LoRa和NB-IoT如何在物聯(lián)網(wǎng)中競爭？

從運動手環(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翻天覆的變化，有了運動手環(huán)，我們可以實時監(jiān)控健康狀況，有了共享單車，我們可以自由出行。權(quán)威機構(gòu)預(yù)測，到2020年物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的數(shù)量將達(dá)到500億，而且還會有新的應(yīng)用出現(xiàn)，面對如此龐大的目標(biāo)市場，雖然軟件、安全、云計算、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線節(jié)點數(shù)量達(dá)到預(yù)計的規(guī)模。LoRa 技術(shù)的出現(xiàn)打破了這一瓶頸，它使用擴頻調(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，該公司無線和傳感器產(chǎn)品市場及應(yīng)用副總裁黃旭東介紹，“對于3G、5G通信來說，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。從目前的應(yīng)用趨勢來看，LoRaWAN被部署在全球超過60個國家和地區(qū)，成立于2015年的LoRa聯(lián)盟擁有超過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器件和無線射頻技術(shù)(LoRa技術(shù))裝備進(jìn)其單車中，以補充其授權(quán)頻譜連接選項來實現(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)點和SmartSwarm 243網(wǎng)關(guān)來擴展無線產(chǎn)品線;云服務(wù)供應(yīng)商奈伯思(Netvox)在不到6個月之內(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，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)用市場發(fā)揮重要作用。黃旭東表示，“目前智能表計市場應(yīng)用市場最大，未來兩三年物流應(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，2017年LoRa芯片出貨量將千萬量級，未來的需求呈爆發(fā)式增長。”

有市場需求的地方就有競爭，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，因此競爭在所難免，我們不防先把兩種技術(shù)比較一下：

LoRa資源免費，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：獨立部署、保護帶部署、帶內(nèi)部署。全球主流的頻段是800MHz和900MHz。中國電信會把NB-IoT部署在800MHz頻段上，而中國聯(lián)通會選擇900MHz，中國移動則可能會重耕現(xiàn)有900MHz頻段。而LoRa主要在全球免費頻段運行，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，無需申請即可進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)簡單，運營成本也低。”

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模塊價格的一半。而NB-IoT網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性越高，知識產(chǎn)權(quán)相關(guān)(授權(quán)頻段方面)費用更高，相對而言，LoRa的成本更低。

部署方式不同，各有利弊

LoRa和NB-IoT的另一個區(qū)別是，LoRa需要單獨設(shè)立網(wǎng)關(guān)，而NB-IoT直接連接GSM或LTE網(wǎng)絡(luò)基站。如果運營商想進(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NB-IoT來說無疑也是一層阻礙，NB-IoT高度依賴于運營商的基礎(chǔ)設(shè)施，如果網(wǎng)絡(luò)建設(shè)不到位NB-IoT也無法鋪設(shè)。對比之下，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，在沒有基站的偏遠(yuǎn)地區(qū)，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備依然可以實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)運行，而NB-IoT就很難實現(xiàn)組網(wǎng)。而且NB-IoT升級到先進(jìn)的4G/ LTE基站比LoRa通過工業(yè)網(wǎng)關(guān)或塔頂網(wǎng)關(guān)部署更昂貴。

對于LoRa來說，自行組網(wǎng)增加了建設(shè)的靈活度，但是會比NB-IoT增加網(wǎng)關(guān)硬件，如果未來網(wǎng)關(guān)數(shù)量巨大，硬件管理會有困難，好在LoRa技術(shù)發(fā)展較早，產(chǎn)業(yè)鏈相對成熟。關(guān)于LoRa是否會直接連接到基站的問題，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，相對而言提供商陣容沒有這么繁華，為適應(yīng)市場的發(fā)展和需求，Semtech以IP授權(quán)的方式授予更多的公司來制造LoRa芯片，如ST、Hoperf、Microchip、GemtekT等。

LoRa和NB-IoT可能實現(xiàn)互補

既然LoRa和NB-IoT各有利弊，還有另一種聲音表示，未來物聯(lián)網(wǎng)部署將呈現(xiàn)LoRa和NB-IoT互補覆蓋的局面。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，不過其只能部署在有長期供電的場景下，而LoRa并不需要。這也意味著，未來NB-IoT做大網(wǎng)覆蓋，而LoRa在NB-IoT上做低功耗覆蓋來滿足各種應(yīng)用場景需求。這也就是說未來大部分物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用將發(fā)生在LoRa上，并通過NB-IoT傳輸數(shù)據(jù)。