物聯網的快速發展對無線通訊技術提出了更高的要求，專為低頻寬、低功耗、遠距離、大量連線的物聯網應用而設計的LPWAN(low-power Wide-Area Network，低功耗廣域網)也快速興起。物聯網應用需要考慮許多因素，例如節點成本，網路成本，電池壽命，資料傳輸速率(吞吐率)，延遲，移動性，網路覆蓋範圍以及部署型別等。可以說沒有一種技術可以滿足IoT所有的需求。

1、NB-IoT、LoRa簡述

NB-IoT無線模組和LoRa無線通訊模組兩種技術具有不同的技術和商業特性，也是最有發展前景的兩個低功耗廣域網通訊技術。這兩種LPWAN技術都有覆蓋廣、連線多、速率低、成本低、功耗少等特點，都適合低功耗物聯網應用，都在積極擴建自己的生態系統。

LoRa技術(Long Range)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。LoRa網路主要由終端(可內建LoRa模組)、閘道器(或稱基站)、Server和雲四部分組成，應用資料可雙向傳輸。

NB-IOT技術(Narrow Band Internet of Things， NB-IoT，又稱窄帶物聯網)，是由3GPP標準化組織定義的一種技術標準，是一種專為物聯網設計的窄帶射頻技術。

2、無線通訊技術特性

2.1、無線數傳使用頻段

NB-IoT模組使用了授權頻段，有三種部署方式：獨立部署、保護帶部署、帶內部署。全球主流的頻段是800MHz和900MHz。中國電信會把NB-IoT部署在800MHz頻段上，而中國聯通會選擇900MHz來部署NB-IoT，中國移動則可能會重耕現有900MHz頻段。具體如表2-1所示：

表2-1：

LoRa模組技術使用的是免授權ISM頻段，但各國或地區的ISM頻段使用情況是不同的。在中國市場，由中興主導的中國LoRa應用聯盟(CLAA)推薦使用了470-518MHz。而470-510MHz這個頻段是無線電計量儀表使用頻段。由於LoRa是工作在免授權頻段的，無需申請即可進行網路的建設，網路架構簡單，運營成本也低。LoRa聯盟正在全球大力推進標準化的LoRaWAN協議，使得符合LoRaWAN規範的裝置可以互聯互通。下圖是LoRa聯盟規範裡提到的部分使用頻段：

2.2、通訊距離

行動網路的訊號覆蓋範圍取決於基站密度和鏈路預算。NB-IoT具有164dB的鏈路預算，GPRS的鏈路預算有144dB(TR 45.820)，LTE是142.7dB(TR 36.888)。與GPRS和LTE相比，NB-IoT鏈路預算有20dB的提升，開闊環境訊號覆蓋範圍可以增加七倍。20dB相當於訊號穿透建築外壁發生的損失，NB-IoT室內環境的訊號覆蓋相對要好。一般地，NB-IoT的通訊距離是15km。

LoRa以其獨有的專利技術提供了最大168dB的鏈路預算和+20dBm的功率輸出。一般地，在城市中無線距離範圍是1~2公里，在郊區無線距離最高可達20km。

2.3、成本對比

LPWAN協議無論多強大都需要考慮其低成本，否則它們不能是可行的物聯網解決方案。LoRa在這方面有優勢。LoRaWAN模組的總體成本在 8-10 美元左右，約為 NB-IoT 等蜂窩 LTE 模組價格的一半。NB-IoT 網路的複雜性越高，智慧財產權相關(授權頻段方面)費用更高，提高了NB-IoT 的總成本。NB-IoT 升級到先進的 4G /LTE 基站比 LoRa 通過工業閘道器或塔頂閘道器部署更昂貴。不過，隨著市場越來越成熟，相信LoRa和NB-IoT總體成本都會大幅降低。

3、前景分析

NB-IoT和LoRa目前都還處於發展的起步階段，需要各方的投入和共同的發展。當大規模部署成為一種現實可能的時候，NB-IoT和LoRa模組成本自然也會進一步降低。就技術方案而言，在短時間內，NB-IoT和LoRa肯定會並行，有共同點、各有優點、各有缺點，很難說誰壓倒誰，但是，如果受到技術方案以外的因素影響，比如贏利模式的創新，與應用行業的緊密結合，藉助行業的影響力，那麼什麼都有可能。在這新一波的物聯網發展的行情中，先把專案落地，才有贏得先人一步的機會。NB-IoT和LoRa不僅僅需要產品的創新，更需要專案應用的創新。

4、推薦方案

4.1、LoRaWan節點

  E105-EP20模組是成都億佰特電子科技公司有限公司基於SEMTECH 公司的 SX1276 晶片研發。模組集成了透傳功能，支援串列埠 AT 指令集，使用者通過串列埠即可使用對 LoRaWan 伺服器網路訪問的功能，適用於低功耗、低速率、遠距離等物聯網領域，改模組符合LoRanWan協議規範的超低功耗節點模組，貼片封裝，外接天線，可通過配置工作在425MHz~441MHz頻段。 最多使用 16 個通道，模組可使用串列埠進行資料收發，降低了無線應用的門檻。基於 LoRaWAN Specification V1.0.1 協議和完整的 LoRaMacV4.1.0 協議棧，可加入任何相容 LoRaWan 協議的網路，支援 CLASSA 和 CLASSC 工作模式，簡單配置後便可以非常便利的實現網路訪問功能，最大限度減少開發者的工作和專案開發時間。

4.2、NB-IOT模組

ME3612 是一款支援NB-IoT/eMTC/EGPRS通訊標準的窄帶蜂窩物聯網通訊模組。在NB-IoT制式下，該模組可以提供最大66 Kbps上行速率和34 Kbps下行速率，支NB-IoT全球主流運營商頻段。該模組與ME3630/ME3620/ME3610/MC8635/MW3650等LCC 30*30封裝系列的4G/3G模組pin-to-pin完全相容，使用者可根據不同的需求和場景進行選擇，快速推出產品。

ME3612專為低速率、低功耗、遠距離、海量連線的物聯網應用而設計。該模組支援多種網路協議（PPP、CoAP、TCP/UDP、OMA LWM2M 、MQTT）和多種低功耗模式(PSM、eDRX)。這些協議和功能可以讓它應用在智慧表計、智慧停車、資產追蹤和可穿戴裝置等多種物聯網及M2M的應用場景中。

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