Comparação técnica de NB-IoT e LoRa

No campo da Internet das Coisas de baixa potência e área ampla, a indústria concentra-se principalmente nas tecnologias NB-IoT e LoRa, apoiando a interconexão de várias indústrias e criando serviços inovadores, como medidores inteligentes e condicionadores de ar compartilhados.

Nos últimos dias, o artigo “Lendo o status, desafios e perspectivas do NB-IoT” e “LoRa na Internet das Coisas” é que fantasma? As características e o status de desenvolvimento das tecnologias NB-IoT e LoRa são resumidos respectivamente. Os membros da indústria comparam frequentemente as duas tecnologias, e a discussão sobre qual tecnologia é mais adequada para o desenvolvimento do mercado interno também continua. Para as empresas da indústria vertical que desejam construir a Internet das Coisas, como escolher duas tecnologias, este artigo tenta encontrar a resposta.

Status de desenvolvimento de LoRa e NB-IoT

Com o rápido desenvolvimento nos últimos anos, LoRa e NB-IoT fizeram grandes progressos em ampla cobertura. O NB-IoT já completou a cobertura de mais de 300 cidades em todo o país, e o número de conexões de terminais ultrapassou 50 milhões. É aumentado em dezenas de milhões de notas todos os anos, abrangendo indústrias que incluem cidades inteligentes, proteção ambiental, agricultura, cuidados médicos e logística.

LoRa também está florescendo mais no país. LoRa, uma tecnologia que surgiu antes do NB-IoT, também está recebendo atenção de alguns mercados verticais da indústria. Ao mesmo tempo, algumas empresas de Internet optaram por promover o desenvolvimento da tecnologia LoRa, com a intenção de utilizar a tecnologia LoRa para abrir novos caminhos para a IoT.

Hoje em dia, ambos os lados precisam de encontrar novos cenários de crescimento, e os mercados domésticos inteligentes e industriais da Internet estão em ascensão. Se a amplitude ou profundidade do desenvolvimento futuro do mercado é digna do desenvolvimento de várias tecnologias. Portanto, quem conseguir ocupar a posição de liderança de mercado, conseguir obter mais apoio da cadeia industrial e formar um ecossistema mais completo, poderá obter maior sucesso no futuro.

LoRa e NB-IoT, ambas tecnologias de Internet das Coisas de área ampla, têm vantagens inerentes em tais cenários de cobertura de curta distância, cobrindo uma área ampla, baixo consumo de energia, uma plataforma de gerenciamento poderosa, uma rica variedade de terminais e um grande número de cadeias industriais. Suporte a jusante.

O relatório IHS Markit apontou que o segmento de mercado LPWAN, que já foi amplamente aberto, começou a diminuir significativamente, mas ainda está nos estágios iniciais de desenvolvimento. Em 2018, apenas 150 milhões de links LPWAN foram implantados. Até 2023, espera-se que LoRa e NB-IoT ocupem 86% de todos os links LPWAN. LoRa pode ganhar mais adoção de redes privadas, enquanto NB-IoT é usado principalmente. Aplicado a redes públicas.

Recursos NB-IoT

NB-IoT tem vantagens óbvias em largura de banda e custo. Ele é construído em uma rede celular e consome apenas cerca de 180 KHz de largura de banda. Ele pode implantar diretamente rede UMTS, rede LTE e rede GSM, e é fácil atualizar a rede. Ao mesmo tempo, em comparação com as redes 4G, suporta longos tempos de espera, conexões eficientes e alta autonomia da bateria dos dispositivos em rede.

Vantagens do cenário de aplicação NB-IoT: Como a tecnologia NB-IoT tem baixo custo e baixo consumo de energia, ela é amplamente utilizada em posicionamento, medidores de água e estacionamento. Por exemplo, existem módulos NB-IoT integrados em bicicletas partilhadas. Comunicação em rede.

Mais importante ainda, os operadores back-to-back de NB-IoT têm uma vantagem natural para cobertura de cenas internas. Os recursos de espectro identificados podem ser cobertos pelo sistema de divisão de sala original da operadora, e o dispositivo NB-IoT pode ser empurrado para a casa do usuário por meio de um pacote de fusão e uma experiência de dispositivo. Amplamente utilizado em setores como casas inteligentes, varejo inteligente e cidades inteligentes.

Embora a NB-IoT tenha vantagens óbvias, o seu estado de desenvolvimento na China carece de uma plataforma industrial aberta e unificada. Ao mesmo tempo, os fornecedores de padrões, chips, redes e camadas de aplicação relacionadas são principalmente pequenas e médias empresas. Eles também precisam fortalecer as suas próprias alianças e construir alianças fortes. Ecologia.

Recursos LoRa

Actualmente, o desenvolvimento da tecnologia NB-IoT está em pleno andamento devido à popularidade das políticas nacionais, dos operadores de telecomunicações e dos intervenientes da indústria. Em contraste, a tecnologia LoRa, que permaneceu silenciosa por muito tempo devido a problemas de licenciamento de banda, é muito discreta.

No entanto, com a cooperação entre Alibaba e China Tower, e a notícia de que Tencent e outros gigantes da Internet anunciaram sua participação na Aliança LoRa, eles injetaram um “agente cardiotônico” na indústria, e a tecnologia LoRa dará início a outra primavera na China .

Uma das características do LoRa é que ele fica mais distante de outros métodos sem fio com o mesmo consumo de energia, alcançando baixo consumo de energia e uniformidade de longa distância. A rede LoRa é composta principalmente por estações base (também gateways), servidores, terminais LoRa e objetos. A nuvem em rede consiste em quatro partes, que são caracterizadas pela entrega bidirecional de dados entre o lado do aplicativo e o lado do servidor.

Os pontos fortes do LoRa são o consumo de energia ultrabaixo e a transmissão de dados multicanal, aumentando a capacidade de dados do sistema, e o gateway e os sistemas finais suportam alcance e posicionamento, tornando-o ideal para aplicações sensíveis à localização.

LoRa tem o apoio de Ali, Tencent, Google, etc., e pode obter apoio ecológico diretamente em torno desses principais players da Internet.

É previsível que nas futuras cenas internas, NB-IoT e LoRa, sem dúvida, dependam de sua própria ecologia para batalhas de longo prazo.

Comparação NB-IoT e LoRa

(1) Faixa de frequência, custo, qualidade de serviço

NB-IOT e comunicação celular utilizam a banda de frequência licenciada fornecida pela operadora. Por se tratar de uma banda de frequência especialmente alocada, a interferência é relativamente pequena. Embora o aplicativo real cobre uma determinada taxa de comunicação, o correspondente fornecerá melhor. Qualidade, segurança e certificação do serviço de sinalização. Além disso, a conclusão da atual estação base da rede celular é mais propícia para uma aplicação rápida em grande escala.

LoRa funciona na banda de frequência não licenciada do Sub-1G. Pode estabelecer equipamentos de rede sem aplicação. Relativamente falando, a arquitetura da rede é simples e não há necessidade de pagar taxas extras de comunicação em aplicações práticas. Porém, por se tratar de uma faixa de frequência aberta, a aplicação prática é muito extensa e fácil. Interferência de outros dispositivos na mesma banda de frequência.

(2) Distância de comunicação

A cobertura do sinal NB-IOT depende da densidade da estação base e do orçamento do link. Com as vantagens de recursos anteriores, pode alcançar uma cobertura mais ampla e melhor QoS do que LoRa, e o próprio NB-IoT tem um orçamento de link de até 164dB. Sua distância de transmissão pode chegar a 15km~20km.

LoRa usa tecnologia de modulação de espectro espalhado de modulação de frequência linear, que não apenas mantém as características de baixo consumo de energia como FSK (Frequency Shift Keying), mas também aumenta significativamente a distância de transmissão de comunicação, melhorando assim a eficiência da rede e a capacidade anti-interferência, ou seja, diferentes sequências de propagação. Quando os terminais transmitem simultaneamente usando a mesma frequência, eles não interferem entre si. Com base nisso, o gateway desenvolvido pelo terminal pode realizar a recepção de dados paralelos multicanal e expandir significativamente a capacidade da rede. A distância de transmissão do nó LoRa pode atingir uma cobertura de 12 a 15 km (no ambiente suburbano aberto, a distância de transmissão ambiental urbana diminuirá). 

(3) Baixo consumo de energia e duração da bateria

O baixo consumo de energia é um dos principais indicadores da Internet das Coisas. Existem dois fatores importantes a serem considerados: o conteúdo do protocolo e o consumo de corrente do nó em termos de vida útil da bateria.

Os nós do protocolo de sincronização NB-IOT devem ser interligados periodicamente. A "corrente de pico" necessária é várias ordens de grandeza maior que a do LoRa com modulação não linear. Principalmente no processo de solicitação de acesso da estação base ao servidor após acordar, haverá um grande consumo de energia da bateria.

LoRa é um método de comunicação assíncrona baseado no protocolo ALOHA, para que possa definir com precisão o tempo de suspensão de acordo com os requisitos específicos da aplicação, de modo a utilizar totalmente a energia da bateria.

(4) Custo do equipamento

Para o nó terminal, LoRa é mais simples e fácil de desenvolver do que NB-IOT. O protocolo e o mecanismo de modulação do NB-IOT são mais complicados, exigindo projetos de circuitos mais complicados e mais custos. Ao mesmo tempo, o NB-IOT adota banda de frequência licenciada. A comunicação exige uma taxa.

Pela análise acima, a maior diferença entre LoRa e NB-IoT é que o NB-IoT funciona na banda licenciada de celular, e a rede é implantada e mantida pela operadora. Para garantir a comunicação e o trabalho normais com a estação base, é necessário que o produto seja efetivamente validado antes de ser efetivamente implantado.

Embora LoRa seja uma rede não celular, a não divulgação de seus detalhes padrão dificulta a geração de sinais padrão para verificação. LoRa pode ser realizado usando torres de sinal tradicionais, estações base industriais e até mesmo gateways domésticos portáteis. Construir estações base e gateways domésticos é barato. Em termos de custo, o custo do módulo sem fio LoRa e do módulo sem fio NB-IoT não é muito diferente, mas na forma oculta, o NB-IoT é obviamente maior do que o módulo sem fio LoRa.

Tanto o NB-IoT quanto o LoRa ainda estão nos estágios iniciais de desenvolvimento e requerem contribuições e desenvolvimento comum. Quando implantações em larga escala forem possíveis, o custo dos módulos para NB-IoT e LoRa será ainda mais reduzido. No que diz respeito à solução técnica, num curto espaço de tempo, NB-IoT e LoRa estarão definitivamente em paralelo. Cada um tem suas próprias vantagens e desvantagens. É difícil dizer quem é opressor. Porém, se for afetado por outros fatores que não soluções técnicas, como a inovação do modelo de lucro. Com a estreita integração com a indústria de aplicativos, com a influência da indústria, ambos podem assumir a liderança na ocupação do mercado.

Em suma, na nova onda de desenvolvimento da Internet das Coisas, o projeto será lançado pela primeira vez e haverá a oportunidade de vencer um passo à frente. NB-IoT e LoRa não precisam apenas de inovação em produtos, mas também de inovação em aplicações de projetos.

Este artigo foi reproduzido em: http://www.elecfans.com/iot/1054672.html