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NB-IoT VS LoRa ,智慧消防领域谁将一统江湖?

http://www.fire.hc360.com2017年11月27日09:40 来源:慧聪消防网作者:赛特威尔T|T

    慧聪消防网    2017中国消防安全产业大会(CFIC2017)    消防品牌荣耀直击

    近期,厦门电信启动海沧区“智慧烟感”工程建设,率先将NB-IoT技术应用于城区火情警报,为厦门市提供24小时火情自动应援施救。首批累计发展NB-IoT用户6000户,整体项目预计发展超3万户。

    近日,7000个基于LoRa技术的赛特威尔无线烟雾报警器在上海杨浦控江路街道遍布安装。杨浦区作为上海建设新型无线城市的示范区,在全国率先探索基于广电网络的新型物联网应用,打造物联网“社区大脑”的试点。7000多个产自赛特威尔的烟雾传感器,将覆盖居民生活的15个领域,全方位感知社区消防安全管理,掌握城区运行背后的大数据。

    物联网的快速发展对无线通信技术提出了更高的要求,专为低带宽、低功耗、远距离、大量连接的物联网应用而设计的LPWAN也快速兴起。而作为物联网领域最具发展前景的两个低功耗广域网通信技术,NB-IoT与LoRa在消防应用领域上的较量早已开始。

    物联网应用考虑许多因素,例如节点成本,网络成本,电池寿命,数据传输速率(吞吐率),延迟,移动性,网络覆盖范围以及部署类型等。在消防领域的应用上也如此,可以说没有一种技术可以满足IoT所有的需求。

    赛特威尔抓住物联网技术在智慧消防领域深入应用的机遇,结合国内各大运营商、联盟和企业对于物联网技术创新与应用的推动,构建起支持NBIOT和LoRa技术的产品体系,以更细分的应用场景满足不同客户的需求。

    目前赛特威尔自主研发生产的基于NBIOT和LoRa技术的无线烟感报警器已经实际运用到全国多个城市区域,为用户带来更加全面的安全保护。

    NB-IoT的优势

    作为一项应用于低速率业务中的技术,NB-IoT的优势不难想象:

    •强链接:在同一基站的情况下,NB-IoT可以比现有无线技术提供50-100倍的接入数。一个扇区能够支持10万个连接,支持低延时敏感度、超低的设备成本、低设备功耗和优化的网络架构。举例来说,受限于无线距离、空间、环境等局限,一个小区中安装的所有消防探头不能统一管理,想要实现远程管理,时时巡查就成了一个棘手的难题。而NB-IoT足以轻松满足未来智慧消防中大量探头报警器联网需求。

    •高覆盖:NB-IoT室内覆盖能力强,比LTE提升20dB增益,相当于提升了100倍覆盖区域能力。不仅可以满足农村这样的广覆盖需求,对于厂区、地下车库、井盖这类对深度覆盖有要求的应用同样适用。

    •低功耗:低功耗特性是物联网应用一项重要指标,特别对于一些不能经常更换电池的设备和场合,如安置于高山荒野偏远地区中的各类传感监测设备,它们不可能像智能手机一天一充电,长达几年的电池使用寿命是最本质的需求。NB-IoT聚焦小数据量、小速率应用,因此NB-IoT设备功耗可以做到非常小,设备续航时间可以从过去的几个月大幅提升到几年。

    •低成本:与LoRa相比,NB-IoT无需重新建网,射频和天线基本上都是复用的。以中国移动为例,900MHZ里面有一个比较宽的频带,只需要清出来一部分2G的频段,就可以直接进行LTE和NB-IoT的同时部署。

    当然,NB-IoT仍有着自身的局限性。在成本方面,虽然NB-IoT模组成本未来有望降至5美元之内,但目前支持蓝牙、Thread、ZigBee三种标准的芯片价格仅在2美元左右,仅支持其中一种标准的芯片价格不到1美元。巨大的价格差距无疑将让企业部署NB-IoT产生顾虑。

    

    LoRa的优势

    自由度方面

    对客户而言,使用NB-IoT主要依赖于运营商的基础网络设施,在很多条件恶劣的地方,运营商的基础设施并没有完全覆盖。而LoRa是一个更灵活的自主网络,在任何需要的地方,都可以进行部署,企业(甚至个人)也能成为“运营商”。

    安全性方面

    NB-IoT是运营商网络,因此数据是先传到运营商的,许多企业不愿意把自己的数据给到别人(哪怕是运营商),所以这些企业会选择部署自己的私有LoRa网络。

    频段方面

    LoRa工作在1GHz以下的非授权频段(中国主要使用470-518MHz),无需申请即可进行网络的建设,故在应用时不需要额外支付通讯费用,这也成了相关企业推广时的一大卖点。

    电池寿命和下行延迟

    蜂窝网络设计的理念是最优的频段利用率,相应的就牺牲了节点成本和电池寿命。相反,LoRaWAN节点是为了低成本和长电池寿命而生,在频段利用率方面有一定的欠缺。

    NB-IoT可以为需要大量数据吞吐量的应用提供快速的数据传输速率。而LoRaWAN的ClassB通过定期地(编程实现)唤醒终端以收取下行消息而缩短了下行通信的延迟。所以对于需要频繁通信、较短的延迟或者较大数据量的应用来说NB-IoT或许是更好的选择,而对于需要较低的成本、较高的电池寿命和通信并不频繁的场景来说LoRa更好。

    网络覆盖和部署时间表

    节点工作的本质需求是网络的覆盖,对于NB-IoT来说一个明显的优势是可以通过升级现有的网络设施来提供网络部署,但是这种升级仅限于某些特定的4G/LTE基站,并且花费较高。并且这种升级仅适于已经具有4G/LTE覆盖的城区,对于偏远或者郊区等没有4G覆盖的来说并不合适。

    LoRa的整个产业链相对已经较为成熟了,产品也处于“蓄势待发”的状态,同时全球很多国家正在进行或者已经完成了全国性的网络部署。LoRa产业链一个突出优点是每个环节的成员都掌握着自主性,一些大公司正在计划创造一种混合型的商业模型来部署网络和应用。

    设备成本,网络成本和混合模型

    对终端节点来说,LoRaWAN协议比NB-IoT更简单,更容易开发并且对于微处理器的适用和兼容性更好。NB-IoT的调制机制和协议比较复杂,这就需要更复杂的电路和更多的花费。

    低成本、技术相对成熟的LoRa模块已经可以在市场上找到了,并且升级版还会接踵而至。相对于传统的只依靠“铁塔”部网,对于IoT和LPWAN来说部署需要使用不同模型以降低支出和运营成本。LoRaWAN部署花费更少,因为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。

责任编辑:李辰宇

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