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深度對比:LoRa前景黯淡,NB-IoT一片光明?

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來源:人民郵電報
日期:2018-10-19 09:51:13
摘要:隨著互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展,近年來物聯(lián)網(wǎng)迎來爆發(fā)期。IDC認為,到2020年物聯(lián)網(wǎng)的市場規(guī)模將達到1.7萬億美元,最大的需求來自工業(yè)。McKinsey預(yù)計,2025年制造業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)值將達到2.5萬億美元。因此,近年來,物聯(lián)網(wǎng)成為最熱話題。目前已經(jīng)涌現(xiàn)出多種不同速率的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。其中,NB-IoT和LoRa所受的關(guān)注度最高。

  隨著互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展,近年來物聯(lián)網(wǎng)迎來爆發(fā)期。IDC認為,到2020年物聯(lián)網(wǎng)的市場規(guī)模將達到1.7萬億美元,最大的需求來自工業(yè)。McKinsey預(yù)計,2025年制造業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)值將達到2.5萬億美元。因此,近年來,物聯(lián)網(wǎng)成為最熱話題。目前已經(jīng)涌現(xiàn)出多種不同速率的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。其中,NB-IoT和LoRa所受的關(guān)注度最高。

  本來,隨著2017年年底工信部無線電管理局發(fā)布公開征求對《微功率短距離無線電發(fā)射設(shè)備技術(shù)要求(征求意見稿)》的意見,LoRa在國內(nèi)的發(fā)展前景已經(jīng)非常不被看好。但是隨著近日部分企業(yè)的涉足,使得坊間傳說LoRa要卷土重來,甚至還有了傳聞?wù)fLoRa要成為主流物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)制式,未來還要挑起物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展重任。這使得業(yè)內(nèi)人士不得不出來仔細分析一下兩種技術(shù)的優(yōu)劣。全面分析兩種技術(shù)后發(fā)現(xiàn),LoRa前途目前依然困難重重,而NB-IoT得天時地利人和,LoRa與NB-IoT的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)之爭,高低已經(jīng)立判:LoRa前景堪憂,NB-IoT一片光明。

NB2018101701

  網(wǎng)絡(luò):

  NB-IoT廣域覆蓋已成大勢;LoRa難以連續(xù)覆蓋

  LoRa宣稱有超過50多張商用網(wǎng)絡(luò),但是缺少主流運營商參與,前期支持的Orange、比利時Proximus等,也均開始轉(zhuǎn)型NB-IoT。LoRa網(wǎng)絡(luò)需要完全新建設(shè)備,初期投資大,任何一家廠商難以在短時間做到連續(xù)覆蓋。

  這里值得一提的是韓國運營商SKT的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展經(jīng)歷,頗具戲劇性。SKT過度追求建網(wǎng)成本的降低,2016-2017年在韓國首爾建設(shè)了數(shù)萬個LoRa基站,但覆蓋很差,終端設(shè)備僅能在馬路上接收到信號,在室內(nèi)幾乎無信號。這樣糟糕的結(jié)果,導(dǎo)致SKT在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域無法與韓國另外兩家運營商KT和LG U+競爭(這兩家運營商部署了NB-IoT網(wǎng)絡(luò))。

  在國內(nèi),從2018年的某個時間節(jié)點開始,LoRa在470-510MHz頻段只能單信道使用,而且單信道帶寬最大不能超過200kHz、最大發(fā)射功率不能超過50mW,按上述這種最新配置計算,將來一個LoRa基站能夠承載的LoRa連接就會連500個都到不了,這幾乎從理論上封死了LoRa大規(guī)模組網(wǎng)的空間。

  另一方面,垂直行業(yè)客戶自己建設(shè)LoRa網(wǎng)絡(luò)性價比并沒有想象中那么高。LoRa需要行業(yè)客戶自己部署網(wǎng)絡(luò)或委托第三方,也就導(dǎo)致LoRa網(wǎng)絡(luò)需要行業(yè)客戶自己維護。但是行業(yè)客戶一般都不是通信方面的專家,那么在維護網(wǎng)絡(luò)的時候主要會依賴第三方,這時會產(chǎn)生大量的維護成本,同時行業(yè)客戶對技術(shù)的更新方向和節(jié)奏把控不是特別好,不像運營商網(wǎng)絡(luò)比較專業(yè)而且網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量比較穩(wěn)定,所以從這個角度來講,對行業(yè)客戶而言, LoRa只不過是看上去很美。

  眾所周知,以NB-IoT為代表的LPWAN網(wǎng)絡(luò),最大的技術(shù)特征就是廣域覆蓋,如今NB-IoT已經(jīng)是全球主流運營商支持的標準技術(shù),Vodafone、德國電信、軟銀等56家運營商均已經(jīng)部署了NB-IoT商用網(wǎng)絡(luò),美國T-Mobile也已經(jīng)宣布商用了NB-IoT,其余AT&T、Verizon也積極進行NB-IoT的商用試點。

  在國內(nèi),借助三大運營商現(xiàn)有的鐵塔和基站,不難實現(xiàn)NB-IoT廣域覆蓋這一目標,而廣域無差別覆蓋的一張網(wǎng)絡(luò),無疑更有利于全國標準化產(chǎn)品的誕生。NB-IoT可以依賴現(xiàn)有運營商設(shè)備軟件升級完成,投資少,保護運營商原有資產(chǎn),可以快速完成網(wǎng)絡(luò)部署。目前,中國三大運營商已經(jīng)部署了接近100萬個NB-IoT基站。近兩年興起的共享單車,就是在這樣的網(wǎng)絡(luò)下才能誕生的商業(yè)模式。又比如物流、森林防火、城市公共設(shè)施、車聯(lián)網(wǎng)等,需要不斷變化連接位置,或者在非常大的范圍內(nèi)連接多個設(shè)備的物聯(lián)網(wǎng)商業(yè)模式,都需要這樣一張廣域覆蓋的無差別物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)支持才行。

  頻譜:

  NB-IoT授權(quán)頻譜工作穩(wěn)定,LoRa非授權(quán)頻譜干擾大不穩(wěn)定

  NB-IoT基于授權(quán)頻譜,所有的頻譜使用是有專業(yè)規(guī)劃的,且受到法律保護,干擾等因素可控。NB-IoT基于現(xiàn)有運營商的蜂窩移動通信網(wǎng),是基于調(diào)度的技術(shù),哪個用戶在哪發(fā)是由基站進行調(diào)度的,資源使用效率比較高,不會發(fā)生很多碰撞。而且基于調(diào)度的系統(tǒng)可以進一步提升通信質(zhì)量。

  LoRa基于非授權(quán)頻譜,干擾等因素不可控,難以保證網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。目前國家對于低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)暫時還沒有專門的法規(guī)、政策,頻譜領(lǐng)域的監(jiān)管主要還是參考”微功率短距離無線電”管理的規(guī)范,而且相關(guān)部門的征求意見稿,也一直想對國內(nèi)的頻譜進行限制,比如限制發(fā)射機連續(xù)發(fā)射時間、不能用于組網(wǎng)等,雖然征求意見稿未正式對外發(fā)布,但是這是LoRa潛在的不確定因素。而且LoRa發(fā)展這幾年,工信部無線電管理局也一直沒有給LoRa終端發(fā)頻率許可證。若按《征求意見稿》的規(guī)范正式實施的話,對于非授權(quán)頻譜低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)無疑是一次致命打擊,其中就包括LoRa技術(shù)。

  除了頻譜方面,在技術(shù)上LoRa技術(shù)的通信質(zhì)量也難以保證。LoRa基于Aloha機制,有點類似于Wi-Fi,需要搶信道發(fā),比如先嘗試發(fā)一下,如果發(fā)現(xiàn)跟其他人碰撞,那么只好過一段時間再發(fā),一發(fā)生碰撞就要回退回去對時延和發(fā)包成功率都有較大影響。這種機制會導(dǎo)致大量無效的碰撞,發(fā)送接收效率低。

  芯片:

  LoRa芯片被一家壟斷,NB-IoT芯片走向開放

  芯片是一個產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)和內(nèi)核。芯片若受制于人,其后果不堪設(shè)想。LoRa只有Semetch一家美國公司提供芯片,屬于獨家壟斷。前段時間中國一家主流通信設(shè)備廠商被美國禁售芯片的事情還歷歷在目。芯片受制于美國,將使得一個技術(shù)的發(fā)展完全受制于人,整個產(chǎn)業(yè)的主動權(quán)都不在自己手里。

  NB-IoT是3GPP定義的標準協(xié)議,全球主流芯片廠商都能夠提供NB-IoT商用芯片,比如高通、MKT、紫光展銳、三星、ARM、華為等,是全球開放協(xié)議的產(chǎn)品。并且,隨著NB-IoT芯片發(fā)貨量的增多,NB-IoT的價格問題也已經(jīng)得到解決,剛剛開標的聯(lián)通300萬NB-IoT模組,價格已經(jīng)降到了23元每片,相信隨著NB-IoT使用量的增多,NB-IoT模組的價格還會進一步降低。

  演進:

  NB-IoT將演進到5G ,LoRa難以向5G演進

  NB-IoT 在物聯(lián)網(wǎng)低速、低成本領(lǐng)域提供通信支持,滿足不同細分市場的需求,可以說NB-IoT是5G商用的前奏和基礎(chǔ)。NB-IoT是面向5G的物聯(lián)技術(shù),將在長時間之內(nèi)與NR mMTC共存,并在未來向5G演進。具體而言, 3GPP Release 13是首版本,之后Release 14以及Release 15將再持續(xù)增強,最終融入5G。

  而LoRa是某個公司的私有協(xié)議,難以實現(xiàn)面向未來長期的技術(shù)演進。要知道,運營商永遠要考慮通信技術(shù)的不斷演進,如果一個技術(shù)無法持續(xù)演進,就是沒有未來的。如同中國通信業(yè)某個特定發(fā)展時期的小靈通,即便救得了眼前的急,發(fā)展了一些用戶,但是卻沒有前途可言。

  生態(tài):

  NB-IoT百花齊放,LoRa較為閉塞

  任何一種技術(shù)的繁榮度離不開生態(tài)的繁榮,生態(tài)贏則技術(shù)贏。這方面 LoRa只有一個聯(lián)盟,較為閉塞。而NB-IOT聯(lián)盟百花齊放,三大運營商均有自己產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,NB-IoT物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟等多個組織也均在努力孵化生態(tài),眾多大企業(yè),比如海爾、松下、美的等家電巨頭也加入NB-IoT陣營,水務(wù)、燃氣等大型行業(yè)聯(lián)盟也傾向于NB-IoT,生態(tài)一片欣欣向榮之勢。

  應(yīng)用:

  LoRa未見百萬連接項目,NB-IoT應(yīng)用進入爆發(fā)期

  LoRa至今未見較大項目。而NB-IoT已近出現(xiàn)了百萬級應(yīng)用,比如杭州NB-IoT煙感,已經(jīng)簽約100萬;中部某省市的電動車監(jiān)控,已經(jīng)開始規(guī)模試點,部署15萬臺,目標300萬;深圳燃氣也已經(jīng)公布了160萬NB-IoT智能燃氣表。在智能工廠方面,2018年5月,愛立信南京工廠成功部署了第1000個NB-IoT終端應(yīng)用,標志著利用NB-IoT對工業(yè)制造進行智能化改造取得重要的階段性成果。

  我國各產(chǎn)業(yè)和行業(yè)在參與國際競爭時,最大的優(yōu)勢往往來源于規(guī)模優(yōu)勢。在這樣的邏輯下,我國在物聯(lián)網(wǎng)伊勢,就在技術(shù)上相對聚焦,從長遠看,對于培育整個產(chǎn)業(yè)的競爭優(yōu)勢是有利的。明確了標準以后,也才更有利于產(chǎn)業(yè)生態(tài)的繁榮,終端模組芯片的量產(chǎn),帶來價格的降低,平臺和應(yīng)用的統(tǒng)一,帶來更聚焦的發(fā)展方向。從以上幾個方面來看,LoRa在與NB-IoT物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)制式之戰(zhàn)中前景黯淡,產(chǎn)業(yè)界應(yīng)該及早在LoRa在與NB-IoT之間做出明智的選擇。

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