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NB-IoT和LoRaWAN的10大对比,区别,不同,如何选择

2020-12-30

最为物联网时代的"宠儿",作为同样低功耗的NB-IoT和LoRaWAN的LPWAN广域网,该如何选择,他们的区别与不同又是什么呢?


NB-IoT设备可通过与LTE移动网络连接,实现信息的远程通信,是可以通过三大运营商,进行实时通信的,对信息的及时传递,起到了非常重要的作用与意义。

而LoRaWAN未经过运营商的许可,不能直接支持LTE移动网络;若想连接LTE网络,必须先与云中网络和应用服务器的传感器与网关相连接,从而实现LoRaWAN数据传输通信。

不过随着荷兰Semtech的不断创新,使得LoRa设备和无线RF技术(LoRa技术) 正逐渐迅猛的发展,在全球物联网平台迅速普及,并通过LoRaWAN的远程和低功耗的的优点,在许多垂直行业中实现各种解决方案,而越发的引人注目。

相对于NB-IoT,LoRaWAN在创建自己的IoT应用程序时,需要考虑上述因素,还有LPWAN的连接方式。


下面就NB-IoT与LoRaWAN进行对比:



1.生态系统


LoRaWAN得到了LoRa Alliance ™的支持,这是一个由500多名成员组成的开放式非营利性协会。

协会成员可以非常密切的合作并毫无保留的分享各自的专业经验,从而利好与推进,实现了LoRaWAN协议的成功。

并将LoRaWAN协议,作为运营商级物联网LPWAN安全连接的领先开放的全球标准。

而NB-IoT是基于三大运营商所提供的技术(3GPP和GSMA)支持,GSMA作为共同目标是提升蜂窝网络和设备的利益,使得两个电信标准协会的宗旨可得到统一。

所以,NB-IoT与LoRaWAN是两个完全不同的系列。

OIP (1).jpg

2.频谱


LoRaWAN针对超低功率和远程应用进行了深度的理解与优化。

因此,网络可在未经许可的ISM sub-1GHz频谱网络上运行,而且该网络可为网络运营商和设备制造商的接入是免费的。

NB-IoT则需使用蜂窝频谱网络,该网络针对所有其他频谱效率进行了优化,因为频段使用的许可证费用相对较高,并且仅限于少数能够支付费用的许可证持有者才能运行使用。

所以,NB-IoT比LoRaWAN要求更高,才能实现对技术的运用与数据传输通信。


3.部署状态

LPWAN

代表NB-IoT,LTE和其他移动网络利益的组织GSMA称,预计 40个国家将在不久的将来推出NB-IoT网络。

据LoRa联盟称,目前49个国家的83家公共网络运营商正在使用LoRaWAN,还有更多的私营企业网络在LoRaWAN上运行。

所以,NB-IoT比LoRaWAN的部署发展情况要慢一些。


4.部署选项


LoRaWAN网络提供高度灵活的部署。

这意味着它们可以安装在公共,私人或混合网络中,室内或室外。

LoRaWAN信号可有农村包围城市,大到深入城市设施当中,小到在农村开放的环境中每个网关可以覆盖30英里,都可以接收信号。

NB-IoT利用LTE蜂窝基础设施。

这意味着网络是具有4G/LTE蜂窝塔的室外公共网络。

即使传感器超出基站的范围,基站也不能容易定位在其他地方,较为稳定。

所以,NB-IoT比LoRaWAN更具携便性与稳定性。


5.议定书


LoRaWAN协议允许异步发送数据,这意味着数据仅在必要时发送。

这延长了现场传感器设备的电池寿命可长达10年,从而使电池更换成本降低,省去了不必要的麻烦。

而无论是否存在要发送的数据,NB-IoT都保持与蜂窝网络的同步连接;

这对于传感器设备而言消耗相当长的电池寿命,导致较高的电池更换成本,在许多应用中就增加维护成本。

所以,NB-IoT比LoRaWAN的维护成本更高。


6.传输电流


LoRaWAN在10 dBm时提供18 mA的发射电流,在20 dBm时提供84 mA的发射电流。

而LoRaWAN则可采用非常低成本的廉价电池电源供应,即使是纽扣电池也可使用。

NB-IoT传感器在23 dBm时消耗~220 mA,在13 dBm时消耗100 mA,这意味着它需要更多更大的电源才能满足运行条件,更换电池的频率会更高更频繁。

所以,NB-IoT比LoRaWAN所需的电流更大,所需的条件也更复杂多样。


7.接收电流


LoRaWAN为远程传感器提供比NB-IoT更低的传感器BOM成本和电池寿命。

接收电流约为5 mA,说明了LoRaWAN总功耗降低3-5倍。

NB-IoT以~40 mA的电流运行接收电流。

蜂窝网络和设备之间的通信平均消耗超过110 mA,一次持续数十秒。

协议开销对需要3年,5年或10年以上运行设备电池严重的受到大量消耗与损害。

所以,NB-IoT比LoRaWAN更消耗电、电池寿命更低。


8.数据速率

Lora nbiot.jpg

LoRaWAN的数据速率约为293 bps-50 kbps,较为低速。

LoRaWAN协议根据传感器距网关的距离动态调整数据速率,从而优化信号的空中时间并减少冲突。

NB-IoT的峰值数据速率约为250 kbps,更适合具有更高功率预算的更高数据速率用例(50 kbps以上)。

所以,NBIoT在整体上要大于LoRaWAN的数据传输速率的。


9.链接预算


LoRaWAN的MCL信号传输取决于地区监管限制。

链路预算最好在155 dB到170 dB之间。

NB-IoT需要以低比特率重复远程传感器,以便能够支持远程传感器。

链路预算最高为164 dB。

所以,在链接预算上并没有太大差异。


10.流动性


即使没有GPS定位,LoRaWAN也可以在许多应用中具有足够高的精度。

当把资产从一个地方转移到另一个地方时,LoRaWAN可以支持移动传感器并跟踪它们,使得转移后的资产不易丢失。

而NB-IoT仅限于局域位置的重选,NB-IoT并没有对资产的移动跟踪进行很好的优化。

所以,由于NB-IoT没有针对可移动的设备进行良好的优化,使得其与LoRaWAN相比,极其不便。



总归总的讲,物联网就是利用正确的技术解决现实问题并提高效率。NB-IoT与LoRaWAN各有利弊,用户在判断时,英取长补短,根据自己的需求进行合理的做出选择。