隨著物聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展，人們對無線通信技術的要求也越來越高。物聯(lián)網(wǎng)應用需要考慮的因素很多，例如節(jié)點成本、網(wǎng)絡成本、電池壽命、數(shù)據(jù)傳輸速率（吞吐率）、延遲、移動性、網(wǎng)絡覆蓋范圍，以及部署類型等。雖然現(xiàn)在已有很多種網(wǎng)絡選擇可用于搭建智能的解決方案，但沒有一種技術可以做到完全滿足物聯(lián)網(wǎng)所有的需求。

物聯(lián)網(wǎng)的核心關鍵，是利用合適的技術去提高效率，從而解決實際問題。例如提高生活質量、發(fā)展當?shù)亟?jīng)濟和保護地球等等。目前市面上比較領先和主流的低功耗廣域網(wǎng)主要有 LoRaWAN?和 NB-IoT。下面我們從各方面比較一下兩種技術標準。

一、生態(tài)系統(tǒng)

LoRaWAN?有得到LoRa?聯(lián)盟的支持。LoRa?聯(lián)盟是國際電信聯(lián)盟（ITU-T）電信標準化部門認可的一個開放性非營利組織。成員來自世界各地，他們彼此合作并分享經(jīng)驗，從而促進了 LoRaWAN?標準的成功。LoRaWAN?標準目前已經(jīng)被國際電信聯(lián)盟認可是開放的全球標準，可以提供安全的、電信級的低功耗廣域網(wǎng)連接。

NB-IoT 目前已經(jīng)得到了第三代合作伙伴計劃 (3GPP) 和 GSMA 的支持。這兩個電信標準協(xié)會以推廣蜂窩網(wǎng)絡和器件為共同目標。NB-IoT 現(xiàn)在主要在中國地區(qū)應用，并逐步推廣至其他地區(qū)。

二、頻譜

LoRaWAN?針對超低功耗和遠距離應用進行了優(yōu)化。LoRaWAN?網(wǎng)絡使用的是工業(yè)、科學和醫(yī)療應用 (ISM)的 sub-GHz 頻段，無需授權，網(wǎng)絡運營商和器件制造商均可免費訪問。

NB-IoT 使用的是基于蜂窩（LTE）網(wǎng)絡的授權頻段，主要針對頻譜利用率進行了優(yōu)化。蜂窩運營商需要為使用這些頻段支付高昂的授權費用，因此能夠承擔 NB-IoT服務費用的運營商數(shù)量有限。

三、部署狀態(tài)

截至 2022 年 3 月，已有 166 家網(wǎng)絡運營商對外提供 LoRaWAN?連接，有 181 個國家和地區(qū)部署了 LoRaWAN?私有和公共網(wǎng)絡。另外，還有超過 2.4 億個終端節(jié)點和 320 萬個網(wǎng)關正在運行。

據(jù)代表 NB-IoT、LTE 和其他移動網(wǎng)絡利益的組織 GSMA稱，截至 2022 年 2 月，全世界已經(jīng)有 62 個國家和地區(qū)推出了 NB-IoT。

四、部署選項

LoRaWAN?網(wǎng)絡提供高度靈活的部署選擇。它們可以被部署在公共區(qū)域或私有區(qū)域、開放社區(qū)或混合網(wǎng)絡當中，也可以隨意布置在室內或室外。LoRaWAN?可以提供強大的信號傳播能力，既支持在城市環(huán)境中需要深入到建筑物內部或地下的連接，也適合鄉(xiāng)村和開闊環(huán)境，每個網(wǎng)關能夠覆蓋 30 英里以上。

NB-IoT 使用的是 LTE 蜂窩基礎設施。它是室外公共網(wǎng)絡，需要有 4G/LTE 蜂窩信號塔。如果傳感器超出了基站覆蓋范圍，是沒辦法輕易將基站部署到其他地方的。因此，物聯(lián)網(wǎng)用例去擴展 LTE 網(wǎng)絡的成本是十分高昂的。

五、協(xié)議

LoRaWAN?標準可以異步發(fā)送數(shù)據(jù)，也就是說只需要在必要時發(fā)送數(shù)據(jù)。這樣一來，現(xiàn)場傳感設備的電池試用壽命就會較長，基本上可以延長 10 年以上，電池更換的成本就低很多。這一點也符合 LoRaWAN?一開始的設計構想，它最開始就是為了實現(xiàn)低器件能耗而設計的。

無論是否存在要發(fā)送的數(shù)據(jù)，NB-IoT 都需要保持與蜂窩網(wǎng)絡的同步連接。這會使傳感器件的電池壽命大大縮短、電池更換成本更高，在許多應用中其成本可能會高到令人望而卻步。另外，其高精度電子設備、大量器件堆疊、多頻段的頻譜設計，還有端到端同步協(xié)議，都增加了運行能耗。

六、發(fā)射電流

LoRaWAN?提供 10 dBm 時會產(chǎn)生 18 mA 的發(fā)射電流、提供 20 dBm 時會產(chǎn)生 84 mA 的發(fā)射電流。調制方面的差異使得 LoRaWAN?甚至可以由成本很低的電池（包括紐扣電池）供電。

NB-IoT 傳感器在 23dBm 時會消耗大約 220 mA、在 13dBm 時會消耗大約 100mA，因此它的運行更耗電，需要更頻繁地更換電池或使用更大容量的電池。

七、接收電流

LoRaWAN?為遠程傳感器提供更低的傳感器物料清單成本和更長的電池壽命。約 5mA 的電流信號就能接收，這意味著 LoRaWAN?運行的整體功耗降低了 3-5 倍。

NB-IoT 的接收電流大約是為 40mA。蜂窩網(wǎng)絡和器件之間的通信平均需要消耗超過 110mA，一次持續(xù)數(shù)十秒。對于需要運行 3 年、5 年或 10 年以上的器件，協(xié)議開銷對電池壽命則有更大的影響。

八、數(shù)據(jù)傳輸速率

LoRaWAN?的數(shù)據(jù)速率是 293 至 50kbps。LoRaWAN?標準根據(jù)傳感器與網(wǎng)關的距離可動態(tài)調整數(shù)據(jù)速率，從而優(yōu)化信號的傳輸時間（降低功率預算）從而減少沖突。

NB-IoT 在低功率單聲道使用中的峰值數(shù)據(jù)速率大約是 20kbps。

九、鏈路預算

LoRaWAN?的最大耦合損耗（MCL）信號根據(jù)地區(qū)法規(guī)的限制而不同。在最佳情形下，鏈路預算介于 155dB 至 170dB 之間。

NB-IoT 需要以低比特率頻繁進行重復傳輸，才能支持遠程傳感器，這一點增加了功率預算。在最佳情形下，鏈路預算是 164dB。

十、移動性

LoRaWAN?可支持移動傳感器，而且可以在資產(chǎn)從一個位置移動到另一位置時對其進行追蹤。對于許多應用來說，即使沒有 GPS，也可達到足夠的精度。LoRaWAN?非常適合直接的器件到衛(wèi)星通信，它限制下行鏈路通信以防止地面器件的干擾，優(yōu)化電池壽命，在惡劣的無線電條件下能實現(xiàn)高鏈路預算。

NB-IoT 僅限在空閑模式小區(qū)重選，并沒有針對移動資產(chǎn)追蹤進行充分優(yōu)化。NB-IoT 頻繁的下行通信、惡劣無線電條件下消息重復導致的高能耗，對器件到衛(wèi)星通信而言都是挑戰(zhàn)。

以上就是 LoRaWAN?和 NB-IoT 的主要區(qū)別。

其實，這兩種低功耗廣域網(wǎng)技術都有覆蓋廣、連接多、速率低、成本低、功耗少等特點，也都適合低功耗的物聯(lián)網(wǎng)應用。用戶在選擇時，需要根據(jù)自己想構建的生態(tài)系統(tǒng)來具體選擇。比如：智能電表、智慧農業(yè)就比較適合使用 LoRaWAN?，零售終端（POS）、自動化制造等就比較適合使用 NB-IoT。