LoRa與NB IoT物聯網應用對比方案

2021-10-20 17:51:04 字數 1931 閱讀 1618

lora是由美國semtech公司推出的一種基於擴頻技術的超遠距離無線傳輸方案,屬於低功耗廣域網(lorawan),是一種低頻寬、遠距離、低功耗、連線量多的物聯網通訊技術。nb-iot是由3gpp標準化組織定義的物聯網窄帶射頻技術,是一種低功耗、廣覆蓋、超遠距離、超大連線量的蜂窩通訊技術。

物聯網主要有感知層、網路層、應用層三部分構成,感知層:利用感測器等隨時隨地獲取物體的資訊;網路層:通過各類網路連線,將感知層獲取到的資訊準確實時的傳輸出去;應用層:將網路層傳輸來的資料進行處理,進行一系列對比分析,達到智慧型化控制和監測。

1)  頻段、成本、服務質量

lora工作在sub-1g的免授權頻段,無需申請便可以建立網路裝置,相對來說網路架構簡單,而且實際應用中不需要額外付通訊費用,但是因為是開放頻段,所以實際應用非常廣泛,容易受到其他相同頻段裝置的干擾。nb-iot和蜂窩通訊使用的是運營商提供的授權頻段,因為是專門劃分的頻段,因此干擾相對要少很多,雖然實際應用中會收取一定的通訊費用,但是相應的也會提供更好的訊號服務質量,安全性和認證。而且針對目前蜂窩網路基站的建成更有利於快速大規模應用。

2)  通訊距離

lora擁有獨特的擴頻技術,成都億佰特實際產品測試,在一般的空曠環境下,30dbm的功率433mhz頻段通訊穩定距離都可以保證在5km以上。nb-iot訊號覆蓋範圍取決於其基站密度和鏈路預算,相比gprs和lte其開闊環境訊號覆蓋範圍可以增加7倍以上,一般通訊穩定距離也可以達到15km。

3)  低功耗、電池壽命

關於電池壽命方面需要考慮兩個重要因素,協議內容和節點電流消耗。lorawan是基於aloha協議的非同步通訊方式,因此可以根據具體應用需求進行精準的休眠時間設定,達到充分利用電池電量的目的。nb-iot同步協議的節點必須定期地聯網,所需要的「峰值電流」比採用非線性調製的lora多出了幾個數量級,尤其是在喚醒後請求基站到接入伺服器的過程中,會存在大量電池電量的消耗。

4)  裝置成本

對終端節點來說,lora相比nb-iot更加簡單,更容易開發,nb-iot的協議和調製機制比較複雜,需要更複雜的電路設計和更多的花費,同時nb-iot採用授權頻段,通訊需要收取一定的費用。

1)  智慧型電表

電表可以採用電源供電,因此在低功耗和電池使用壽命方面沒有過多要求,但是需要對網路內裝置的資料進行實時監控以便及時發現隱患並處理,對於這種低延時、高傳輸速率、大連線量的應用場合,nb-iot相比lora更加適合。

2)  工業製造

一些工業環境中需要對執行的機器進行實時監控,從而保證生產效率同時減少工作量輸出,這種應用場景需要實時頻繁的進行通訊,而且需要保障通訊穩定性,這種就比較適合nb-iot方案。一種工業場景應用是需要追蹤裝置和監控工作裝置的執行狀態,需要低成本並且長壽命的電池供電,相比來說lora更加適合。

3)  物流追蹤

在物流追蹤應用中,需要裝置在實際應用中具有長電池使用壽命,需要根據定位需求在運輸車輛或倉庫場所布網,這時可攜式的基站便派上了用場,lora滿足這樣的部署方案。

4)  智慧型農業

對於農業,需要與低功耗和低成本的感測器結合,將溫濕度、二氧化碳濃度、鹽鹼度等資料進行上傳,由於農作物生產週期比較長,因此不需要裝置實時上傳資料,lora比較適合用於這種場景,但是當農業面積覆蓋比較大時,nb-iot反而更加適合。

lora和nb-iot二者具有各自的特點和應用適應性,兩者哪個更加優秀沒有乙個定性選擇,每乙個應用場景都具有自己獨特的需求和考慮。

lora物聯網閘道器

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