NB-IoT、LoRa和ZETA三者的优缺点对比

物联网0140

NB-IoT、LoRa和ZETA三者的优缺点对比,第1张

LoRa技术特点传输距离:城镇可达2-5 Km ,郊区可达15 Km 。工作频率:目前,LoRa 主要在全球免费频段运行,包括433、868、915 MHz等。标准:IEEE802154g。调制方式:基于扩频技术,线性调制扩频(CSS)的一个变种,具有前向纠错(FEC)能力,semtech公司私有专利技术。容量:一个LoRa网关可以连接上千上万个LoRa节点。电池寿命:长达10年。安全:AES128加密。传输速率:几百到几十Kbps,速率越低传输距离越长。NB-IoT技术特点,覆盖广将提供改进的室内覆盖,在同样的频段下,NB-IoT比现有的网络增益20dB,相当于提升了100倍覆盖区域的能力。

NB-IoT特点

NB-IoT在带宽和成本上优势明显,构建于蜂窝网络,只消耗大约180KHz的带宽,可直接部署UMTS网络、LTE网络和GSM网络,很容易实现网络的升级。同时,相对于4G网络,它支持的待机时间长,连接高效,而且联网设备的电池寿命很高。

NB-IoT的优势应用场景:正是因为NB-IoT技术成本低、功耗低,所以在定位、水表和停车等领域应用很广泛,如共享单车里就有内置NB-IoT模组,实现物联网通讯。

更重要的是,NB-IoT背靠运营商对于室内场景覆盖有着天然的优势。确定的频谱资源,并可利用运营商原有的室分系统完成覆盖,可通过融合套餐,设备体验等方式将NB-IoT设备推入到用户家庭当中。广泛应用于如智能家居、智能零售和智慧城市等行业中。

NB-IoT虽然优势明显,但在国内的发展现状是缺乏一个统一的开放产业平台,同时标准、芯片、网络和相关的应用层厂商以中小企业为主,还需要壮大自身联盟的实力,打造强大的生态。

LoRa特点

目前在国内,由于备受国家政策、电信运营商和业内大厂的青睐,NB-IoT技术的发展可谓如火如荼。相比而言,此前因频段授权问题沉寂许久的LoRa技术低调很多。

然而,随着阿里巴巴和中国铁塔合作,以及腾讯等互联网巨头宣布加入LoRa联盟的消息又为该产业注入一支“强心剂”,LoRa技术或将在国内迎来又一个春天。

LoRa的一大特点是在同样功耗下比其它无线方式传播的距离更远,实现了低功耗和远距离的统一,LoRa网络主要由基站(也可以是网关)、服务器、LoRa终端和物联网云四部分组成,其特点是应用端和服务器端数据双向传递。

LoRa的优势是超低功耗和多信道数据传输,增加了系统数据容量,网关和终端系统能够支持测距和定位,非常适用于位置敏感的应用。

LoRa拥有着阿里、腾讯、谷歌等的支持,可直接获得围绕在这些头部互联网玩家周围的生态支持。

可以预见,在未来的室内场景中,NB-IoT与LoRa无疑将依托各自的生态进行长期的龙争虎斗。

NB-IoT和LoRa对比

(1) 频段、成本、服务质量

NB-IOT和蜂窝通信使用的是运营商提供的授权频段,因为是专门划分的频段,因此干扰相对要少很多,虽然实际应用中会收取一定的通信费用,但是相应的也会提供更好的信号服务质量,安全性和认证。而且针对目前蜂窝网络基站的建成更有利于快速大规模应用。

LoRa工作在Sub-1G的非授权频段,无需申请便可以建立网络设备,相对来说网络架构简单,而且实际应用中不需要额外付通信费用,但是因为是开放频段,所以实际应用非常广泛,容易受到其他相同频段设备的干扰。

(2) 通信距离

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,能够实现比LoRa更广的范围覆盖和更好的QoS,且NB-IoT自身具有高达164dB的链路预算,使其传输距离可达15km~20km。

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受,大大扩展了网络容量。LoRa节点的传输距离可达 12~15 km覆盖范围(空旷郊区环境,市区环境传输距离会下降)。

(3) 低功耗、电池寿命

低功耗是物联网的指标之一,关于电池寿命方面需要考虑协议内容和节点电流消耗两个重要因素。

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。

LoRa是基于ALOHA协议的异步通信方式,因此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。

(4) 设备成本

对终端节点来说,LoRa相比NB-IOT更加简单,更容易开发,NB-IOT的协议和调制机制比较复杂,需要更复杂的电路设计和更多的花费,同时NB-IOT采用授权频段,通信需要收取一定的费用。

通过以上的分析,LoRa和NB-IoT最大的区别是:NB-IoT是工作在蜂窝授权频段上,网络由运营商进行部署和维护,为保证能与基站进行正常的通信以及工作,有必要在产品实际部署之前对其功能进行有效的验证。

而LoRa是非蜂窝网络,其标准细节的非公开性,使得产生用于验证的标准信号是个难点。LoRa可以利用传统的信号塔、工业基站甚至是便携式家庭网关来进行。构建基站和家庭网关价格便宜。在成本上来看,LoRa无线模块和NB-IoT无线模块成本相差不大,但在隐形成本上NB-IoT明显是要高于LoRa无线模块。

NB-IoT和LoRa目前都还处于发展的起步阶段,需要各方投入和共同发展。当大规模部署成为可能的时候,NB-IoT和LoRa的模组成本也会进一步降低。就技术方案而言,在短时间内,NB-IoT和LoRa肯定会并行,各有优点、各有缺点,很难说谁压倒谁;但是,如果受到技术方案以外的因素影响,比如赢利模式的创新,与应用行业的紧密结合,借助行业的影响力,两者都有可能率先占据市场。

不用把物联网看的那么高级,或者很新~~~其实消防从来都是联网的,现场探测异常后通知警卫也好,火警也好,都是基础的物联网~~现在的新方案,无非是把一些有线的改成无线的,极大的降低成本,然后增加传感器类型使得方案变得更“漂亮”和“智能”而已~~

缺点么以前的方案就是成本高么,布线啥的也麻烦。新类型方案主要是稳定性,毕竟是消防应用,而且需要时往往是灾难情况和现场,在那种情况下通信的稳定性如何保证是最大的问题~~

STM32应用广资料多,性能较好,外设丰富,但是功耗相对高

CC2530就是给物联网设计的芯片,功耗极低,价格也相对低,关于物联网开发的资料是相对要多的

个人推荐是用CC2530

IoT协议多样性、设备碎片化。

所有子设备复用同一个物理channel,网关代理子设备上线,每个子设备对应一个虚拟连接的session。子设备跟直连设备等同处理,唯一差别就是直连设备有独立channel,子设备是共享物理channel。一个网关有多条物理连接,每个物理连接等价,网关可以往任意一个物理连接发送或者接受数据。

优点是解决了边缘网关的多身份问题,多物理通道相当于多副本,在单个接入服务出现问题时,网关可以通过其他连接通道收发消息,对业务不产生任何影响。

LoRa技术特点

传输距离:城镇可达2-5 Km ,郊区可达15 Km 。

工作频率:目前,LoRa 主要在全球免费频段运行,包括433、868、915 MHz等。

标准:IEEE802154g。

调制方式:基于扩频技术,线性调制扩频(CSS)的一个变种,具有前向纠错(FEC)能力,semtech公司私有专利技术。

容量:一个LoRa网关可以连接上千上万个LoRa节点。

电池寿命:长达10年。

安全:AES128加密。

传输速率:几百到几十Kbps,速率越低传输距离越长。

NB-IoT技术特点

1覆盖广

将提供改进的室内覆盖,在同样的频段下,NB-IoT比现有的网络增益20dB,相当于提升了100倍覆盖区域的能力;

2海量连接能力

NB-IoT比2G/3G/4G有50~100倍的上行容量提升,在同一基站的情况下,NB-IoT可以比现有无线技术提供50~100倍的接入数。基站比传统基站,能够接入更多的(承载LPWA业务的)终端,200KHz频率下面,根据仿真测试数据,单个基站小区可支持5万个NB-IoT终端接入。

3低功耗、低速率、低成本

低功耗意味着 RF 设计要求低,小的 PA 就能实现;

低带宽:意味着不需要复杂的均衡算法

低速率:意味着不需要大缓存,所以可以缓存小、DSP 配置低;

低成本:这些因素使得 NB-IoT 芯片可以做得很小,因此成本就会降低

NB-IOT与LoRa简单对比

未来NB-IoT将在运营商级网络中大放异彩,为物联网时代带来广覆盖、大连接、低成本的网络解决方案;而LoRa则在智慧城市、行业和企业专用应用中实现快速灵活部署。两种网络技术在商用中完全可以实现互补共存。

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