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行業前沿丨技術與工具
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中國LPWAN市場已形成NB-IOT與LoRa兩大技術陣營。NB-IOT自提出以來備受國家及經營商的青睞，工信部明確要求到2020年基站規模要達到150萬，連接數要超過6億。三大經營商自2017年便積極部署NB-IOT網路，目前已基本做到全國覆蓋且還在不斷的建設之中。因2017年12月工信部印發的《微功率短距離無線電發射設備技術要求》（征求意見稿）》導致2018年上半年LoRa在國內的發展備受爭議，但隨著廣電，鐵塔及互聯網巨頭騰訊，阿里相繼加入LoRa陣營，無疑又為LoRa在國內的發展注入一支「強心劑」。那未來兩種技術在國內的發展究竟如何呢？
NB-IOT（ Narrow Band Internet of Things ）、LoRa（long range）是國內主要發展的物聯網LPWA技術。國家政策、工作頻段、技術特性、網路環境及應用場景需求等因素均會影響兩種技術在國內的發展，但未來必將形成以NB-IOT為主LoRa為輔共同促進LPWAN共同發展的局面。對於方案提供商及應用企業來講，在部署網路時要基於網路環境及場景需求選擇合適的無線通信技術。
▌NB-IOT是國際標準，LoRa是私有技術
LPWA技術是專為低速率，低功耗，廣覆蓋及大連接的物聯網應用場景而設計，目前主流的LPWA技術有NB-IOT、eMTC、LoRa和sigfox。其中NB-IOT由通信行業最具權威的標準化組織3GPP制定，並由國際電信聯盟ITU批准，屬於國際標準； LoRa的核心技術掌握在美國Semtech公司手中，屬於企業私有技術。
▌NB-IOT與 LoRa之爭
NB-IOT工作頻段由國家分配能提供更高的服務質量
無線電頻譜即無線電波，是介於3HZ到30GHZ之間的電磁波，是一種有限不可再生資源，世界各國政府都將頻譜列為國家所有，監管且有償使用。
國內三大經營商所使用的NB-IOT頻段由國家統一分配，不存在被清頻的風險。無線環境相對比較乾淨能提供更高的服務質量。而LoRa在國內使用的470-518MHz是工信部分配給廣電的頻段，在2017年12月印發的《微功率短距離無線電發射設備技術要求》（征求意見稿）中規定該頻段可用於無線電抄表，但對發射功率，頻點等有限制要求且若對當地廣播業務產生干擾要停止使用，該要求若正式使用將對LoRa發展產生致命打擊。目前業內採用與地方廣電合作的方式推廣LoRa技術，但畢竟不合符無線電管理機構的要求，若國家重新分配該頻段則存在被清理的風險。無線環境複雜，干擾較大，通信質量無法保障。
NB-IOT比LoRa更適合高速率且通信頻繁的應用場景
NB-IOT與LoRa設計理念與做到傳輸的方式不同導致通信能力有所差異。LoRa是專為低功耗而設計，採用異步傳輸方式，終端不需要實時與基站保持同步從而降低了終端功耗，但每次通信需要攜帶同步信號因此增加了頻率資源開銷導致頻率利用率低；NB-IOT是基於4G的蜂窩通信技術，最初的設計理念是最優的頻率利用率以提升傳輸速率，採用同步傳輸方式，通信時不需要攜帶同步信號從而減小頻率開銷提升了頻譜利用率，但需要實時與基站保持同步增大了終端功耗。因NB-IOT有較高的頻譜利用率故能提供比LoRa更高的傳輸速率， NB-IOT上行峰速的理論值是LoRa的5倍。
在不需要通信時終端會進入休眠狀態以降低功耗，基站只能在終端蘇醒時才能下發命令導致下行時延高，為滿足不同場景對通信頻次的需求，LoRaWAN定義了ClassA、ClassB、ClassC三種終端工作模式，休眠期依次遞減，功耗依次遞增；NB-IOT規定了PSM, eDRX及DRX三種工作模式，功能與LoRa的三種終端工作模式類似，通過休眠來降低功耗，但在性能方面NB-IOT能提供更小的下行時延，相較於LoRa更合適頻繁通信的應用場景。
NB-IOT屬於經營商網路，LoRa可按需部署
受限於網路經營牌照和業務許可，只有經營商有資格在全國建設一張NB-IOT網路並經營，國內暫時沒有一家企業具備在全國建設一張LoRa WAN網路並經營的資格與能力，目前企業不需要申請就可以在小範圍內部署私人LoRa網路，若規模部署需要獲得政府許可。因此NB-IOT屬於經營商網路，可做到連片覆蓋，更適合終端地域分布廣泛且有移動性的分散型應用場景。對於終端靜止且較為集中的行業性應用場景，NB-IOT與LoRa均能滿足需求，應基於網路環境及個性化需求進行選擇。
NB-IOT與LoRa應用場景分析
按照應用領域劃分可將LPWA技術的應用場景細分為公共事業，消費與醫療，智慧工業，智慧樓宇，農業與環境，智慧物流與智慧城市七大垂直市場。因不同的物聯網場景對無線通信技術的需求不同，故部署網路時需基於網路環境及具體場景需求選擇合適的通信技術。
▌NB-IOT為主LoRa為輔，共同推動LPWAN發展
萬物互聯將帶來百億級連接， LPWA技術作為廣域物聯網的主力主要應用於七大垂直領域，應用場景具有極強的差異性且行業特徵明顯，單一技術不能滿足所有的場景需求，未來兩種技術必定在競合之間找到各自定位，最終呈現以NB-IOT為主LoRa為輔協同發展的局面。目前兩種技術在國內聚焦的行業領域相同，已落地應用場景重疊嚴重，兩種技術的推動者應基於技術特性集中火力拓展更多的應用場景，真正打開LPWA技術的應用空間。
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