LoRa vs NB-IOT：哪个物联网标准更具优势？

作者：Hussain Fakhruddin?
翻译：牟云飞?
责编：屠敏，技术之路，共同进步，欢迎技术投稿、给文章纠错，请发送邮件至tumin@csdn.net。

近期全球低功耗广域网（LPWAN）市场的激增可归因于多个因素。机器学习和 M2M 通信标准的快速发展发挥了重要作用，加之全球对物联网服务的需求不断增长、低价的 LPWAN 工具和节能机会的增多。

预计在2022 年，全球 LPWAN 市场的价值将会提升至 460 亿美元以上（2015 年的价值刚刚超过 5 亿美元）。虽然 Semtech 的?LoRa 技术在这一领域稍早处于领先地位，但?NB-IOT（窄带物联网）作为强大的 LPWAN 标准也正在迅速得到广泛认同（今年 1 月，Vodafone 在西班牙推出商业 NB-IOT 网络）。本文对 LoRa 和 NB-IOT 进行逐点分析比较，尝试找出哪一个 LPWAN 协议更具优势：

1.本质

虽然“LoRa”和“LoRaWAN”通常被当做同义词使用，但两者所指并不相同。LoRaWAN 是在 LoRa 技术环境中运行的 LPWAN 协议标准。而 LoRa 本身是一种用于物联网通信的调制方式。另一方面，NB-IOT 在 2016 年中期由 3GPP（第三代合作伙伴计划）标准定义，对低数据速率的设备来说优势甚微。NB-IOT 可以独立或通过“带内频谱”的方式实现，它有两个主要的变体——一个由诺基亚、爱立信和英特尔发布；另一个由沃达丰（Vodafone）和华为发布。简而言之，NB-IOT 是一种蜂窝标准，而 LoRa 不是。

2.宽带支持

NB-IOT 通常在比 LoRaWAN 稍高的带宽上工作。3GPP 技术的信号带宽要求为 180 KHz ——比 Semtech 公司的 LoRa 技术需要的 125 KHz 高一点。有趣的是，NB-IOT 和 LoRa 的信号带宽明显高于 Sigfox（另一种主流LPWAN标准），后者工作频率为 0.1 KHz。

3.所需网关

LoRa 需要专用网关才能工作，而 NB-IOT 则不需要。据华为一位高级官员介绍，NB-IOT 的基础设施是直接连接基站和传感器设立的（LoRa 架构需要通过网关来完成）。虽然目前可用的 LoRa 网关很强大，而且通常价格有竞争力，但仍有额外一些硬件需要管理，因此可能是一个潜在的麻烦。而 NB-IOT 根本不需要这些。

注：此前一篇文章提到了一些高端的 LoRa 网关。

4.所需频谱

LoRa 物联网技术在非授权频谱上工作（Sigfox 也是这样）。因此由 LoRaWAN 支持的应用程序成本低——而电池性反而得到提升（以后会越来越多）。与 LoRa 的异步协议不同，NB-IOT 服务是同步的并使用授权频段（LoRa 和 NB-IOT 都使用低于 1GHz 的频段）。频段授权的成本现在并不低——每MHz的成本大于 500 美元。电信运营商可以选择在防护频段、4G LTE频谱、或者独立网络中部署NB-IOT。

5.生态系统

LoRa 的生态系统比 NB-IOT 或其他蜂窝物联网通信标准的生态系统要强。LoRa 已经在许多国家地区被采纳为物联网网络标准，包括美国、澳大利亚、新西兰、中国台湾地区和荷兰（LoRa 在印度也很火）。NB-IOT 相比之下是一个“新玩家”，2017 年初才在西班牙进行商业首秀（爱尔兰也将使用 NB-IOT 网络）。LoRa 技术的低成本、广范围、多功能在稳定的生态系统和社区支持中具有优势——但在未来几年内，NB-IOT 将有很多机会迎头赶上。

6.与不同类型应用程序的适用性

尽管 LoRa 与 NB-IOT 之争已经引起了大量的不实消息，但值得注意的是，这两种技术是针对不同类型的终端应用进行的优化。例如，LoRaWAN 适合用于需要较低成本、较高电池寿命和并不需要频繁通信的应用程序或设备（比如说一天几次）。相比之下，NB-IOT 最适合需要较短的下行延迟并且更频繁通信的应用程序。两种物联网协议都有其独特的价值体现——不能互相取代。

7.客户资料

包括 LoRa、NB-IOT 和 Sigfox 在内的 IoT/M2M 通信标准的主要客户是来自世界各地的电信运营商领导者（SK 电讯去年在韩国部署 LoRaWAN 搭建物联网网络）。LoRa 技术也可以被非电信运营商使用——这是 NB-IOT 做不到的。众包网络可以轻松访问和实施基于 LoRa 的物联网解决方案（The Things Network 已经这样做了）。NB-IOT 的可用性仍然有限。

8.网络覆盖

远程覆盖是 NB-IOT 和 LoRa 共同的“独特卖点”，NB-IOT 在这方面显然更强大，其覆盖范围可延长至 18-21 公里，高于 LoRa 提供的 12-15 公里覆盖范围。然而仔细观察可以发现一个有趣的事实：NB-IO 在城市运作良好，但在郊区或农村地区（没有强大 4G 覆盖的任何地方）表现一般。由于 LoRaWAN 不依赖蜂窝数据或 WiFi，其覆盖范围在所有地区都保持相对稳定。

注：LoRa 基站建设成本是部署 NB-IOT 所需的 4G-LTE 基站成本的一小部分。LoRa 所需的较低投资在很大程度上使其处于有利地位。