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LoRa与NB-IoT的“太子”之争

责任编辑:cdeng |来源:企业网D1Net  2018-02-05 11:37:09 本文摘自: OFweek物联网
物联网如今已是非常火热,各大企业都在摩拳擦掌准备进入这片未来的万亿市场。但是在2017年12月13日发布的《微功率短距离无线电发射设备技术要求(征求意见稿)》(以下简称《征求意见稿》)中明确了物联网使用频率的范畴,470-510MHz频段可作为民用无线电计量仪表使用频段,不过只限单频点使用,不能用于组网应用,这无疑是给相关行业的人泼了一盆冷水。 《征求意见稿》出炉 LoRa首当其冲 一石激起千层浪,要知道目前国内基于非授权频谱的低功耗广域网络部署主要就集中在470-510MHz频段,其中最具代表的则是LoRa。因此,意见稿的出台甚至引起了LoRa产业链企业的一致反对。  
LoRa与NB-IoT的“太子”之争
  LoRa技术是美国Semtech公司与2013年发布的一种基于扩频技术的超长距离低功耗无线数据传输方案,凭借其超长的传输距离(大于15km)、超低功耗(电池寿命远超10年)、超低的运营成本(非授权频谱,因此无需牌照)等关键特征使得 LoRa技术非常适用于要求功耗低、距离远、大量连接以及定位跟踪等的物联网应用,如智能抄表、智能停车、车辆追踪、宠物跟踪、智慧农业、智慧工业、智慧城市、智慧社区等等应用和领域。 而此次的《征求意见稿》中最受争议的便是LoRa与NB-IoT了,我国在低功耗广域网中,这两种无疑是最热门的技术。其中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,并且全球的主流频段也集中在800MHz和900MHz。 而LoRa使用的则是免授权的ISM频段,中国LoRa应用联盟使用470-518MHz,因此,《征求意见稿》的出台,也不难被认为是在针对LoRa。 宽松土壤下生长的LoRa 但事实上,由于我国没有专用的ISM物联网频段,因此国内基于非授权频谱的低功耗广域网络部署的硬件设备,集中在470-510MHz频段上。  
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  而无线电管理局前期对470-510MHz频段采用了较为宽松的使用政策,让LoRa技术和应用在国内快速发展,不少的抄表、计量、监控等物联网应用采用该频段,并且已经广泛采用多频点、网关综合接入组网应用模式,大量LoRa企业也在工业园区布网。 据相关人士透露,尽管在一些物联网创新企业扩大了470-510MHz频段应用范围,可能会导致一些安全问题的出现,但是如今采用“一刀切”让LoRa直接出局的管理办法,造成只有NB-IoT一种技术独占物联网的局面,很难让LoRa行业信服。 出身名门的NB-IoT 相较于LoRa的坎坷,NB-IoT就显得出身正派的多。NB-IoT是3GPP标准组织中理想提出的一种新的窄带蜂窝通信LPWAN技术,它基于现有的蜂窝网络构建,只消耗约180KHz,可直接部署在GSM网络、UMTS网络和LTE网络。其核心是面向低端物联网终端(低耗流),适合广泛部署在智能家居、智慧城市、智能生产等领域。  
LoRa与NB-IoT的“太子”之争
  而“出身名门”NB-IoT一经推出,便受到业内的广泛关注,政策及资金也在其背后强力助推。到2017年第一季度,《国家新一代信息技术产业规划》把NB-IoT网络定为信息通信业“十三五”的重点工程之一。 以中国电信为例,2017年,中国电信向物联网补贴超过3亿元,其中2亿元补贴为终端模块,1亿元用于物联网项目。此外,在2017年中国移动全球合作伙伴大会上, 中移动宣布推出20亿的物联网专项补贴。其中更是有10亿元专门为NB-IoT准备,最高补贴率达到80%。 LoRa与NB-IoT的异同 从技术与应用层面来看,LoRa与NB-IoT并没有太大区别。同样都是具备远距离、高速低功耗、覆盖范围广、连接数量多等特点。最大的不同点在于,NB-IoT采用的是运营商统一部署覆盖全国的网络进行收费运营模式,而LoRa则可以让企业搭建属于自己的网络实现业务运营。  
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  从成本上来说,LoRa由于工作在1GHz以下的非授权频段,因此在应用时不需要缴纳额外费用,而NB-IoT和蜂窝通信使用1GHz以下的频段是需要授权的,所有要收费才能使用。此次《征求意见稿》的出炉,再一次把LoRa与NB-IoT之争放在了风口浪尖,也不怪那些LoRa的企业纷纷“喊冤”。 不过有相关人士从工信部了解到,工信部下属的发证机构在2016年下半年便对LoRa设备发放型号核准证,且有效期为5年,因此《征求意见稿》并不是专门针对LoRa的一次“封杀”行动。并且在国家放松监管的大背景下,2017年起就开始取消了微功率相关频段的设备型号核准要求,也为进一步放开市场做出准备。 《征求意见稿》旨在确保物联网安全 这次《征求意见稿》出现的主要原因,是为了确保物联网的安全可靠。因为目前在470-510MHz频段部署的物联网应用无论业务范围还是组网规模都在快速扩张,而现有的频谱使用规定已经无法满足物联网的安全需求。  
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  理清470-510MHz频段的所属权是分析问题的前提基础,根据《中华人民共和国无线电频率划分规定》,该段频率是电视广播频率,主业务是广播。 原本在电视数字化改造后,470-566MHz可以释放出来。但众所周知的是,对于如此优质的频谱资源,广电系统怎能轻易拱手相让?为此,到目前为止该频段仍为广电所有。当然,放着优质资源不用是种极大的浪费,因此该频段在满足一定条件下可使用于无线传声器和民用计量仪表。 而国家对于这一频段的使用要求是比较宽松的。例如,根据2017年实施的新修订《中华人民共和国无线电管理条例》,国家无线电管理机构规定的微功率短距离设备无需办理频率使用、台站设置和设备型号核准许可。 但是宽松的政策,加上LoRa本身在功耗、成本、电池方面优势凸出,是的LoRa这几年快速发展,目前已经有近千家企业在470-510MHz领域提供抄表、计量、监控等业务。 大规模布网下的安全隐患 不过有相关频谱专家表示,如果物联网感知端延用原有微功率频谱,采用技术及安全责任自负的方式,那么物联网的实际应用范围将大幅缩水。在缺乏物联网微功率统一规划频率的当下,众多企业沿用非物联网环境下的微功率应用频率。这些频率用于物联网没有法规保障,即物联网从基站到感知端的频谱及环境都没有保障。 而物联网感知端是微功率环境,既无外部给予的频率保障,更无微功率环境下无线电安全手段的保障。这正是物联网安全系统中容易被忽视的现状。 随之而来的便是在安全问题上的隐忧,当布网规模较小时,安全问题尚不突出,但是当大规模布网、频繁密集使用时,矛盾就较为突出了。此外,物联网如果用于抄表等无实时要求的环境,则问题并不显著,如果用于对速率有所要求的环境,感知层的无线电安全就是难以逾越的大问题。 不过在另一方面,NB-IoT发展仍处于市场化初期阶段,NB-IoT技术在功耗、覆盖、成本还没有达到市场宣传的预期,来自于运营商自身的测试报告和应用案例也已经做了充分证明。单一的技术无法支撑庞大复杂、低成本、无处不在的各行各业客户的物联网需求。轻量级、极低成本、极低功耗、自主可控、按需部署的物联网应用需求是市场上的刚需,靠电信运营商单一的重量级网络是无法满足的。 目前LoRa已经相对成熟,在许多国家已经完成了全国性的网络部署。在我国也有众多企业云集在这个领域之中,投入数以亿计的规模,这股力量不容小觑。 小结 当然,国家公布的这个《征求意见稿》是引导中国物联网产业走向良性的发展轨道,净化行业环境,有利于整个物联网的稳定发展,对当今国家物联网策略具有重要意义。 但是,《征求意见稿》中强制规定相关行业“不能组网使用”,等于是给这些行业判了“死刑”,这样做是否太过“一刀切”,对于企业发展带来重大影响。当然,最终该规范能够出台,后续将带来哪些影响,还需持续观察。
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