功耗更低，成本更低，能夠滿足物聯(lián)網(wǎng)碎片化的應(yīng)用需求。而NB-IoT帶寬更大，更適合大網(wǎng)覆蓋，不過(guò)其只能部署在有長(zhǎng)期供電的場(chǎng)景下，而LoRa并不需要。這也意味著，未來(lái)NB-IoT做大網(wǎng)覆蓋，而LoRa在NB-IoT上做低功耗覆蓋來(lái)滿足各種應(yīng)用場(chǎng)景需求。這也就是說(shuō)未來(lái)大部分物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用將發(fā)生在LoRa上，并通過(guò)NB-IoT傳輸數(shù)據(jù)。