适用于物联网的两种无线ICT技术

物联体系进行大规模应用需要顾虑多个方面因素：基础成本，网络开销，电源电池能耗及寿命，数据速率及通信距离，实时延迟性，移动性，网络辐射范围和布设方式等。世界上不存在十全十美的东西，没有哪一种技术可以一次性满足DT所有的需求。而 NB-IoT 和 LoRa两种无线技术，各有技术优势和商业特点，在不同的应用场景有不一样的效果，可以最大程度 的满足项目需求。NB-Iot和LoRa这两种无线ICT技术，是当前最适合物联网体系发展的无线ICT技术，下而就简单的针对二者的区别和适合的应用场景进行说明。

一、应用频段及特性

LoRa工作在 1GHz以下的非授权频段，大部分在433Mhz，故在应用时不需要额外通信付费。但是费用都在设备里，并且LORawan的设备费用相对来说是成倍的。

NB-IoT 和蜂窝通信使用 1GHz以下的授权频段。 处于 500MHz和 1GHz之间的频段对于远距离通信是最优的选择，因为天线的实际尺寸和效率是具有相当优势的。

LoRaWAN 使用免费的非授权频段，并且是异步通信协议，对于电池供电和低成本是最佳的选择。LoRa 和 LoRaWAN协议，在处理干扰、网络重叠、可伸缩性等方面具有独特的特性， 但却不能提供像蜂窝协议一样的服务质量 （QoS）。

蜂窝网络和 NB-IoT出于对服务质量（QoS）的考虑，并不能提供类似 LoRa一样的电池寿命。由于QoS和高昂的频段使用费， 需要确保 QoS的应用场景推荐使用蜂窝网络和 NB-IoT，而低成本和大量连接是首选项的话 LoRa是不错的选择。

二、供电和延迟

睡眠和唤醒是电源开销的主要因素。在实时性方面NB-iot有着天然的优良属性，因为继承自蜂窝网络有着最优的频段利用率， 但是成本增加，电池寿命会变短。LoRaWAN节点是为了低成本和长电池寿命而生，在频段利用率方面有一定的欠缺。

需要频繁通信、较短的延迟或者较大数据量的应用，NB-IoT 或许是更好的选择，而对于需要较低的成本、较高的电池寿命和通信并不频繁的场景来说 LoRa更好。

三、网络覆盖和部署时间表

当前真正落地NB-Iot和LoRa项目极其有限，主要是物联网的普及需求还没有爆发，正处在全民教育和科普阶段，实际应用中处于实验和试用阶段。

四、设备成本， 网络成本和混合模型

LORA节点模块的价格已经基本降到40元左右， 搭配其他组件一个网关基础成本可以控制在160元左右。而NB-Iot节点成本也并不高，基本在100元以内，但是有额外的通信费用 。

部署方式上来讲组网方便，LoRAwan基本不需要再投入更多的资源，成本可以控制在每个点500元左右 ，可以尽量利用现有网络方式。而NB-IOT需要进行基站改造成本不低于5000元每个点。

五、应用举例

A：智能电表

在智能电表领域相关的公司和部门需要高速率的数据传输、 频繁的通信和低延迟。由于电表是由电源供电的， 所以并没有超低功耗和长电池使用寿命的需求。并且还需要对线网进行实时监控以便发现隐患时及时处理。 LoRaWAN 的ClassＣ可以实现低延迟， 但是对于高传输速率和频繁通信的需求 NB-IoT 是更适合于智能电表的选择。 并且电表一般安装在人口密集的地区的固定位置， 所以对于运营商部网也较为容易。

B：智慧农业

对农业来说，低功耗低成本的传感器是迫切需要的。 温湿度、二氧化碳、盐碱度等传感器的应用对于农业提高产量、减少水资源的消耗等有重要的意义，这些传感器需要定期地上传数据。LoRa 十分适用于这样的场景。而且很多偏远的农场或者耕地并没有覆盖蜂窝网络， 更不用说 4G/LTE了，所以 NB-IoT 并不如LoRa一样适合于智慧农业。

C：自动化制造

工厂机器的运行需要实时的监控， 不仅可以保证生产效率而且通过远程监控可以提高人工效率。 在工厂的自动化制造和生产中， 有许多不同类型的传感器和设备。一些场景需要频繁的通信并且确保良好的服务质量（ QoS），这时NB-IoT 是较为合适的选择。而一些场景需要低成本的传感器配以低功耗和长寿命的电池来追踪设备、监控状态，这时 LoRa便是合理的选择。所以对于自动化生产制造的多样性来说，NB-IoT 和 LoRa都有用武之地。

D：智能建筑

对于建筑的改造，加入温湿度、安全、有害气体、水流监测等传感器并且定时的将监测的信息上传， 方便了管理者的监管同时更方便了用户。 通常来说这些传感器的通信不需要特别频繁或者保证特别好的服务质量， 同时便携式的家庭式网关便可以满足需要。所以该场景 LoRa是比较合适的选择。

E：零售终端（POS ）

零售终端（POS ）系统往往需要较频繁和高质量的通信，而且这些设备通常有专门供电的设备， 所以对于较长的电池使用寿命没有要求。 同时对于通信的时效性和低延迟要求较高。所以出于以上考虑 NB-IoT 比较适合于本应用。

F：物流追踪

追踪或者定位市场的一个重要的需求就是终端的电池使用寿命。 物流追踪可以作为混合型部署的实际案例。 物流企业可以根据定位的需要在需要场所部网，可以是仓库或者运输车辆上，这时便携式的基站便派上了用场。 LoRa 可以提供这样的部署方案，而对于 NB-IoT 来说追踪范围过大基站的铺设是很大的问题。同时 LoRa有一个特点， 在高速移动时通信相对于 NB-IoT 更稳定。出于以上的考虑，LoRa 更适合于物流追踪。

六、总结

在物数据采集领域，IoT布设方式的选择， 每一个场景都有自己独特的需求和考虑。 NB-IoT 和 LoRa二者各自的特点和商业模式，使他们在无线ICT技术方面有着唯二的地位，各有一席之地。未来大规模应用之后，方显英雄本色，才能看出谁是真正的救世主。