物联网通讯协议NB-lot和LoRa差异分析

像把大象装冰箱一样，物联网，万物互联也是要分步骤的。

一、感知层(信息获取层)，即利用各种传感器等设备随时随地获取物体的信息;

二、网络层(信息传输层)，通过各种电信网络与互联网的融合，将物体的信息实时准确地传递出去;

三、应用层(信息处理层)，把感知层得到的信息进行处理，实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理等实际应用。

就像智慧消防系统，通过烟感器、温湿度传感器把房间里的情况，通过网络上传到云端，再传达给综合预警平台，这样房间的情况就可以通过平台进行监控，一旦发现温湿度超出正常范围，或者检测到烟雾，平台就会发出预警。

我们今天说的的NB-IoT和LoRa，是属于网络层，用来传递信息，就像我们3G/4G和WIFI一样。不同的是，NB-IoT和LoRa是低功耗广域网(Low Power Wide Area Network，LPWAN)，是一种可以实现低带宽、低功耗、远距离、大量连接的物联网通信技术。

下面聊一下这两种技术的区别。

使用频段
NB-IoT频段

NB-IoT使用了授权频段，有三种部署方式：独立部署、保护带部署、带内部署。

全球大多数运营商使用900MHz频段来部署NB-IoT，有些运营商部署在800MHz频段。NB-IoT属于授权频段，如同2G/3G/4G一样，是专门规划的频段，频段干扰相对少。NB-IoT网络具有电信级网络的标准，可以提供更好的信号服务质量、安全性和认证等。

除此之外，NB-IoT可与现有的蜂窝网络基站融合。而运营商有成熟的电信网络产业生态链和经验，可以更好地运营NB-IoT网络。但是其他公司或组织不能自己来部署网络。

LoRa频段

LoRa使用的是免授权的ISM频段，但各地区的ISM频段使用情况是不同的。

在中国市场，由中兴主导的中国LoRa应用联盟（CLAA）推荐使用了470-518MHz，而470-510MHz这个频段是无线电计量仪表使用频段。

由于LoRa是工作在免授权频段的，无需申请即可进行网络的建设，网络架构简单，运营成本也低。

LoRa联盟在全球大力推进标准化的LoRaWAN协议，使得符合LoRaWAN规范的设备可以互联互通。

通信距离
通讯距离和通讯能力是无线通讯在同等功耗前提下最重要的性能指标。

NB-IoT通信距离

移动网络的信号覆盖范围取决于基站密度和链路预算。

NB-IoT具有164dB的链路预算，GPRS的链路预算有144dB（TR 45.820），LTE是142.7dB（TR 36.888）。与GPRS和LTE相比，NB-IoT链路预算有20dB的提升，开阔环境信号覆盖范围可以增加七倍。20dB相当于信号穿透建筑外壁发生的损失，NB-IoT室内环境的信号覆盖相对要好。一般地，NB-IoT的通信距离是15km。

LoRa通信距离

LoRa以其独有的专利技术提供了最大168dB的链路预算和+20dBm的功率输出。一般地，在城市中无线距离范围是1~2公里，在郊区无线距离最高可达20km。

芯片来源
NB-IoT芯片公司

NB-IoT得到了电信运营商和电信设备服务商的支持，有着成熟完整的电信网络生态系统。

华为、中兴微电子、Intel等多家企业，都生产相关芯片。

LoRa芯片公司

LoRa技术是Semtch公司的专利，Semtech公司提供SX127x系列LoRa产品。

国内市场主要以低频段（137-525MHz）的SX1278为主。为适应市场的发展和需求，Semtech以IP授权的方式授予更多的公司来制造LoRa技术的芯片，如同ARM公司IP授权类似。

方案选择
在进行方案选择时，需要考虑到诸多因素，常见的有如下几点：

1、频段区别

NB-IoT工作在授权频段，设备需要入网许可，干扰相对会少。

LoRa工作在免授权频段，设备种类相对多，容易受到其他无线设备的干扰。

LoRa的优势在于其专利技术，即使在复杂的环境中依然能保持较高的接受灵敏度，抗干扰能力强。

2、数据速率

LoRa和NB-IoT的数据速率是不同的，LoRa数据速率可达50kbps，NB-IoT可达200kbps。两种技术的数据速率不同实际上也形成了不同的市场细分应用，可根据实际项目需求选择适合的技术。

3、芯片区别

从NB-IoT和LoRa芯片产品来看，很多产品都集成了MCU或处理器，这样可以更方便地进行信号和数据处理以及通信协议管理。

4、部署环境

NB-IoT和LoRa无线网络部署的环境不同，通信距离也会有所不同。在实际部署的时候需要考虑到“盲区”的问题。

当然，除以上几点之外，NB-IoT和LoRa的区别还有很多。

在文章的最后，引用一张表，对NB-IoT和LoRa的区别做简单总结，如下：