随着物联网(IoT)不断彻底改变我们与设备的连接和交互方式,有许多网络选项可用于构建智能解决方案。最受关注的低功率广域网(或LPWAN)是窄带物联网(NB-IoT)和LoRaWAN。
NB-IoT开发用于设备与使用蜂窝基础设施的云之间的远程通信,与LTE移动网络兼容。LoRaWAN利用亚千兆赫非授权的无线频谱,来实现传感器和连接到云中的网关之间的通信。稳恒的产品正在迅速成为物联网领域平台服务商,利用各种类型的通讯产品在许多垂直行业中实现各种解决方案。
物联网就是利用正确的技术解决现实问题并提高效率。在创建自己的物联网应用程序时,需要考虑几个因素,包括LPWAN连接。下面我们将LoRaWAN和NB-IoT进行比较。
1.生态系统:
LoRaWAN得到了(LoRa联盟)LoRa Alliance ™的支持,这是一个由500多名成员组成的开放式非营利性协会。其成员密切合作并分享经验,以促进和推动LoRaWAN作为运营商级的低功耗物联网协议成为全球标准。
NB-IoT由第三代合作伙伴计划(3GPP)和GSMA支持,GSMA是两个电信标准协会,其共同目标是推广蜂窝网络协议和设备。
2.频谱:
LoRaWAN针对超低功耗和远程应用进行了优化。因此,网络在非授权的ISM sub-1GHz频谱网络上运行,该网络可由网络运营商和设备制造商自由访问。
NB-IoT使用蜂窝频谱网络,该网络针对其他所有频谱效率进行了优化,因为频段使用的许可证费用非常高,并且仅限于少数能够支付费用的许可证持有者。
3.部署情况
据LoRa联盟称,目前49个国家的83家公共网络运营商正在使用LoRaWAN,还有更多的私营企业网络在LoRaWAN上运行。
代表NB-IoT,LTE和其他移动网络利益的组织GSMA称,预计 40个国家将在不久的将来推出 NB-IoT网络。
4.部署选项
LoRaWAN网络提供高度灵活的部署。LoRa模块和LoRa网关的组合可以安装在公共,私人或混合网络中,室内或室外都可以。LoRaWAN信号能够深入到城市设施中,在农村开放的环境中每个网关可以覆盖30英里。
NB-IoT利用LTE蜂窝基础设施。这意味着网络是必须在4G / LTE蜂窝塔覆盖下的公共网络。如果传感器超出基站的范围,那么传感器就无法和基站进行通信,也就常说的没有信号。
5.协议
LoRaWAN协议允许异步发送数据,这意味着数据仅在必要时发送。这延长了前端传感器设备的电池寿命最高可达10年,从而使电池更换成本降低。
无论是否存在要发送的数据,NB-IoT都保持与蜂窝网络的同步连接。这对于传感器设备而言耗电量很大,导致高的电池更换成本,这在许多应用中可能成本过高。
6.传输电流
LoRaWAN在10 dBm时提供18 mA的发射电流,在20 dBm时提供84 mA的发射电流。调制的差异允许LoRaWAN由非常低成本的电池支持,包括纽扣电池。
NB-IoT传感器在23 dBm时消耗~220 mA,在13 dBm时消耗100 mA,这意味着它需要更多电源才能运行,需要更频繁的电池更换或更大的电池。
7.接收电流
LoRaWAN为远程传感器提供更低的传感器BOM成本和电池寿命。接收电流约为5 mA意味着LoRaWAN总功耗降低3-5倍。
NB-IoT以~40 mA的电流运行接收电流。蜂窝网络和设备之间的通信平均消耗超过110 mA,一次持续数十秒。协议开销对需要3年,5年或10年以上运行的设备的电池寿命有重大影响。
8.数据速率
LoRaWAN的数据速率约为293 bps-50 kbps。LoRaWAN协议根据传感器距网关的距离动态调整数据速率,从而优化信号的空中时间并减少冲突。
NB-IoT的峰值数据速率约为250 kbps,更适合具有更高功率预算的更高数据速率用例(50 kbps以上)。
9.链接预算
LoRaWAN的MCL信号取决于地区监管限制。链路预算最好在155 dB到170 dB之间。
NB-IoT要求在低比特率下对远程传感器进行大量重复,以支持远程传感器。链路预算在最佳情况下为164 dB。
10.移动监测
当资产从一个位置移动到另一个位置时,LoRaWAN可以支持移动传感器并跟踪它们。即使没有GPS,这也可以在许多应用中具有足够高的精度。
NB-IoT仅限于今天的空闲模式小区重选,其未针对移动资产跟踪进行良好优化。