LoRa與NB-IoT的“太子”之爭

責任編輯:cdeng

2018-02-05 11:37:09

摘自: OFweek物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)如今已是非?;馃?,各大企業(yè)都在摩拳擦掌準備進入這片未來的萬億市場。但是在2017年12月13日發(fā)布的《微功率短距離無線電發(fā)射設備技術要求(征求意見稿)》(以下簡稱《征求意見稿》)中明確了物聯(lián)網(wǎng)使用頻率的范疇。

物聯(lián)網(wǎng)如今已是非?;馃?,各大企業(yè)都在摩拳擦掌準備進入這片未來的萬億市場。但是在2017年12月13日發(fā)布的《微功率短距離無線電發(fā)射設備技術要求(征求意見稿)》(以下簡稱《征求意見稿》)中明確了物聯(lián)網(wǎng)使用頻率的范疇,470-510MHz頻段可作為民用無線電計量儀表使用頻段,不過只限單頻點使用,不能用于組網(wǎng)應用,這無疑是給相關行業(yè)的人潑了一盆冷水。

《征求意見稿》出爐 LoRa首當其沖

一石激起千層浪,要知道目前國內基于非授權頻譜的低功耗廣域網(wǎng)絡部署主要就集中在470-510MHz頻段,其中最具代表的則是LoRa。因此,意見稿的出臺甚至引起了LoRa產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)的一致反對。

 

LoRa與NB-IoT的“太子”之爭

 

LoRa技術是美國Semtech公司與2013年發(fā)布的一種基于擴頻技術的超長距離低功耗無線數(shù)據(jù)傳輸方案,憑借其超長的傳輸距離(大于15km)、超低功耗(電池壽命遠超10年)、超低的運營成本(非授權頻譜,因此無需牌照)等關鍵特征使得 LoRa技術非常適用于要求功耗低、距離遠、大量連接以及定位跟蹤等的物聯(lián)網(wǎng)應用,如智能抄表、智能停車、車輛追蹤、寵物跟蹤、智慧農(nóng)業(yè)、智慧工業(yè)、智慧城市、智慧社區(qū)等等應用和領域。

而此次的《征求意見稿》中最受爭議的便是LoRa與NB-IoT了,我國在低功耗廣域網(wǎng)中,這兩種無疑是最熱門的技術。其中NB-IoT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,并且全球的主流頻段也集中在800MHz和900MHz。

而LoRa使用的則是免授權的ISM頻段,中國LoRa應用聯(lián)盟使用470-518MHz,因此,《征求意見稿》的出臺,也不難被認為是在針對LoRa。

寬松土壤下生長的LoRa

但事實上,由于我國沒有專用的ISM物聯(lián)網(wǎng)頻段,因此國內基于非授權頻譜的低功耗廣域網(wǎng)絡部署的硬件設備,集中在470-510MHz頻段上。

 

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而無線電管理局前期對470-510MHz頻段采用了較為寬松的使用政策,讓LoRa技術和應用在國內快速發(fā)展,不少的抄表、計量、監(jiān)控等物聯(lián)網(wǎng)應用采用該頻段,并且已經(jīng)廣泛采用多頻點、網(wǎng)關綜合接入組網(wǎng)應用模式,大量LoRa企業(yè)也在工業(yè)園區(qū)布網(wǎng)。

據(jù)相關人士透露,盡管在一些物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新企業(yè)擴大了470-510MHz頻段應用范圍,可能會導致一些安全問題的出現(xiàn),但是如今采用“一刀切”讓LoRa直接出局的管理辦法,造成只有NB-IoT一種技術獨占物聯(lián)網(wǎng)的局面,很難讓LoRa行業(yè)信服。

出身名門的NB-IoT

相較于LoRa的坎坷,NB-IoT就顯得出身正派的多。NB-IoT是3GPP標準組織中理想提出的一種新的窄帶蜂窩通信LPWAN技術,它基于現(xiàn)有的蜂窩網(wǎng)絡構建,只消耗約180KHz,可直接部署在GSM網(wǎng)絡、UMTS網(wǎng)絡和LTE網(wǎng)絡。其核心是面向低端物聯(lián)網(wǎng)終端(低耗流),適合廣泛部署在智能家居、智慧城市、智能生產(chǎn)等領域。

 

LoRa與NB-IoT的“太子”之爭

 

而“出身名門”NB-IoT一經(jīng)推出,便受到業(yè)內的廣泛關注,政策及資金也在其背后強力助推。到2017年第一季度,《國家新一代信息技術產(chǎn)業(yè)規(guī)劃》把NB-IoT網(wǎng)絡定為信息通信業(yè)“十三五”的重點工程之一。

以中國電信為例,2017年,中國電信向物聯(lián)網(wǎng)補貼超過3億元,其中2億元補貼為終端模塊,1億元用于物聯(lián)網(wǎng)項目。此外,在2017年中國移動全球合作伙伴大會上, 中移動宣布推出20億的物聯(lián)網(wǎng)專項補貼。其中更是有10億元專門為NB-IoT準備,最高補貼率達到80%。

LoRa與NB-IoT的異同

從技術與應用層面來看,LoRa與NB-IoT并沒有太大區(qū)別。同樣都是具備遠距離、高速低功耗、覆蓋范圍廣、連接數(shù)量多等特點。最大的不同點在于,NB-IoT采用的是運營商統(tǒng)一部署覆蓋全國的網(wǎng)絡進行收費運營模式,而LoRa則可以讓企業(yè)搭建屬于自己的網(wǎng)絡實現(xiàn)業(yè)務運營。

 

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從成本上來說,LoRa由于工作在1GHz以下的非授權頻段,因此在應用時不需要繳納額外費用,而NB-IoT和蜂窩通信使用1GHz以下的頻段是需要授權的,所有要收費才能使用。此次《征求意見稿》的出爐,再一次把LoRa與NB-IoT之爭放在了風口浪尖,也不怪那些LoRa的企業(yè)紛紛“喊冤”。

不過有相關人士從工信部了解到,工信部下屬的發(fā)證機構在2016年下半年便對LoRa設備發(fā)放型號核準證,且有效期為5年,因此《征求意見稿》并不是專門針對LoRa的一次“封殺”行動。并且在國家放松監(jiān)管的大背景下,2017年起就開始取消了微功率相關頻段的設備型號核準要求,也為進一步放開市場做出準備。

《征求意見稿》旨在確保物聯(lián)網(wǎng)安全

這次《征求意見稿》出現(xiàn)的主要原因,是為了確保物聯(lián)網(wǎng)的安全可靠。因為目前在470-510MHz頻段部署的物聯(lián)網(wǎng)應用無論業(yè)務范圍還是組網(wǎng)規(guī)模都在快速擴張,而現(xiàn)有的頻譜使用規(guī)定已經(jīng)無法滿足物聯(lián)網(wǎng)的安全需求。

 

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理清470-510MHz頻段的所屬權是分析問題的前提基礎,根據(jù)《中華人民共和國無線電頻率劃分規(guī)定》,該段頻率是電視廣播頻率,主業(yè)務是廣播。

原本在電視數(shù)字化改造后,470-566MHz可以釋放出來。但眾所周知的是,對于如此優(yōu)質的頻譜資源,廣電系統(tǒng)怎能輕易拱手相讓?為此,到目前為止該頻段仍為廣電所有。當然,放著優(yōu)質資源不用是種極大的浪費,因此該頻段在滿足一定條件下可使用于無線傳聲器和民用計量儀表。

而國家對于這一頻段的使用要求是比較寬松的。例如,根據(jù)2017年實施的新修訂《中華人民共和國無線電管理條例》,國家無線電管理機構規(guī)定的微功率短距離設備無需辦理頻率使用、臺站設置和設備型號核準許可。

但是寬松的政策,加上LoRa本身在功耗、成本、電池方面優(yōu)勢凸出,是的LoRa這幾年快速發(fā)展,目前已經(jīng)有近千家企業(yè)在470-510MHz領域提供抄表、計量、監(jiān)控等業(yè)務。

大規(guī)模布網(wǎng)下的安全隱患

不過有相關頻譜專家表示,如果物聯(lián)網(wǎng)感知端延用原有微功率頻譜,采用技術及安全責任自負的方式,那么物聯(lián)網(wǎng)的實際應用范圍將大幅縮水。在缺乏物聯(lián)網(wǎng)微功率統(tǒng)一規(guī)劃頻率的當下,眾多企業(yè)沿用非物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的微功率應用頻率。這些頻率用于物聯(lián)網(wǎng)沒有法規(guī)保障,即物聯(lián)網(wǎng)從基站到感知端的頻譜及環(huán)境都沒有保障。

而物聯(lián)網(wǎng)感知端是微功率環(huán)境,既無外部給予的頻率保障,更無微功率環(huán)境下無線電安全手段的保障。這正是物聯(lián)網(wǎng)安全系統(tǒng)中容易被忽視的現(xiàn)狀。

隨之而來的便是在安全問題上的隱憂,當布網(wǎng)規(guī)模較小時,安全問題尚不突出,但是當大規(guī)模布網(wǎng)、頻繁密集使用時,矛盾就較為突出了。此外,物聯(lián)網(wǎng)如果用于抄表等無實時要求的環(huán)境,則問題并不顯著,如果用于對速率有所要求的環(huán)境,感知層的無線電安全就是難以逾越的大問題。

不過在另一方面,NB-IoT發(fā)展仍處于市場化初期階段,NB-IoT技術在功耗、覆蓋、成本還沒有達到市場宣傳的預期,來自于運營商自身的測試報告和應用案例也已經(jīng)做了充分證明。單一的技術無法支撐龐大復雜、低成本、無處不在的各行各業(yè)客戶的物聯(lián)網(wǎng)需求。輕量級、極低成本、極低功耗、自主可控、按需部署的物聯(lián)網(wǎng)應用需求是市場上的剛需,靠電信運營商單一的重量級網(wǎng)絡是無法滿足的。

目前LoRa已經(jīng)相對成熟,在許多國家已經(jīng)完成了全國性的網(wǎng)絡部署。在我國也有眾多企業(yè)云集在這個領域之中,投入數(shù)以億計的規(guī)模,這股力量不容小覷。

小結

當然,國家公布的這個《征求意見稿》是引導中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)走向良性的發(fā)展軌道,凈化行業(yè)環(huán)境,有利于整個物聯(lián)網(wǎng)的穩(wěn)定發(fā)展,對當今國家物聯(lián)網(wǎng)策略具有重要意義。

但是,《征求意見稿》中強制規(guī)定相關行業(yè)“不能組網(wǎng)使用”,等于是給這些行業(yè)判了“死刑”,這樣做是否太過“一刀切”,對于企業(yè)發(fā)展帶來重大影響。當然,最終該規(guī)范能夠出臺,后續(xù)將帶來哪些影響,還需持續(xù)觀察。

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