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随着互聯網、移動互聯網的(de)飛(fēi)速發展,近年(nián)來物聯網迎來爆發期。IDC認為(wèi),到2020年(nián)物聯網的(de)市場規模将達到1.7萬億美元,最大的(de)需求來自(zì)工業。McKinsey預計,2025年(nián)制造業物聯網産值将達到2.5萬億美元。因此,近年(nián)來,物聯網成為(wèi)最熱話題。目前已經湧現出多種不同速率的(de)物聯網技術。其中,NB-IoT和(hé)LoRa所受的(de)關注度最高(gāo)。
本來,随着2017年(nián)年(nián)底工信部無線電管理(lǐ)局發布公開征求對《微功率短(duǎn)距離(lí)無線電發射設備技術要求(征求意見稿)》的(de)意見,LoRa在國內(nèi)的(de)發展前景已經非常不被看好。但是随着近日部分企業的(de)涉足,使得坊間傳說LoRa要卷土重來,甚至還有了傳聞說LoRa要成為(wèi)主流物聯網技術制式,未來還要挑起物聯網發展重任。這使得業內(nèi)人士不得不出來仔細分析一(yī)下兩種技術的(de)優劣。全面分析兩種技術後發現,LoRa前途目前依然困難重重,而NB-IoT得天時地(dì)利人和(hé),LoRa與NB-IoT的(de)物聯網技術之争,高(gāo)低(dī)已經立判:LoRa前景堪憂,NB-IoT一(yī)片光明。
網絡:
NB-IoT廣域覆蓋已成大勢;LoRa難以連續覆蓋
LoRa宣稱有超過50多張商用網絡,但是缺少主流運營商參與,前期支持的(de)Orange、比利時Proximus等,也均開始轉型NB-IoT。LoRa網絡需要完全新建設備,初期投資大,任何一(yī)家廠商難以在短(duǎn)時間做(zuò)到連續覆蓋。
這裏值得一(yī)提的(de)是韓國運營商SKT的(de)物聯網發展經曆,頗具戲劇性。SKT過度追求建網成本的(de)降低(dī),2016-2017年(nián)在韓國首爾建設了數萬個LoRa基站,但覆蓋很差,終端設備僅能在馬路上接收到信号,在室內(nèi)幾乎無信号。這樣糟糕的(de)結果,導緻SKT在物聯網領域無法與韓國另外兩家運營商KT和(hé)LG U+競争(這兩家運營商部署了NB-IoT網絡)。
在國內(nèi),從2018年(nián)的(de)某個時間節點開始,LoRa在470-510MHz頻段隻能單信道(dào)使用,而且單信道(dào)帶寬最大不能超過200kHz、最大發射功率不能超過50mW,按上述這種最新配置計算,将來一(yī)個LoRa基站能夠承載的(de)LoRa連接就會連500個都到不了,這幾乎從理(lǐ)論上封死了LoRa大規模組網的(de)空間。
另一(yī)方面,垂直行業客戶自(zì)己建設LoRa網絡性價比并沒有想象中那麽高(gāo)。LoRa需要行業客戶自(zì)己部署網絡或委托第三方,也就導緻LoRa網絡需要行業客戶自(zì)己維護。但是行業客戶一(yī)般都不是通信方面的(de)專家,那麽在維護網絡的(de)時候主要會依賴第三方,這時會産生大量的(de)維護成本,同時行業客戶對技術的(de)更新方向和(hé)節奏把控不是特别好,不像運營商網絡比較專業而且網絡質量比較穩定,所以從這個角度來講,對行業客戶而言, LoRa隻不過是看上去(qù)很美。
衆所周知,以NB-IoT為(wèi)代表的(de)LPWAN網絡,最大的(de)技術特征就是廣域覆蓋,如(rú)今NB-IoT已經是全球主流運營商支持的(de)标準技術,Vodafone、德國電信、軟銀等56家運營商均已經部署了NB-IoT商用網絡,美國T-Mobile也已經宣布商用了NB-IoT,其餘AT&T、Verizon也積極進行NB-IoT的(de)商用試點。
在國內(nèi),借助三大運營商現有的(de)鐵塔和(hé)基站,不難實現NB-IoT廣域覆蓋這一(yī)目标,而廣域無差别覆蓋的(de)一(yī)張網絡,無疑更有利于全國标準化産品的(de)誕生。NB-IoT可(kě)以依賴現有運營商設備軟件升級完成,投資少,保護運營商原有資産,可(kě)以快速完成網絡部署。目前,中國三大運營商已經部署了接近100萬個NB-IoT基站。近兩年(nián)興起的(de)共享單車,就是在這樣的(de)網絡下才能誕生的(de)商業模式。又比如(rú)物流、森林防火、城市公共設施、車聯網等,需要不斷變化連接位置,或者在非常大的(de)範圍內(nèi)連接多個設備的(de)物聯網商業模式,都需要這樣一(yī)張廣域覆蓋的(de)無差别物聯網絡支持才行。
頻譜:
NB-IoT授權頻譜工作穩定,LoRa非授權頻譜幹擾大不穩定
NB-IoT基于授權頻譜,所有的(de)頻譜使用是有專業規劃的(de),且受到法律保護,幹擾等因素可(kě)控。NB-IoT基于現有運營商的(de)蜂窩移動通信網,是基于調度的(de)技術,哪個用戶在哪發是由基站進行調度的(de),資源使用效率比較高(gāo),不會發生很多碰撞。而且基于調度的(de)系統可(kě)以進一(yī)步提升通信質量。
LoRa基于非授權頻譜,幹擾等因素不可(kě)控,難以保證網絡質量。目前國家對于低(dī)功耗廣域網絡暫時還沒有專門的(de)法規、政策,頻譜領域的(de)監管主要還是參考”微功率短(duǎn)距離(lí)無線電”管理(lǐ)的(de)規範,而且相關部門的(de)征求意見稿,也一(yī)直想對國內(nèi)的(de)頻譜進行限制,比如(rú)限制發射機連續發射時間、不能用于組網等,雖然征求意見稿未正式對外發布,但是這是LoRa潛在的(de)不确定因素。而且LoRa發展這幾年(nián),工信部無線電管理(lǐ)局也一(yī)直沒有給LoRa終端發頻率許可(kě)證。若按《征求意見稿》的(de)規範正式實施的(de)話,對于非授權頻譜低(dī)功耗廣域網絡無疑是一(yī)次緻命打擊,其中就包括LoRa技術。
除了頻譜方面,在技術上LoRa技術的(de)通信質量也難以保證。LoRa基于Aloha機制,有點類似于Wi-Fi,需要搶信道(dào)發,比如(rú)先嘗試發一(yī)下,如(rú)果發現跟其他人碰撞,那麽隻好過一(yī)段時間再發,一(yī)發生碰撞就要回退回去(qù)對時延和(hé)發包成功率都有較大影響。這種機制會導緻大量無效的(de)碰撞,發送接收效率低(dī)。
芯片:
LoRa芯片被一(yī)家壟斷,NB-IoT芯片走向開放
芯片是一(yī)個産業的(de)基礎和(hé)內(nèi)核。芯片若受制于人,其後果不堪設想。LoRa隻有Semetch一(yī)家美國公司提供芯片,屬于獨家壟斷。前段時間中國一(yī)家主流通信設備廠商被美國禁售芯片的(de)事情還曆曆在目。芯片受制于美國,将使得一(yī)個技術的(de)發展完全受制于人,整個産業的(de)主動權都不在自(zì)己手裏。
NB-IoT是3GPP定義的(de)标準協議,全球主流芯片廠商都能夠提供NB-IoT商用芯片,比如(rú)高(gāo)通、MKT、紫光展銳、三星、ARM、華為(wèi)等,是全球開放協議的(de)産品。并且,随着NB-IoT芯片發貨量的(de)增多,NB-IoT的(de)價格問題也已經得到解決,剛剛開标的(de)聯通300萬NB-IoT模組,價格已經降到了23元每片,相信随着NB-IoT使用量的(de)增多,NB-IoT模組的(de)價格還會進一(yī)步降低(dī)。
演進:
NB-IoT将演進到5G ,LoRa難以向5G演進
NB-IoT 在物聯網低(dī)速、低(dī)成本領域提供通信支持,滿足不同細分市場的(de)需求,可(kě)以說NB-IoT是5G商用的(de)前奏和(hé)基礎。NB-IoT是面向5G的(de)物聯技術,将在長(cháng)時間之內(nèi)與NR mMTC共存,并在未來向5G演進。具體而言, 3GPP Release 13是首版本,之後Release 14以及Release 15将再持續增強,最終融入5G。
而LoRa是某個公司的(de)私有協議,難以實現面向未來長(cháng)期的(de)技術演進。要知道(dào),運營商永遠要考慮通信技術的(de)不斷演進,如(rú)果一(yī)個技術無法持續演進,就是沒有未來的(de)。如(rú)同中國通信業某個特定發展時期的(de)小靈通,即便救得了眼前的(de)急,發展了一(yī)些用戶,但是卻沒有前途可(kě)言。
生态:
NB-IoT百花齊放,LoRa較為(wèi)閉塞
任何一(yī)種技術的(de)繁榮度離(lí)不開生态的(de)繁榮,生态赢則技術赢。這方面 LoRa隻有一(yī)個聯盟,較為(wèi)閉塞。而NB-IOT聯盟百花齊放,三大運營商均有自(zì)己産業聯盟,NB-IoT物聯網聯盟等多個組織也均在努力孵化生态,衆多大企業,比如(rú)海爾、松下、美的(de)等家電巨頭也加入NB-IoT陣營,水務、燃氣等大型行業聯盟也傾向于NB-IoT,生态一(yī)片欣欣向榮之勢。
應用:
LoRa未見百萬連接項目,NB-IoT應用進入爆發期
LoRa至今未見較大項目。而NB-IoT已近出現了百萬級應用,比如(rú)杭州NB-IoT煙感,已經簽約100萬;中部某省市的(de)電動車監控,已經開始規模試點,部署15萬台,目标300萬;深圳燃氣也已經公布了160萬NB-IoT智能燃氣表。在智能工廠方面,2018年(nián)5月,愛立信南京工廠成功部署了第1000個NB-IoT終端應用,标志着利用NB-IoT對工業制造進行智能化改造取得重要的(de)階段性成果。
我國各産業和(hé)行業在參與國際競争時,最大的(de)優勢往往來源于規模優勢。在這樣的(de)邏輯下,我國在物聯網伊勢,就在技術上相對聚焦,從長(cháng)遠看,對于培育整個産業的(de)競争優勢是有利的(de)。明确了标準以後,也才更有利于産業生态的(de)繁榮,終端模組芯片的(de)量産,帶來價格的(de)降低(dī),平台和(hé)應用的(de)統一(yī),帶來更聚焦的(de)發展方向。從以上幾個方面來看,LoRa在與NB-IoT物聯網技術制式之戰中前景黯淡,産業界應該及早在LoRa在與NB-IoT之間做(zuò)出明智的(de)選擇。