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解析LoRa与NB-IoT:谁能更胜一筹占领LPWAN制高点?

发布时间:2021-11-08 人气:

本文摘要:LoRa与NB-IoT是最有发展前景的两个低功耗广域网通信技术。不过两者之间究竟有什么区别和有所不同?谁又将更胜一筹攻占LPWAN制高点? 物联网的较慢发展对无线通信技术明确提出了更高的拒绝,专门较低比特率、低功耗、远距离、大量相连的物联网应用于而设计的LPWAN(low-powerWide-AreaNetwork,低功耗广域网)也较慢蓬勃发展。NB-IoT与LoRa是其中的典型代表,也是最有发展前景的两个低功耗广域网通信技术。

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LoRa与NB-IoT是最有发展前景的两个低功耗广域网通信技术。不过两者之间究竟有什么区别和有所不同?谁又将更胜一筹攻占LPWAN制高点?  物联网的较慢发展对无线通信技术明确提出了更高的拒绝,专门较低比特率、低功耗、远距离、大量相连的物联网应用于而设计的LPWAN(low-powerWide-AreaNetwork,低功耗广域网)也较慢蓬勃发展。NB-IoT与LoRa是其中的典型代表,也是最有发展前景的两个低功耗广域网通信技术。

  这两种LPWAN技术都有覆盖面积甚广、相连多、速率较低、成本低、功耗较少等特点,都合适低功耗物联网应用于,都在大力改建自己的生态系统。可是,  这两者之间究竟有什么区别和有所不同?  有什么重合或有所不同的应用于范围?  两者之间是你死我活的相互替代关系  还是你有我无的有序关系?  LoRa:更容易建设和部署的低功耗广域物联技术  LoRa的问世比NB-IoT要那时候,2013年8月,Semtech公司向业界公布了一种新型的基于1GHz以下的超长距低功耗数据传输技术(LongRange,全称LoRa)的芯片。

其拒绝接受灵敏度超过了难以置信的-148dbm,与业界其他先进设备水平的sub-GHz芯片比起,最低的接收灵敏度提高了20db以上,这保证了网络连接可靠性。  它用于线性调频扩频调制技术,即维持了像FSK(频移键控)调制完全相同的低功耗特性,又显著地减少了通信距离,同时提升了网络效率并避免了阻碍,即有所不同扩频序列的终端即使用于完全相同的频率同时发送到也会互相阻碍,因此在此基础上研发的集中器/网关(Concentrator/Gateway)需要分段接管并处置多个节点的数据,大大拓展了系统容量。  图1:LoRa技术特点  线性扩频已在军事和空间通信领域用于了数十年,因为其可以构建宽通信距离和阻碍的鲁棒性,而LoRa是第一个用作商业用途的低成本构建。随着LoRa的引进,嵌入式无线通信领域的局面再次发生了完全的转变。

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这一技术转变了以往关于传输距离与功耗的折中考虑到方式,获取一种非常简单的能构建远距离、宽电池寿命、大容量、低成本的通讯系统。  LoRa主要在全球免费频段运营(即非许可频段),还包括433、868、915MHz等。LoRa网络主要由终端(内置LoRa模块)、网关(或称之为基站)、服务器和云四部分构成,应用于数据可双向传输。

如图2右图。  图2:LoRa网络架构  LoRa的优势主要反映在以下几个方面:  1---大大的提高了接管的灵敏度,减少了功耗  高达157db的链路支出使其通信距离平均15公里(与环境有关)。其接管电流仅有10mA,睡眠中电流200nA,这大大延后了电池的使用寿命。  2---基于该技术的网关/集中器反对多信道多数据速率的并行处理,系统容量大。

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  如图2右图,网关是节点与IP网络之间的桥梁(通过2G/3G/4G或者Ethernet)。每个网关每天可以处置500万次各节点之间的通信(假设每次发送到10Bytes,网络占用率10%)。如果把网关加装在现有移动通信基站的方位,发射功率20dBm(100mW),那么在建筑密集的城市环境可以覆盖面积2公里左右,而在密度较低的郊区,覆盖范围平均10公里。

  3---基于终端和集中器/网关的系统可以反对测距和定位。  LoRa对距离的测量是基于信号的空中传输时间而非传统的RSSI(ReceivedSignalSterngthInd-ication),而定位则基于多点(网关)对一点(节点)的空中传输时间差的测量。

其定位精度平均5m(假设10km的范围)。  这些关键特征使得LoRa技术十分限于于拒绝功耗较低、距离远、大量相连以及定位追踪等的物联网应用于,如智能遗文表格、智能行驶、车辆跟踪、宠物追踪、智慧农业、智慧工业、智慧城市、智慧社区等等应用于和领域。


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