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关于LoRaWAN和NB-IoT的10件事

2022年3月21日/ by雷米Lorrain

关于LoRaWAN和NB-IoT的10件事

随着物联网(IoT)持续变革我们与设备连接和交互的方式,有许多网络选项可以构建智能解决方案。领先的低功率广域网络(lpwan)是LoRaWAN®和窄带物联网(NB-IoT)。

为使用蜂窝基础设施在设备和云之间进行远程通信而开发的NB-IoT与LTE移动网络兼容。LoRaWAN利用次千兆赫无许可证无线电频谱带,在连接到网络和云中的应用服务器的终端节点和网关之间实现LPWAN通信。今天,Semtech的罗拉®技术188bet金博宝滚球是物联网事实上的无线平台,通过令人信服的远程和低功耗的混合,在许多垂直领域实现了各种各样的解决方案。LoRa技188bet金博宝滚球术为LoRaWAN标准提供通信层,LoRaWAN标准已被国际电信联盟(ITU)批准为标准。

物联网就是要解决现实世界的问题——提高生活质量,发展地方经济,更好地保护地球——并使用正确的技术提高效率。188bet金博宝滚球bet188软件下载在创建您自己的物联网应用程序时,有几个因素需要考虑,包括LPWAN连接。下面我们将LoRaWAN和NB-IoT进行比较。

1.生态系统

  • LoRaWAN是由罗拉联盟®,是一个由国际电信联盟电信标准化部门认可的开放、非营利性组织(ITU-T).来自世界各地的成员密切合作,分享经验,以促进和推动LoRaWAN标准的成功得到了ITU-T的认可作为安全、运营商级物联网LPWAN连接的开放全球标准。
  • NB-IoT得到了第三代伙伴关系项目(3GPP)和GSMA的支持,这两个电信标准协会的共同目标是促进蜂窝网络和设备的利益。NB-IoT主要在中国推广,在其他地区也开始出现。

2.光谱

  • LoRaWAN适用于超低功耗和远程应用。LoRaWAN网络在工业、科学和医疗(ISM)子ghz频段内运行,该频段未经许可,网络运营商和设备制造商均可免费访问。
  • NB-IoT在蜂窝(LTE)网络许可的频谱中运行,并在频谱效率方面进行了优化。蜂窝运营商为使用这些频段支付的许可证费用非常高,限制了有能力支付运营NB-IoT服务的许可证数量。

3.部署状态

  • 截至2022年3月,166家网络运营商提供LoRaWAN连接,我们看到LoRaWAN私有和公共网络部署在181个国家,有超过2.4亿个终端节点和320万个网关在服务中。
  • 代表NB-IoT、LTE和其他移动网络利益的组织GSMA,索赔截至2022年2月,已有62个国家推出了NB-IoT。

4.部署选项

  • LoRaWAN网络提供高度灵活的部署选项。这意味着它们可以安装在公共、私人、开放社区或混合网络,室内或室外。LoRaWAN提供强大的信号传播能力,使城市环境中的用例能够在建筑内部或地下进行深层连接,并使网络在农村、开放环境中的每个网关覆盖高达30英里。
  • NB-IoT利用LTE蜂窝基础设施。这意味着网络是室外公共网络,有4G/LTE蜂窝基站。即使传感器不在基站的范围内,基站也不容易定位到其他地方。为物联网用例扩展LTE网络的成本很高。

5.协议

  • LoRaWAN标准允许数据异步发送,这意味着数据只在必要时发送。这将现场传感器设备的电池寿命延长了10年,使电池更换成本保持在较低水平。LoRaWAN的设计达到了非常低的设备能耗。
  • 无论是否有数据要发送,NB-IoT都保持与蜂窝网络的同步连接。这将消耗传感器设备相当长的电池寿命,导致高电池更换成本,这在许多应用中都是成本高昂的。高精密电子、重型设备栈、多波段频谱设计和端到端同步协议都参与了能源消耗的增加。

6.传输电流

  • LoRaWAN在10dBm时提供18mA的传输电流,在20dBm时提供84mA的传输电流。调制方式的差异使得LoRaWAN可以由非常低成本的电池支持,包括硬币电池。
  • NB-IoT传感器在23dBm时消耗约220mA,在13dBm时消耗约100mA,这意味着它需要更多的电力来运行,需要更频繁地更换电池或更大的电池。

7.得到当前

  • LoRaWAN为远程传感器提供更低的传感器材料成本(BOM)和电池寿命。接收电流约为5mA,意味着LoRaWAN的整体功耗降低了3-5倍。
  • NB-IoT的接收电流约为40mA。蜂窝网络和设备之间的通信平均消耗110mA以上,每次持续数十秒。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的数据速率为293至50kbps。LoRaWAN标准根据传感器与网关的距离动态调整数据速率,从而优化信号的实时传输时间(减少功率预算)并减少碰撞。
  • NB-IoT在较低功率的单音使用下,峰值数据速率约为20kbps。

9.链路预算

  • LoRaWAN的最大耦合损耗(MCL)信号因地区监管限制而异。链路预算最好在155dB到170dB之间。
  • nb -物联网需要在低比特率下对远程传感器进行大量重复,以便能够支持远程传感器(增加电源预算)。最佳情况下,链接预算为164dB。

10.流动性和卫星

流动性

  • LoRaWAN可以支持移动传感器,并在资产从一个位置移动到另一个位置时跟踪它们。这甚至可以在没有GPS的情况下完成,GPS在很多应用中都有足够的精度。
  • NB-IoT仅限于空闲模式的小区重选,这对移动资产跟踪没有很好的优化。

卫星

  • LoRaWAN(支持LR-FHSS数据速率)完全适用于直接设备到卫星通信,限制下行通信,以防止对地面设备的干扰,优化电池寿命,并在苛刻的无线电条件下达到高链路预算。
  • NB-IoT频繁的下行通信,在恶劣的无线电条件下由于消息重复而产生的高能消耗,是设备到卫星通信的挑战。

下载一个图表总结本博客中的信息。

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主题:罗拉无线射频物联网

写的雷米Lorrain

LoRaWAN Networks Semtech总监

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