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NB-IoT 与 LoRaWAN:两种物联网技术的比较

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NB-IoT 与 LoRaWAN

NB-IoT 与 LoRaWAN 是两种专为物联网应用设计的低功耗广域网 (LPWAN) 技术。以下是主要区别的总结:

NB-IoT 与 LoRaWAN

带宽

相当于普通 LTE 资源块内的一个物理资源块。这意味着 NB-IoT 可以在相同频谱内容纳更多设备,但数据容量和速度会有所降低。LoRaWAN 使用 125KHz 的带宽,每个频段有 8 个通道。US915、AU915 和 CN470 均有 8 个频段,因此有多种方法可以扩展网络容量。请联系我们,了解如何使用 LoRaWAN 扩展网络容量。

光谱

LoRaWAN 针对超低功耗和长距离应用进行了优化。LoRaWAN 网络在免授权的 ISM(工业、科学和医疗)频段运行,因此可以免费使用。因此,同一频段内的其他设备可能会产生干扰。NB-IoT 在蜂窝网络 (LTE) 授权频谱上运行,并针对频谱效率进行了优化。蜂窝运营商为使用这些频段支付的许可费非常高,这限制了有能力运营 NB-IoT 服务的被许可方数量。

部署

LoRaWAN 网络的搭建方式多种多样:公共网络、私有网络、开放社区网络或混合网络,室内或室外均可。LoRaWAN 信号传输距离远,并能穿透障碍物,因此非常适合在需要连接建筑物内或地下设备的城市地区,以及每个网关可覆盖 50 公里的农村地区。NB-IoT 依赖于 LTE 蜂窝基础设施。这意味着这些网络是使用 4G/LTE 基站(蜂窝塔)的室外公共网络。如果传感器不在塔的覆盖范围内,则无法轻易将基站迁移到其他地方。构建适用于物联网用例的 LTE 网络的成本很高。

速度

NB-IoT 比 LoRaWAN 速度更快,下行和上行链路数据速率高达 200 kbps。而 LoRaWAN 的下行和上行链路数据速率则为 293 kbps 至 50 kbps。

功耗

NB-IoT 和 LoRaWAN 的功耗均低于常规 LTE 设备,这意味着它们可以依靠电池运行更长时间。它们还支持省电模式 (PSM) 和扩展非连续接收 (eDRX) 等省电功能,允许它们在不使用时进入休眠状态或减少活动。然而,对于 NB-IoT 来说,建立 TCP 连接需要时间(和功耗),等待期间会消耗额外的电量。此外,UDP 不稳定。LoRaWAN 则不存在这些问题。

卫星

LoRaWAN(支持LR-FHSS数据速率)非常适合设备与卫星之间的直接通信,它可以限制下行链路通信,防止干扰地面设备,优化电池寿命,并在恶劣的无线电条件下实现较高的链路预算。NB-IoT在恶劣的无线电条件下,由于消息重复,下行链路通信频繁,功耗高,这对设备与卫星之间的通信是一个挑战。

移动性

LoRaWAN 设备可以在同一国家/地区的网关之间漫游。然而,由于频率规划不同,设备在不同国家/地区之间漫游会面临挑战。NB-IoT 仅限于空闲模式小区重选,这不利于移动资产追踪,因为设备在不同基站之间漫游时必须重新激活。

LoRaWAN 与 NB-IoT 比较表

特征LoRaWAN窄带物联网
调制线性调频扩频调制正交相移键控调制
频率未授权的 ISM 频段:- 欧洲 868MHz - 北美 915MHz - 中国 470MHz授权LTE频段
带宽125千赫、250千赫、500千赫200千赫
链路预算165分贝164分贝
每日最大消息数无限无限
数据速率300bps – 21Kbps158.5Kbps(上行),127Kbps(下行)
有效载荷长度11–242 字节最大 1600 字节(取决于运营商)
范围5公里(城市),20公里(农村)1公里(城市),10公里(农村)
抗干扰能力非常高低的
设备移动支持运动不适合移动设备
身份验证和加密AES 128b256 位 3GPP 加密
自适应数据速率 (ADR)支持不支持
网关“8上行1下行”“16上行2下行”不需要
SIM 卡不需要是的
网络容量可扩展 – 联系以获取更多信息取决于运营商
本地部署是的
云部署是的是的
电池电量消耗2x
连续 TX 延迟4秒0 秒
网关部署必需的不要求
SIM 卡无需 SIM 卡需要 SIM 卡
网络可扩展取决于运营商
服务器部署本地部署云服务器
漫游难的可以实现全球漫游
电池寿命与 NB-IoT 相比,电池寿命更长低于LoRaWAN

概括

一般来说,4G 和 5G 是网关、摄像头等大型数据通信设备数据回程的良好选择。4G 也可用于追踪器,尤其是对于持续为追踪器供电的车辆。

LTE-M, 窄带物联网如果您需要全国乃至全球的低功耗追踪能力,Cat-1 和 Cat-1 都是不错的选择。例如,集装箱、车辆、包裹、租赁机器等。在扩展项目之前,请与运营商或 SIM 卡供应商确认网络可用性。

LoRaWAN 对于在相对较小的区域内进行跟踪的项目,例如工厂、港口、农场、海上工作平台,甚至是城市,LoRaWAN 是一个不错的选择。法国、比利时和荷兰等一些欧洲国家也已部署了全国性的 LoRaWAN 网络。

长期可用性
还有其他一些选择,例如 Sigfox。客户可能会使用该系统多年,并且您可能希望将同一解决方案扩展到不同的客户。因此,该技术的长期可用性是一个至关重要但不太明显的因素,必须进行评估。

生态系统
LoRaWAN 和 4G 拥有完善的生态系统,您可以在其中找到各种资源,包括终端节点、算法、网络服务、应用服务和顾问。它们可以加快您的项目进度,并在您的业务扩展时提供替代方案。

追踪项目通常结合多种通信技术,例如长距离+近场。因此,精度、距离、电源、尺寸和支持也是我们需要考虑的其他因素。查看我们的白皮书 这里.

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