Comparación técnica de NB-IoT y LoRa

En el campo del Internet de las cosas de área amplia y bajo consumo de energía, la industria se centra principalmente en las tecnologías NB-IoT y LoRa, apoyando la interconexión de diversas industrias y creando servicios innovadores como medidores inteligentes y aires acondicionados compartidos.

En los últimos días, los artículos "Leer el estado, los desafíos y las perspectivas de NB-IoT" y "LoRa en Internet de las cosas" ¿qué fantasma? Las características y el estado de desarrollo de las tecnologías NB-IoT y LoRa se resumen respectivamente. Los conocedores de la industria comparan a menudo las dos tecnologías y también continúa el debate sobre cuál tecnología es más adecuada para el desarrollo del mercado interno. Para las empresas de la industria vertical que desean construir Internet de las cosas y cómo elegir dos tecnologías, este artículo intenta encontrar la respuesta.

Estado de desarrollo de LoRa y NB-IoT

Con el rápido desarrollo de los últimos años, LoRa y NB-IoT han logrado grandes avances en una amplia cobertura. NB-IoT ya ha completado la cobertura de más de 300 ciudades en todo el país y el número de conexiones de terminales ha superado los 50 millones. Se incrementa en decenas de millones de grados cada año, abarcando industrias que incluyen ciudades inteligentes, protección ambiental, agricultura, atención médica y logística.

LoRa también está floreciendo más en el país. LoRa, una tecnología que surgió antes que NB-IoT, también está recibiendo atención de algunos mercados industriales verticales. Al mismo tiempo, algunas empresas de Internet han optado por promover el desarrollo de la tecnología LoRa, con la intención de utilizar la tecnología LoRa para abrir nuevos caminos para IoT.

Hoy en día, ambas partes necesitan encontrar nuevos escenarios de crecimiento, y los mercados de Internet industrial y de hogares inteligentes están en ascenso. Si la amplitud o profundidad del desarrollo futuro del mercado es digna del desarrollo de diversas tecnologías. Por lo tanto, quienes puedan ocupar la posición de liderazgo en el mercado, poder obtener más apoyo de la cadena industrial y formar un ecosistema más completo, podrán lograr un mayor éxito en el futuro.

LoRa y NB-IoT, que son tecnologías de Internet de las cosas de área amplia, tienen ventajas inherentes en escenarios de cobertura de corta distancia, ya que cubren un área amplia, bajo consumo de energía, una potente plataforma de gestión, una rica variedad de terminales y un gran número de cadenas industriales. Soporte aguas abajo.

El informe de IHS Markit señaló que el segmento de mercado LPWAN, que alguna vez estuvo ampliamente abierto, comenzó a reducirse significativamente, pero aún se encuentra en sus primeras etapas de desarrollo. En 2018, solo se implementaron 150 millones de enlaces LPWAN. Para 2023, se espera que LoRa y NB-IoT ocupen el 86% de todos los enlaces LPWAN. LoRa puede lograr una mayor adopción de redes privadas, mientras que se utiliza principalmente NB-IoT. Aplicado a redes públicas.

Funciones NB-IoT

NB-IoT tiene ventajas obvias en ancho de banda y costo. Está construido sobre una red celular y consume sólo unos 180 KHz de ancho de banda. Puede implementar directamente redes UMTS, redes LTE y redes GSM, y es fácil actualizar la red. Al mismo tiempo, en comparación con las redes 4G, admite tiempos de espera prolongados, conexiones eficientes y una alta duración de la batería de los dispositivos conectados en red.

Ventajas del escenario de aplicación NB-IoT: debido a que la tecnología NB-IoT tiene un bajo costo y un bajo consumo de energía, se usa ampliamente en posicionamiento, medidores de agua y estacionamiento. Por ejemplo, hay módulos NB-IoT integrados en bicicletas compartidas. Comunicación en red.

Más importante aún, los operadores consecutivos de NB-IoT tienen una ventaja natural para la cobertura de escenas en interiores. Los recursos de espectro identificados pueden cubrirse mediante el sistema de división de habitaciones original del operador, y el dispositivo NB-IoT puede introducirse en el hogar del usuario a través de un paquete de fusión y una experiencia de dispositivo. Ampliamente utilizado en industrias como hogares inteligentes, comercio minorista inteligente y ciudades inteligentes.

Aunque NB-IoT tiene ventajas obvias, su estado de desarrollo en China carece de una plataforma industrial abierta unificada. Al mismo tiempo, los proveedores de estándares, chips, redes y capas de aplicaciones relacionadas son principalmente pequeñas y medianas empresas. También necesitan fortalecer sus propias alianzas y construir otras sólidas. Ecología.

Características de LoRa

En la actualidad, el desarrollo de la tecnología NB-IoT está en pleno apogeo debido a la popularidad de las políticas nacionales, los operadores de telecomunicaciones y los actores de la industria. Por el contrario, la tecnología LoRa, que había estado en silencio durante mucho tiempo debido a problemas de licencia de banda, tiene un perfil muy discreto.

Sin embargo, con la cooperación entre Alibaba y China Tower, y la noticia de que Tencent y otros gigantes de Internet anunciaron su participación en la Alianza LoRa, han inyectado un "agente cardiotónico" en la industria, y la tecnología LoRa marcará el comienzo de otra primavera en China. .

Una de las características de LoRa es que se aleja más de otros métodos inalámbricos con el mismo consumo de energía, logrando un bajo consumo de energía y uniformidad a larga distancia. La red LoRa se compone principalmente de estaciones base (también puertas de enlace), servidores, terminales LoRa y objetos. La nube en red consta de cuatro partes, que se caracterizan por la entrega bidireccional de datos entre el lado de la aplicación y el lado del servidor.

Los puntos fuertes de LoRa son la transmisión de datos multicanal y de potencia ultrabaja, el aumento de la capacidad de datos del sistema y los sistemas finales y de puerta de enlace que admiten alcance y posicionamiento, lo que lo hace ideal para aplicaciones sensibles a la ubicación.

LoRa cuenta con el apoyo de Ali, Tencent, Google, etc., y puede obtener directamente el apoyo ecológico de estos principales actores de Internet.

Es previsible que en el futuro en interiores, NB-IoT y LoRa sin duda dependan de su propia ecología para batallas a largo plazo.

Comparación NB-IoT y LoRa

(1) Banda de frecuencia, costo, calidad del servicio

NB-IOT y la comunicación celular utilizan la banda de frecuencia con licencia proporcionada por el operador. Como se trata de una banda de frecuencia especialmente asignada, la interferencia es relativamente pequeña. Aunque la aplicación real cobrará una determinada tarifa de comunicación, la correspondiente proporcionará mejores resultados. Calidad, seguridad y certificación del servicio de señal. Además, la finalización de la estación base de la red celular actual es más propicia para una aplicación rápida a gran escala.

LoRa funciona en la banda de frecuencia sin licencia Sub-1G. Puede establecer equipos de red sin aplicación. En términos relativos, la arquitectura de la red es simple y no es necesario pagar tarifas de comunicación adicionales en aplicaciones prácticas. Sin embargo, al tratarse de una banda de frecuencia abierta, la aplicación práctica es muy amplia y sencilla. Interferencia de otros dispositivos en la misma banda de frecuencia.

(2) Distancia de comunicación

La cobertura de la señal NB-IOT depende de la densidad de su estación base y del presupuesto del enlace. Con las ventajas de recursos anteriores, puede lograr una cobertura más amplia y una mejor QoS que LoRa, y el propio NB-IoT tiene un presupuesto de enlace de hasta 164 dB. Su distancia de transmisión puede alcanzar 15 km ~ 20 km.

LoRa utiliza tecnología de modulación de espectro ensanchado de frecuencia lineal, que no solo mantiene las características de bajo consumo de energía como FSK (Frequency Shift Keying), sino que también aumenta significativamente la distancia de transmisión de la comunicación, mejorando así la eficiencia de la red y la capacidad antiinterferencia, es decir, diferentes secuencias de difusión. Cuando los terminales transmiten simultáneamente usando la misma frecuencia, no interferirán entre sí. En base a esto, la puerta de enlace desarrollada por el terminal puede realizar la recepción de datos en paralelo multicanal y ampliar en gran medida la capacidad de la red. La distancia de transmisión del nodo LoRa puede alcanzar una cobertura de 12 a 15 km (en el entorno suburbano abierto, la distancia de transmisión ambiental urbana disminuirá). 

(3) Bajo consumo de energía y duración de la batería.

El bajo consumo de energía es uno de los indicadores centrales del Internet de las cosas. Hay dos factores importantes a considerar: el contenido del protocolo y el consumo de corriente del nodo en términos de duración de la batería.

Los nodos del protocolo de sincronización NB-IOT deben conectarse en red periódicamente. La "corriente máxima" requerida es varios órdenes de magnitud mayor que la de LoRa con modulación no lineal. Especialmente en el proceso de solicitar a la estación base que acceda al servidor después de despertarse, habrá un gran consumo de energía de la batería.

LoRa es un método de comunicación asíncrono basado en el protocolo ALOHA, por lo que puede configurar con precisión el tiempo de suspensión de acuerdo con los requisitos específicos de la aplicación, para utilizar completamente la energía de la batería.

(4) Costo del equipo

Para el nodo terminal, LoRa es más simple y fácil de desarrollar que NB-IOT. El protocolo y el mecanismo de modulación de NB-IOT son más complicados, lo que requiere un diseño de circuito más complicado y más costo. Al mismo tiempo, NB-IOT adopta una banda de frecuencia autorizada. La comunicación requiere una tarifa.

A través del análisis anterior, la mayor diferencia entre LoRa y NB-IoT es que NB-IoT funciona en la banda celular con licencia y la red la implementa y mantiene el operador. Para garantizar la comunicación y el trabajo normales con la estación base, es necesario validar eficazmente el producto antes de su implementación.

Si bien LoRa es una red no celular, la no divulgación de sus detalles estándar dificulta la generación de señales estándar para verificación. LoRa se puede realizar utilizando torres de señalización tradicionales, estaciones base industriales e incluso puertas de enlace domésticas portátiles. Construir estaciones base y puertas de enlace domésticas es económico. En términos de costo, el costo del módulo inalámbrico LoRa y el módulo inalámbrico NB-IoT no es muy diferente, pero en la forma oculta, NB-IoT es obviamente más alto que el módulo inalámbrico LoRa.

Tanto NB-IoT como LoRa se encuentran todavía en las etapas iniciales de desarrollo y requieren aportaciones y desarrollo común. Cuando sean posibles implementaciones a gran escala, el costo de los módulos para NB-IoT y LoRa se reducirá aún más. En lo que respecta a la solución técnica, en un corto período de tiempo, NB-IoT y LoRa definitivamente estarán en paralelo. Cada uno tiene sus propias ventajas y desventajas. Es difícil decir quién es abrumador. Sin embargo, si se ve afectado por factores distintos a las soluciones técnicas, como la innovación del modelo de beneficio. Con la estrecha integración con la industria de aplicaciones y la influencia de la industria, ambos pueden tomar la delantera en la ocupación del mercado.

En resumen, en la nueva ola de desarrollo de Internet de las cosas, el proyecto será el primero en aterrizar y habrá una oportunidad de ganar un paso por delante. NB-IoT y LoRa no sólo necesitan innovación de productos, sino también innovación en las aplicaciones de los proyectos.

Este artículo se reproduce en: http://www.elecfans.com/iot/1054672.html