LTE-M vs. NB-IoT: Determine the Differences Between Low Bandwidth Protocols

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來源：鼎酷IOT部落

物聯網的快速發展，對通信技術提出了更高的要求，尤其是對於具有低寬頻、低功耗、遠距離、大量連接的物聯網應用，而設計的無線通信技術LPWAN(低功耗廣域網)，而其中的代表就是LORA和NB-IOT，NB-IOT在之前的文章中有詳細的解析，今天我們重點講講LORA。

LORA是什麼?

LORA是LPWAN通信技術的一種，是美國Semtech公司採用和推廣的一種，基於擴頻技術的超遠距離無線傳輸方案，這一方案改變了以往關於傳輸距離與功耗的折衷考慮方式，為用戶提供一種簡單的能實現遠距離、長電池壽命、大容量的系統，進而擴展傳感網路。目前LORA主要在全球免費頻段運行，包括433868915MHz等。

LORA的特點

具有遠距離、低功耗(電池壽命長)、多節點、低成本的特性。

LORAWAN的網路架構

LORAWAN網路主要由終端(可內置LORA模組)、網路閘道(或基地台)、Server和雲四部分組成。

LORAWAN網路架構，是一個典型的星形拓撲結構，在這個網路架構中，LORA網管是一個透明的中繼，連接前端終端設備和後端中央伺服器。網管伺服器透過標準IP連接，而終端設備採用單跳與一個或多個網路閘道通信，所有的節點均為雙向通訊。

可以看到一個LORAWAN網路結構中，包含了終端、基地台、NS、應用伺服器這四部分，基地台和終端之間，採用星型網路拓撲，由於LORA的長距離特性，它們之間得以使用單跳傳輸。在終端部分，官方列出了六個典型應用，你會發現終端節點可以同時發給多個基地台，基地台則對NS和終端之間的LORAWAN協議數據做轉發處理，將LORAWAN數據分別承載在了LORA射頻傳輸和TCP/IP上。

LORA的優勢

1.改善了接收的靈敏度，降低了功耗

高達157db的鏈路預算，使其通信距離可達15公里(與環境有關)。其接受電流僅10mA，睡眠電流200nA，這使得電池的使用壽命得到延長。

2.基於該技術的網管/集中器支持多信道多數據的並行處理，系統容量大

如LORAWAN的網路架構圖所示，網管是節點與IP網路之間的橋梁(透過2G/3G/4G或者Ethernet)。每個網管每天可以處理500萬次各節點之間的通信(假設每次發送10Bytes，網路佔用率10%)，如果把網路安裝在，現有行動通信基地台的位置，發射功率20dB(100mW)，那麼在建築密集的城市環境，可以覆蓋2公里左右，而在密度較低的郊區，覆蓋範圍可達10公里。

3.基於終端和集中器/網管的系統可以支持測距和定位

LORA對距離的測量，是基於信號的空中傳輸時間，而非傳統的RSSI。而定位則基於多點(網管)對一點(節點)的空間傳輸時間差的測量。其定位精度可達5m(假設10Km的範圍)。

這些關鍵特徵，使得LORA技術非常適用於要求低功耗、距離遠、大量連接，以及定位跟蹤等的物聯網應用，如智慧抄表、智慧停車、車輛追蹤、寵物跟蹤、智慧農業、智慧工業、智慧城市、智慧社區等應用和領域。

LORA與NB-IOT之間的糾葛

隨著NB-IOT標準的興起，備受矚目的NB-IOT規模化商用的基礎終於落實，而作為同是低功耗廣域網技術之一的LORA，更是一度為傳出「NB-IOT將導致LORA消亡」的觀點。

而事實真是如此嗎?

從技術上看，兩者之間並沒有太大的優劣之分，從應用範圍上來看，兩者其實很多都是一樣的，區別在於：NB-IOT採用的是運用商統一佈署覆蓋全國的網路，進行收費營運的方式，而LORA則可以讓企業搭建，屬於自己的網路實現業務營運。雖然NB-IOT受到了電信商的強力支持，但是這並不代表LORA就會被輕易取代。

LORA相對NB-IOT的好吃，就是已經有成熟的商用，而NB-IOT才剛剛開始，LORA和NB-IOT雖然在應用上，可能會有很多的重疊，不過NB-IOT是由電信商來主導，要用到電信商的網路，需要先將數據提交到電信商那裡，許多企業或許不願意把自己的數據給別人，所以這些企業會選擇佈署自己的私有物聯網路。