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2019年1月21日 星期一

Let’s talk IoT – NB-IoT network field measurements and analysis


來源:三旺通信


关于 LoRaWAN 和 NB-IoT,你不得不知的10个点!
  
IoT
物聯網(IoT)在不斷地改變網路連接,以及設備交互的方式,在建構智慧化解決方案方面,有許多網路可以選擇。LoRaWAN和NB-IoT只是其中最受關注的兩種。在某些場景中, LoRaWAN 和NB-IoT 存在非競爭,且作為互補的關係。

关于 LoRaWAN 和 NB-IoT,你不得不知的10个点!

LoRaWAN vs. NB-IoT
物聯網就是要使用適合的技術,解決現實中的問題,並提高效率。在創建一個物聯網應用時,需要考慮幾個方面因素,包括LPWAN連接。下面就將LoRaWAN和NB-IoT技術來做個比較:

1. 生態系統
LoRaWAN由LoRa Alliance(一個擁有500多名成員的開放非營利性協會)支持,其成員密切合作並分享經驗,促進和推動了LoRaWAN協議的成功,成為了全球領先開放的電信商級物聯網LPWAN連接標準。

NB-IoT由3GPP和GSMA兩家電信標準協會支持,他們都有促進行動網路和設備利益的共同目標。

2. 頻譜
LoRaWAN針對超低功耗,和遠端應用進行了優化。因此,運行在免申請許可的ISM Sub-1GHz頻譜上的網路,網路營運商和設備製造商,都可以免費訪問。

NB-IoT使用蜂窩頻譜網路,針對頻譜效率進行了優化,頻段使用的許可費用非常高,而且也僅限於少數電信商。

3. 部署狀態
據LoRa聯盟稱,目前已有49個國家83家公共網路營運商,正在使用LoRaWAN,還有更多的私營企業,也在使用LoRaWAN網路。

GSMA是代表NB-IoT、LTE和其他行動網路利益的組織,據其稱未來將會有40個國家推出NB-IoT網路。

4. 部署選項
LoRaWAN網路提供高度靈活的部署。可以安裝在公共、私有、或混合網路中、室內或室外。 LoRaWAN信號能夠穿透到城市的基礎設施中,在農村開放的環境中,每個Gateway可以覆蓋30英里(約48.3公里)。

NB-IoT使用了LTE蜂窩基礎設施,是室外公共網路,需要有4G/LTE蜂窩鐵塔的部署。如果感測器超過了基地台的覆蓋範圍,基地台不容易移動。

5. 協議
LoRaWAN協議異步發送數據,數據僅在需要時發送。這樣可以延長,感測器設備電池壽命長達10年,電池更換成本低。

NB-IoT需要保持一個到蜂窩網路的同步連接,無論是否需要發送數據。對於感測器設備而言,會消耗相當長的電池壽命,導致電池更換成本高,在許多的應用中可能成本過高。

6. 發射電流
LoRaWAN在10 dBm時提供18 mA的發射電流,在20 dBm時提供84 mA的發射電流。調制上差異可以使得LoRaWAN能夠支持非常低成本的電池,包括紐扣電池。

NB-IoT感測器在23 dBm時電流消耗~220 mA,在13 dBm時電流消耗100 mA,這意味著它需要更多電能才能運行,需要更頻繁的電池,更換或更大容量的電池。

7. 接收電流
LoRaWAN為遠端感測器,提供較低的感測器BOM成本,和電池壽命。 接收電流約5 mA,總體功耗降低3-5倍。

NB-IoT接收電流約~40 mA,蜂窩網路和設備之間的通信,平均消耗超過110 mA,一次通信持續數十秒。對於需要工作3年、5年或10年以上的設備的電池壽命,協議開銷有明顯影響。

8. 數據速率
LoRaWAN數據速率約為293 bps~50 kbps, LoRaWAN協議根據感測器,距Gateway的距離動態調整數據速率,從而優化信號的空中時間,並減少衝突。

NB-IoT的峰值數據速率約為250 kbps,更適合具有更高功率預算、更高數據速率的用例(50 kbps)以上。

9. 鏈路預算
LoRaWAN的MCL信號,因地區監管限制而異,鏈路預算在155 dB~170 dB之間。

NB-IoT需要以低比特率重複遠端傳感器,以便能夠支持遠程傳感器,鏈路預算最高為164 dB。

10. 移動性
LoRaWAN可以支持移動感測器,跟蹤資產從一個地方,移動到另一個地方。 即使沒有GPS,對於許多應用來說,也可以得到足夠高的精度。
NB-IoT目前受限於空閒模式,小區重選,沒有對移動資產跟蹤做優化。

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