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Zigbee、 Lora難以向5G演進、唯有NB-IoT擁抱5G

2020-05-28 09:56 媒體投稿

導讀:如今物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進入大規(guī)模快速發(fā)展階段,垂直行業(yè)從事物聯(lián)網(wǎng)建設的企業(yè)越來越多。不過在低速率物聯(lián)網(wǎng)技術NB-IoT和LoRa方面,企業(yè)的選擇出現(xiàn)了分歧。貌似LoRa在中國會與NB-IoT分庭抗禮,但是事實真的會是這樣嗎?

如今物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進入大規(guī)??焖侔l(fā)展階段,垂直行業(yè)從事物聯(lián)網(wǎng)建設的企業(yè)越來越多。不過在低速率物聯(lián)網(wǎng)技術NB-IoT和LoRa方面,企業(yè)的選擇出現(xiàn)了分歧。貌似LoRa在中國會與NB-IoT分庭抗禮,但是事實真的會是這樣嗎?

芯片是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的“種子”,決定了整個產(chǎn)業(yè)將“長”成什么樣。在芯片研發(fā)和供應方面,LoRa芯片制造商只有Semetch一家美國公司,屬于獨家壟斷,這對整個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展而言是個不好的兆頭。

前段時間中國一家通信設備企業(yè)被美國禁售芯片,導致企業(yè)正常運營停滯,付出巨大代價。該事件的慘痛教訓歷歷在目,我們?yōu)楹芜€要力推被人能隨時扼住咽喉的發(fā)展道路?

而NB-IoT是3GPP定義的標準協(xié)議,全球主流芯片廠商都能夠提供NB-IoT商用芯片,比如高通、MKT、RDA、三星、ARM、華為等,都可以推出符合全球開放協(xié)議的產(chǎn)品。另據(jù)筆者了解作為NB-IoT芯片專利的主要貢獻者華為,計劃不收取海思NB-IoT芯片專利費用。這對物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)規(guī)模發(fā)展是一個巨大的利好消息。

在價格方面,隨著NB-IoT芯片發(fā)貨量的增多,NB-IoT模組價格已逐漸逼近GSM模組價格,剛剛開標的中國聯(lián)通300萬NB-IoT模組,NB模組價格已經(jīng)降到了23元/pcs,與LoRa模組類似,與GSM僅相差5元不到。相信隨著NB-IoT的連接數(shù)不斷增多,NB-IoT模組的價格還會進一步降低。

網(wǎng)絡:運營商支持NB-IoT網(wǎng),企業(yè)自建LoRa網(wǎng)性價比低

再看具體的網(wǎng)絡建設,LoRa陣營宣稱有50多張商用網(wǎng)絡,但是缺少主流運營商參與,前期支持LoRa的Orange、比利時Proximus等,也均開始轉(zhuǎn)型做NB-IoT。LoRa網(wǎng)絡需要完全新建設備,初期投資大,任何一家廠商難以在短時間內(nèi)做到連續(xù)覆蓋。

這里值得提下韓國運營商SKT的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展經(jīng)歷,頗具戲劇性。SKT過渡追求建網(wǎng)成本的降低,2016-2017年在韓國首爾建設了數(shù)萬個LoRa基站,但覆蓋很差,終端設備僅能在馬路上接收到信號,在室內(nèi)幾乎無信號。這樣糟糕的結果,導致SKT在物聯(lián)網(wǎng)領域無法與韓國另外兩家運營商KT和LG U+競爭(這兩家運營商部署了NB-IoT網(wǎng)絡)。

而NB-IoT是全球主流運營商支持的標準技術。Vodafone、德國電信、日本軟銀等56家運營商均已經(jīng)部署了NB-IoT商用網(wǎng)絡。在美國,T-Mobile已經(jīng)宣布商用了NB-IoT,AT&T、Verizon也積極進行NB-IoT的商用試點。在中國,三大運營商也已經(jīng)部署了接近100萬個NB-IoT基站。NB-IoT可以依賴現(xiàn)有運營商設備軟件升級完成,投資少,保護存量資產(chǎn),可以快速完成網(wǎng)絡部署。

再看各類垂直行業(yè)客戶。垂直行業(yè)客戶自己建設LoRa網(wǎng)絡性價比并沒有想象中那么高。LoRa需要行業(yè)客戶自己部署網(wǎng)絡或委托第三方,也就導致LoRa網(wǎng)絡需要行業(yè)客戶自己維護。但是行業(yè)客戶一般都不是通信方面的專家,那么在維護網(wǎng)絡的時候主要會依賴第三方,這時會產(chǎn)生大量的維護成本,同時行業(yè)客戶對技術的更新方向和節(jié)奏把控不是特別好,不像運營商網(wǎng)絡比較專業(yè)而且網(wǎng)絡質(zhì)量比較穩(wěn)定,所以從這個角度來講,對行業(yè)客戶而言,NB-IoT網(wǎng)絡會比LoRa更好。

頻譜技術:LoRa工作在非授權頻段,不穩(wěn)定

LoRa工作在非授權頻段,有點類似于Wi-Fi,任何人都可以使用,頻段本身干擾不可控,干擾會導致通信質(zhì)量下降。中國政府對于非授權頻譜的管理征求意見稿,也一直想對國內(nèi)的非授權頻譜進行有效管理,比如限制發(fā)射機連續(xù)發(fā)射時間、不能用于組網(wǎng)等,雖然征求意見稿未正式對外發(fā)布,但是這對工作在非授權頻譜的LoRa是潛在的不確定監(jiān)管政策因素。

除了頻譜方面,在技術上LoRa技術的通信質(zhì)量也難以保證。LoRa基于Aloha機制,有點類似于Wi-Fi,需要搶信道發(fā),比如先嘗試發(fā)一下,如果發(fā)現(xiàn)跟其他人碰撞,那么只好過一段時間再發(fā),一發(fā)生碰撞就要回退回去對時延和發(fā)包成功率都有較大影響?!@種機制會導致大量無效的碰撞,發(fā)送接收效率低。

而NB-IoT基于授權頻譜,所有的頻譜使用是有專業(yè)規(guī)劃的,且受到法律保護,干擾等因素可控。NB-IoT是基于調(diào)度的技術,哪個用戶在哪發(fā)是由基站進行調(diào)度的,資源使用效率比較高,不會發(fā)生很多碰撞。所以基于調(diào)度的系統(tǒng)可以進一步提升通訊質(zhì)量。

演進:LoRa難以向5G演進,NB-IoT將演進到5G

在探討技術未來演進時,我們可以發(fā)現(xiàn),NB-IoT是面向5G的物聯(lián)技術,將在長時間之內(nèi)與NR mMTC共存,并在未來長時間之內(nèi)向5G演進。具體而言,NB-IoT在持續(xù)演進, 3GPP Release 13是首版本,之后Release 14以及Release 15將再持續(xù)增強,最終面向5G。

而LoRa是單個公司的私有協(xié)議,難以實現(xiàn)面向未來長期的技術演進。要知道,如果一個創(chuàng)新技術無法持續(xù)演進,就是沒有未來的。企業(yè)對網(wǎng)絡投資成本保護和現(xiàn)有資源最大化利用是非常重視的。

同時面對5G這個巨大的市場增長機會點,運營商必然不會錯過,他們會在5G進入規(guī)模發(fā)展前,精細算清楚每筆投資的方向——不僅要有益當前,還要有益未來。

天網(wǎng)互聯(lián)是國內(nèi)具備智能硬件、云平臺、移動端應用整套系統(tǒng)開發(fā)能力的專業(yè)物聯(lián)網(wǎng)公司,專注于物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的研發(fā)與生產(chǎn)。率先在國內(nèi)推出NB-IoT智能鎖、NB-IoT公版方案、4G門鎖、GPRS門鎖和CAT 1門鎖等全套智能終端解決方案。NB-IoT智能鎖落地項目:2019年2月完成中國移動NB-IoT智能鎖產(chǎn)品引入,并在廣東深圳、云南昆明、湖南長沙、廣西南寧和江蘇南京等地均已批量落地NBIoT智能鎖項目運營,每個項目包含基于窄帶物聯(lián)網(wǎng)(NB-IoT)通訊技術研發(fā)的智能門鎖,輔以配套的租賃管理平臺、物聯(lián)網(wǎng)設備管理平臺和手機APP、小程序。

應用:LoRa未見百萬連接項目 NB-IoT應用進入爆發(fā)期

在商業(yè)實踐方面,NB-IoT已近出現(xiàn)了百萬級應用,而LoRa至今未見較大項目。在智慧城市方面,如杭州NB-IoT煙感已經(jīng)簽約100萬片NB-IoT模組;中部某省市的NB-IoT電動車監(jiān)控已經(jīng)開始規(guī)模試點,當前已部署15萬臺NB-IoT設備,20XX年目標是300萬;深圳燃氣也公布了160萬NB-IoT智能燃氣表的部署計劃。在智能家電方面,2018年10月,天網(wǎng)互聯(lián)科技(深圳)有限公司旗下的必歌鎧NB-IoT智能鎖終端再昆明某地區(qū)公租房成功部署了一千三百套終端并運營至今,成為了國內(nèi)首個千量級NB-IoT終端的標桿項目。而在2019年2月,天網(wǎng)互聯(lián)科技(深圳)有限公司旗下的必歌鎧NB-IoT智能鎖已完成中國移動產(chǎn)品引入,并在采購訂單意向成功破萬!最后2019年5月,天網(wǎng)互聯(lián)科技(深圳)有限公司協(xié)手鏈家和百米生活等企業(yè)共同推進NB-IoT終端應用的落地,重點推進的方向以深圳本地城中村和公寓為主,并在6月中旬深圳龍華區(qū)某個城中村中全面部署NB-IoT的智能門鎖、水表和電表終端應用。