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LoRa/LoRaWAN™

2015年3月 LoRa 联盟(LoRa Alliance™)宣布成立,这是一个开放的、非盈利性组织,其目的在于将名为 LoRaWAN™ 的 LPWAN 标准推向全球,实现 LoRaWAN™ 技术的商用。该联盟由 IBM、思科、KPN、Semtech 等公司发起,目前联盟成员数量已超过500家。


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LoRaWAN™ (或简称LoRa)采用了 Semtech 专利的 LoRa®  技术,该技术采用了扩频调制技术,既具有和 FSK 相同的低功耗特性,又明显地增加了通信距离,并且具有很强的抗干扰能力,其主要技术特征包括:

链路预算157dB(视距>15公里)

接收电流16mA,待机电流200nA

发射功率20dBm(100mA)

TDD 工作方式

自适应的功率和速率调整

支持测距和定位

星型组网、支持漫游

可面向全球免费频段运行(即非授权频段)


LoRaWAN™ 的网络架构如下:


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目前,LoRaWAN™ 是 全球LPWAN 中最活跃的标准之一,已经有数十个 LoRaWAN™ 商用网络/实验网,其中多家运营商已经布设或正在布设全国的 LoRaWAN™ 网络,包括: Proximus (原比利时电信)、法国 Orange 、 KPN (荷兰皇家电信)、SKT(韩国电信)、Softbank(软银)、美国Comcast(全球最大有线电视运营商)等。


NB-IoT

NB-IoT(Narrow Band Internet of Things)是3GPP提出的标准,于2016年6月份冻结,华为、高通和中国移动等是标准的主要推动者。NB-IoT主要面向电信网络运营商,使用授权频段,可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络,可以较低的部署成本、实现平滑升级。


作为LPWAN的一个重要技术标准,NB-IoT和LoRaWAN™ 类似,同样具有覆盖广、连接多、速率低、成本低、功耗低等特点,其主要的目标是实现:

比GSM高20dBm的链路预算

终端10年的电池寿命

每个小区5万个链接

终端芯片1~2美元(大量部署)


NB-IoT系统架构如下:



电信行业憧憬物联网市场已达十年之久,但由于传统2G、3G、4G网络并不满足物联网设备低功耗、低成本的要求,一直以来,大部分物联网设备在联接时主要使用Wi-Fi、蓝牙等免费技术,运营商很难从中获利。近年来,全球多数电信运营商遭遇增长停滞难题,移动用户逐渐饱和,但物联网已经开始兴起,现在看来,基于NB-IoT的物联网应用,是电信行业为数不多值得期待并具有高速增长潜力的业务。


进入2017年以来,NB-IoT在中国发展很快,三大运营商均已大力投入NB-IoT网络的建设,并提供工大量补贴给终端模块和设备厂家,基于NB-IoT的物联网应用具有非常广阔的市场前景;在欧洲,NB-IoT面临成熟度更高的LoRaWAN™ 的竞争,在北美,NB-IoT主要面临eMTC的竞争。


LoRaWAN™ vs. NB-IoT



LoRaWAN™NB-IoT
标准化组织LoRa Alliance™3GPP
主要成员Cisco、IBM、Semtech等华为、高通、中国移动等
工作频段非授权/授权的Sub1GHz授权频段,800~900MHz
发射功率20dBm23dBm
调制方式扩频窄带调制
射频带宽125KHz3.75kHz 或15kHz
链路预算157dB164dB
数据速率300bps~37.5Kbps250bps~45Kbps
覆盖范围(视距)> 15km> 15Km
组网方式星形、蜂窝
星形、蜂窝
终端芯片供应商Semtech华为、中兴、高通等
主要优点

可使用非授权频段,可自行组网部署,具有很高

 灵活性

无需依赖电信运营商网络,无需网络数据费用

芯片和应用更成熟一些

可利用或依赖电信运营商网络覆盖,快速部署

在城市内大范围的物联网应用具有优势

国内电信运营商推广力度大