如今物联网产业已经进入大规模快速发展阶段,垂直行业从事物联网建设的企业越来越多。不过在低速率物联网技术NB-IoT和LoRa方面,企业的选择出现了分歧。貌似LoRa在中国会与NB-IoT分庭抗礼,但是事实真的会是这样吗?
芯片是物联网产业的“种子”,决定了整个产业将“长”成什么样。在芯片研发和供应方面,LoRa芯片制造商只有Semetch一家美国公司,属于独家垄断,这对整个产业的发展而言是个不好的兆头。
前段时间中国一家通信设备企业被美国禁售芯片,导致企业正常运营停滞,付出巨大代价。该事件的惨痛教训历历在目,我们为何还要力推被人能随时扼住咽喉的发展道路?
而NB-IoT是3GPP定义的标准协议,全球主流芯片厂商都能够提供NB-IoT商用芯片,比如高通、MKT、RDA、三星、ARM、华为等,都可以推出符合全球开放协议的产品。另据笔者了解作为NB-IoT芯片专利的主要贡献者华为,计划不收取海思NB-IoT芯片专利费用。这对物联网的产业规模发展是一个巨大的利好消息。
在价格方面,随着NB-IoT芯片发货量的增多,NB-IoT模组价格已逐渐逼近GSM模组价格,刚刚开标的中国联通300万NB-IoT模组,NB模组价格已经降到了23元/pcs,与LoRa模组类似,与GSM仅相差5元不到。相信随着NB-IoT的连接数不断增多,NB-IoT模组的价格还会进一步降低。
网络:运营商支持NB-IoT网,企业自建LoRa网性价比低
再看具体的网络建设,LoRa阵营宣称有50多张商用网络,但是缺少主流运营商参与,前期支持LoRa的Orange、比利时Proximus等,也均开始转型做NB-IoT。LoRa网络需要完全新建设备,初期投资大,任何一家厂商难以在短时间内做到连续覆盖。
这里值得提下韩国运营商SKT的物联网发展经历,颇具戏剧性。SKT过渡追求建网成本的降低,2016-2017年在韩国首尔建设了数万个LoRa基站,但覆盖很差,终端设备仅能在马路上接收到信号,在室内几乎无信号。这样糟糕的结果,导致SKT在物联网领域无法与韩国另外两家运营商KT和LG U+竞争(这两家运营商部署了NB-IoT网络)。
而NB-IoT是全球主流运营商支持的标准技术。Vodafone、德国电信、日本软银等56家运营商均已经部署了NB-IoT商用网络。在美国,T-Mobile已经宣布商用了NB-IoT,AT&T、Verizon也积极进行NB-IoT的商用试点。在中国,三大运营商也已经部署了接近100万个NB-IoT基站。NB-IoT可以依赖现有运营商设备软件升级完成,投资少,保护存量资产,可以快速完成网络部署。
再看各类垂直行业客户。垂直行业客户自己建设LoRa网络性价比并没有想象中那么高。LoRa需要行业客户自己部署网络或委托第三方,也就导致LoRa网络需要行业客户自己维护。但是行业客户一般都不是通信方面的专家,那么在维护网络的时候主要会依赖第三方,这时会产生大量的维护成本,同时行业客户对技术的更新方向和节奏把控不是特别好,不像运营商网络比较专业而且网络质量比较稳定,所以从这个角度来讲,对行业客户而言,NB-IoT网络会比LoRa更好。
频谱技术:LoRa工作在非授权频段,不稳定
LoRa工作在非授权频段,有点类似于Wi-Fi,任何人都可以使用,频段本身干扰不可控,干扰会导致通信质量下降。中国政府对于非授权频谱的管理征求意见稿,也一直想对国内的非授权频谱进行有效管理,比如限制发射机连续发射时间、不能用于组网等,虽然征求意见稿未正式对外发布,但是这对工作在非授权频谱的LoRa是潜在的不确定监管政策因素。
除了频谱方面,在技术上LoRa技术的通信质量也难以保证。LoRa基于Aloha机制,有点类似于Wi-Fi,需要抢信道发,比如先尝试发一下,如果发现跟其他人碰撞,那么只好过一段时间再发,一发生碰撞就要回退回去对时延和发包成功率都有较大影响。——这种机制会导致大量无效的碰撞,发送接收效率低。
而NB-IoT基于授权频谱,所有的频谱使用是有专业规划的,且受到法律保护,干扰等因素可控。NB-IoT是基于调度的技术,哪个用户在哪发是由基站进行调度的,资源使用效率比较高,不会发生很多碰撞。所以基于调度的系统可以进一步提升通讯质量。
演进:LoRa难以向5G演进,NB-IoT将演进到5G
在探讨技术未来演进时,我们可以发现,NB-IoT是面向5G的物联技术,将在长时间之内与NR mMTC共存,并在未来长时间之内向5G演进。具体而言,NB-IoT在持续演进, 3GPP Release 13是首版本,之后Release 14以及Release 15将再持续增强,最终面向5G。
而LoRa是单个公司的私有协议,难以实现面向未来长期的技术演进。要知道,如果一个创新技术无法持续演进,就是没有未来的。企业对网络投资成本保护和现有资源最大化利用是非常重视的。
同时面对5G这个巨大的市场增长机会点,运营商必然不会错过,他们会在5G进入规模发展前,精细算清楚每笔投资的方向——不仅要有益当前,还要有益未来。
应用:LoRa未见百万连接项目 NB-IoT应用进入爆发期
在商业实践方面,NB-IoT已近出现了百万级应用,而LoRa至今未见较大项目。在智慧城市方面,如杭州NB-IoT烟感已经签约100万片NB-IoT模组;中部某省市的NB-IoT电动车监控已经开始规模试点,当前已部署15万台NB-IoT设备,20XX年目标是300万;深圳燃气也公布了160万NB-IoT智能燃气表的部署计划。在智能家电方面,2018年10月,天网互联科技(深圳)有限公司旗下的必歌铠NB-IoT智能锁终端再昆明某地区公租房成功部署了一千三百套终端并运营至今,成为了国内首个千量级NB-IoT终端的标杆项目。而在2019年2月,天网互联科技(深圳)有限公司旗下的必歌铠NB-IoT智能锁已完成中国移动产品引入,并在采购订单意向成功破万!最后2019年5月,天网互联科技(深圳)有限公司协手链家和百米生活等企业共同推进NB-IoT终端应用的落地,重点推进的方向以深圳本地城中村和公寓为主,并在6月中旬深圳龙华区某个城中村中全面部署NB-IoT的智能门锁、水表和电表终端应用。