物联网时代，NB-IoT与LoRa 终有一战

近年来，全球物联网各种技术层出不穷，尤其是低功耗广域接入（LPWAN）技术，发展得非常迅猛。

在低功耗广域物联网领域，行业主要以 NB-IoT 与 LoRa 两种技术为主，支撑各行各业互联，也开创智能电表、共享空调等多种创新业务。

业**士经常将两种技术拿来进行比较，哪种技术更适合国内市场发展的讨论也在持续，对于要建设物联网的垂直行业企业而言，如何选择两种技术，本篇文章试着来找一下答案。

LoRa 和 NB-IoT 发展现状

随着近几年的快速发展，LoRa 和 NB-IoT 在广覆盖上都取得了长足的进展，NB-IoT 目前已经完成了全国超过 300 多个城市的覆盖，终端连接数已经超过 5000 万，且每年以千万级数量递增，覆盖行业包括智慧城市、环保、农业、医疗、物流等各行各业。

而 LoRa 也在全国多点开花。LoRa 作为比 NB-IoT 更早出现的技术，也受到一些垂直行业市场的关注。同时，一些互联网企业选择推动 LoRa 技术发展，意图借 LoRa 技术开辟 IoT 新路。

如今，双方都需要寻找新的增长场景，而智能家居、工业互联网市场方兴未艾，无论是市场未来的发展广度还是深度都值得各种技术投入大力发展。因此，谁能占据市场领先地位，能够获得更多的产业链支持，形成更为完善的生态系统，就能在未来获得更大的赢面。

同为广域物联网技术的 LoRa 和 NB-IoT 在这种短距离覆盖场景中都具有先天优势，覆盖面积广、功耗低、有着强大的管理平台、丰富的终端种类以及大量的产业链上下游支持。

IHS Markit 报告指出，曾经广泛开放的 LPWAN 市场领域开始明显紧缩，不过仍处于初期发展阶段。2018 年只有 1.5 亿个 LPWAN 链路被布署，到 2023 年 LoRa 与 NB-IoT 可望占据所有 LPWAN 链路的 86%，其中 LoRa 可能会获得更多私有网络采用，NB-IoT 则主要应用于公共网络。

NB－IoT 特点

NB－IoT 在带宽和成本上优势明显，构建于蜂窝网络，只消耗大约 180KHz 的带宽，可直接部署 UMTS 网络、LTE 网络和 GSM 网络，很容易实现网络的升级。同时，相对于 4G 网络，它支持的待机时间长，连接高效，而且联网设备的电池寿命很高。

NB－IoT 的优势应用场景：正是因为 NB－IoT 技术成本低、功耗低，所以在定位、水表和停车等领域应用很广泛，如共享单车里就有内置 NB－IoT 模组，实现物联网通讯。

更重要的是，NB－IoT 背靠运营商对于室内场景覆盖有着天然的优势。确定的频谱资源，并可利用运营商原有的室分系统完成覆盖，可通过融合套餐，设备体验等方式将 NB-IoT 设备推入到用户家庭当中。广泛应用于如智能家居、智能零售和智慧城市等行业中。

NB－IoT 虽然优势明显，但在国内的发展现状是缺乏一个统一的开放产业平台，同时标准、芯片、网络和相关的应用层厂商以中小企业为主，还需要壮大自身联盟的实力，打造强大的生态。

LoRa 特点

目前在国内，由于备受国家政策、电信运营商和业内大厂的青睐，NB-IoT 技术的发展可谓如火如荼。相比而言，此前因频段授权问题沉寂许久的 LoRa 技术低调很多。

然而，随着阿里巴巴和中国铁塔合作，以及腾讯等互联网巨头宣布加入 LoRa 联盟的消息又为该产业注入一支“强心剂”，LoRa 技术或将在国内迎来又一个春天。

LoRa 的一大特点是在同样功耗下比其它无线方式传播的距离更远，实现了低功耗和远距离的统一，LoRa 网络主要由基站（也可以是网关）、服务器、LoRa 终端和物联网云四部分组成，其特点是应用端和服务器端数据双向传递。

LoRa 的优势是超低功耗和多信道数据传输，增加了系统数据容量，网关和终端系统能够支持测距和定位，非常适用于位置敏感的应用。

LoRa 拥有着阿里、腾讯、谷歌等的支持，可直接获得围绕在这些头部互联网玩家周围的生态支持。

可以预见，在未来的室内场景中，NB-IoT 与 LoRa 无疑将依托各自的生态进行长期的龙争虎斗。

NB-IoT 和 LoRa 对比

（1） 频段、成本、服务质量

NB-IOT 和蜂窝通信使用的是运营商提供的授权频段，因为是专门划分的频段，因此干扰相对要少很多，虽然实际应用中会收取一定的通信费用，但是相应的也会提供更好的信号服务质量，安全性和认证。而且针对目前蜂窝网络基站的建成更有利于快速大规模应用。

LoRa 工作在 Sub-1G 的非授权频段，无需申请便可以建立网络设备，相对来说网络架构简单，而且实际应用中不需要额外付通信费用，但是因为是开放频段，所以实际应用非常广泛，容易受到其他相同频段设备的干扰。

（2） 通信距离

NB-IOT 信号覆盖范围取决于其基站密度和链路预算，借助前期的资源优势，能够实现比 LoRa 更广的范围覆盖和更好的 QoS，且 NB-IoT 自身具有高达 164dB 的链路预算，使其传输距离可达 15km~20km。

LoRa 使用线性调频扩频调制技术，既保持了像 FSK（频移键控）一样的低功耗特性，也显著增加了通信传输距离，从而提高网络效率和抗干扰能力，即不同扩频序列的终端在使用相同的频率同时发送时不会相互干扰，在此基础上研发的网关能实现多路并行的数据接受，大大扩展了网络容量。LoRa 节点的传输距离可达 12~15 km 覆盖范围（空旷郊区环境，市区环境传输距离会下降）。

（3） 低功耗、电池寿命

低功耗是物联网的核心指标之一，关于电池寿命方面需要考虑协议内容和节点电流消耗两个重要因素。

NB-IOT 同步协议的节点必须定期地联网，所需要的“峰值电流”比采用非线性调制的 LoRa 多出了几个数量级，尤其是在唤醒后请求基站到接入服务器的过程中，会存在大量电池电量的消耗。

LoRa 是基于 ALOHA 协议的异步通信方式，因此可以根据具体应用需求进行精准的休眠时间设定，达到充分利用电池电量的目的。

（4） 设备成本

对终端节点来说，LoRa 相比 NB-IOT 更加简单，更容易开发，NB-IOT 的协议和调制机制比较复杂，需要更复杂的电路设计和更多的花费，同时 NB-IOT 采用授权频段，通信需要收取一定的费用。

通过以上的分析，LoRa 和 NB-IoT 最大的区别是：NB-IoT 是工作在蜂窝授权频段上，网络由运营商进行部署和维护，为保证能与基站进行正常的通信以及工作，有必要在产品实际部署之前对其功能进行有效的验证。

而 LoRa 是非蜂窝网络，其标准细节的非公开性，使得产生用于验证的标准信号是个难点。LoRa 可以利用传统的信号塔、工业基站甚至是便携式家庭网关来进行。构建基站和家庭网关价格便宜。在成本上来看，LoRa 无线模块和 NB-IoT 无线模块成本相差不大，但在隐形成本上 NB-IoT 明显是要高于 LoRa 无线模块。

NB-IoT 和 LoRa 目前都还处于发展的起步阶段，需要各方投入和共同发展。当大规模部署成为可能的时候，NB-IoT 和 LoRa 的模组成本也会进一步降低。就技术方案而言，在短时间内，NB-IoT 和 LoRa 肯定会并行，各有优点、各有缺点，很难说谁压倒谁；但是，如果受到技术方案以外的因素影响，比如赢利模式的创新，与应用行业的紧密结合，借助行业的影响力，两者都有可能率先占据市场。

总之，在新一波的物联网发展的行情中，先把项目落地，才有赢得先人一步的机会。NB-IoT 和 LoRa 不仅仅需要产品的创新，更需要项目应用的创新。