Zigbee和Lora難以向5G演進，NB-IoT可擁抱5G

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(shè)的企業(yè)越來越多。不過在低速率物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)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。

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(shù)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(shè)備管理平臺和手機APP、小程序。

前段時間中國一家通信設(shè)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(luò)：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(luò)建設(shè)，LoRa陣營宣稱有50多張商用網(wǎng)絡(luò)，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(luò)需要完全新建設(shè)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(shè)了數(shù)萬個LoRa基站，但覆蓋很差，終端設(shè)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(jié)果，導致SKT在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)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(luò))。

而NB-IoT是全球主流運營商支持的標準技術(shù)。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(luò)。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(shè)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(luò)部署。

再看各類垂直行業(yè)客戶。垂直行業(yè)客戶自己建設(shè)LoRa網(wǎng)絡(luò)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(luò)或委托第三方，也就導致LoRa網(wǎng)絡(luò)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(luò)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(shù)的更新方向和節(jié)奏把控不是特別好，不像運營商網(wǎng)絡(luò)比較專業(yè)而且網(wǎng)絡(luò)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(luò)會比LoRa更好。

頻譜技術(shù)：LoRa工作在非授權(quán)頻段，不穩(wěn)定

LoRa工作在非授權(quán)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(quán)頻譜的管理征求意見稿，也一直想對國內(nèi)的非授權(quán)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(quán)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(shù)上LoRa技術(shù)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(quán)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(shù)，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(shù)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(shù)，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(shù)演進。要知道，如果一個創(chuàng)新技術(shù)無法持續(xù)演進，就是沒有未來的。企業(yè)對網(wǎng)絡(luò)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。

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