物联网入门指南 | LoRa、NB-IOT全面解析

物联网是新一代信息技术的重要组成部分。传感技术、嵌入式系统技术和通讯技术是物联网的三个重要组成部分，其中，通讯技术是互联网啊各单位之间进行信息传输和交流的物质基础，因为有了通讯技术物联网才能实现与世界的互联，本文主要介绍常用的几种物联网通讯方式。

LoRa

全称“Long Rang”,是LPWAN一种成熟的通信技术，是美国公司的一种基于扩频技术的低功耗超长距离无线通信技术，是Semtech公司私有的物理层技术，主要采用的是窄带扩频技术，抗干扰能力强，大大改善了接收灵敏度，在一定程度上奠定了LoRa技术的远距离和低功耗性能的基础。总体来看，LoRa是为了解决物联网中M2M（物对物）无线通信的需求，主要是在全球免费频段运行，包括433、470、868、915MHZ等非授权频段的低功耗广域接入网技术。

调制方式

采用的基于线性调频信号（Chirp）扩频技术，同时结合了数字信号处理和前向纠错编码技术，然后数字信号通过调制Chirp信号，将原始信号频带展宽至Chirp信号的整个线性频谱区间，这样大大增加了通信范围。

通讯协议

基于LoRa技术的网络层协议主要是LoRaWAN，定义了网络通信协议和系统架构，LoRaWAN的通信系统网络是星状网结构，主要分为以下三种，第一种：点对点通信，从A点发起，B点接收；第二种：星状网轮询，一点对多点的方式，一个中心点和N个节点，由节点出发，中心点接收然后确认接收完毕，下一个节点继续上传，直到N个节点完成，一个循环周期；第三种：星状网并发，也是一点对多点的通信，不同的是多个节点可以同时与中心点通讯，这就节约了节点的功耗，避免了个别节点的故障而引起网络的瘫痪，网络的稳定性得以提高。

NB-IOT

Nb-IOT是可与蜂窝网融合眼睛的低成本电信级高可靠性、高安全性广域物联网技术。NB-IOT构建于蜂窝网络之上，只消耗180KHz的频段，可以直接部署于GSM网络，UMTS网络和LTE网络，NB-IOT采用的是授权频带技术，以降低成本，它具有四大优势，一：海量链接的能力，在同一基站的情况下，NB-IOT可以比现有无线技术提供50-100倍的接入数，一个扇区能够支持10万个连接，设备成本降低、设备功耗降低，网络结构得到优化；二：覆盖广，在同样的频段下，NB-IOT比现有的网络增益提升了20db，相当于提升了100倍的覆盖面积；三：低功耗，NB-IOT借助PSM和eDRX可实现更长待机，它的终端模块待机时间可长达10年之久；四：低成本，NB-IOT和LoRa不同，不需要重新建网，射频和天线都是可以复用的，企业预期的模块价格也不会超过5美元。

优势

强链接：

在同一基站的情况下，NB-IOT可以比现有无线技术提供50—100倍的接入数。一个扇区能够支持10万个连接，支持低延时敏感度、超低的设备成本、低设备功耗和优化的网络结构。

高覆盖：

NB-IOT室内覆盖能力强，比LTE提升20DB增益，相当于提升了100倍覆盖区域能力。不仅可以满足农村这样的广覆盖需求，对于厂区、地下车库、井盖这类对深度覆盖有要求的应用同样适用。

低功耗：

低功耗特性是物联网应用一项重要指标，特别对于一些不能经常更换电池的设备和场合，如安置于高山荒野偏远地区中的各类传感器监测设备，它们不可能像智能手机一天一充电，长达几年的电池寿命是最本质的需求。NB-IOT聚焦小数据量、小速率应用，因此NB-IOT设备 功耗可以做到非常小。

低成本：

NB-IOT无需重新建网，射频和天线基本上都是服用的。举个例子：就拿中国移动来说，900MHZ里面有一个比较宽的频带，只需要请出来一部分2G的频段，就可以直接进行LTE和NB-IOT的同时部署。低速率、低功耗、低宽带同样给NB-IOT芯片以及模块带来低成本的优势。

目前，全球两大主流物联网网络NB-IoT与LoRa在中国迅猛发展，有关部门统计一千多款物联网应用产品已落地中国各省。据悉，70%的企业积极寻求成熟、可靠且快速落地的物联网产品，多数企业向福州市协成智慧科技有限公司采购NB-IoT和LoRa物联网解决方案，采购包括LoRa网关、烟感、水监测、红外探测、定位、排插等数十款物联网产品，另外代开发NB-IoT和LoRa物联网产品，以便快速圈地开展物联网业务，跻身全国各地市物联网龙头。“世界物联网发展看中国”形势正逐渐形成。

物联网是新一代信息技术的重要组成部分。传感技术、嵌入式系统技术和通讯技术是物联网的三个重要组成部分，其中，通讯技术是互联网啊各单位之间进行信息传输和交流的物质基础，因为有了通讯技术物联网才能实现与世界的互联，本文主要介绍常用的几种物联网通讯方式。

LoRa

全称“Long Rang”,是LPWAN一种成熟的通信技术，是美国公司的一种基于扩频技术的低功耗超长距离无线通信技术，是Semtech公司私有的物理层技术，主要采用的是窄带扩频技术，抗干扰能力强，大大改善了接收灵敏度，在一定程度上奠定了LoRa技术的远距离和低功耗性能的基础。总体来看，LoRa是为了解决物联网中M2M（物对物）无线通信的需求，主要是在全球免费频段运行，包括433、470、868、915MHZ等非授权频段的低功耗广域接入网技术。

调制方式

采用的基于线性调频信号（Chirp）扩频技术，同时结合了数字信号处理和前向纠错编码技术，然后数字信号通过调制Chirp信号，将原始信号频带展宽至Chirp信号的整个线性频谱区间，这样大大增加了通信范围。

通讯协议

基于LoRa技术的网络层协议主要是LoRaWAN，定义了网络通信协议和系统架构，LoRaWAN的通信系统网络是星状网结构，主要分为以下三种，第一种：点对点通信，从A点发起，B点接收；第二种：星状网轮询，一点对多点的方式，一个中心点和N个节点，由节点出发，中心点接收然后确认接收完毕，下一个节点继续上传，直到N个节点完成，一个循环周期；第三种：星状网并发，也是一点对多点的通信，不同的是多个节点可以同时与中心点通讯，这就节约了节点的功耗，避免了个别节点的故障而引起网络的瘫痪，网络的稳定性得以提高。

NB-IOT

Nb-IOT是可与蜂窝网融合眼睛的低成本电信级高可靠性、高安全性广域物联网技术。NB-IOT构建于蜂窝网络之上，只消耗180KHz的频段，可以直接部署于GSM网络，UMTS网络和LTE网络，NB-IOT采用的是授权频带技术，以降低成本，它具有四大优势，一：海量链接的能力，在同一基站的情况下，NB-IOT可以比现有无线技术提供50-100倍的接入数，一个扇区能够支持10万个连接，设备成本降低、设备功耗降低，网络结构得到优化；二：覆盖广，在同样的频段下，NB-IOT比现有的网络增益提升了20db，相当于提升了100倍的覆盖面积；三：低功耗，NB-IOT借助PSM和eDRX可实现更长待机，它的终端模块待机时间可长达10年之久；四：低成本，NB-IOT和LoRa不同，不需要重新建网，射频和天线都是可以复用的，企业预期的模块价格也不会超过5美元。

优势

强链接：

在同一基站的情况下，NB-IOT可以比现有无线技术提供50—100倍的接入数。一个扇区能够支持10万个连接，支持低延时敏感度、超低的设备成本、低设备功耗和优化的网络结构。

高覆盖：

NB-IOT室内覆盖能力强，比LTE提升20DB增益，相当于提升了100倍覆盖区域能力。不仅可以满足农村这样的广覆盖需求，对于厂区、地下车库、井盖这类对深度覆盖有要求的应用同样适用。

低功耗：

低功耗特性是物联网应用一项重要指标，特别对于一些不能经常更换电池的设备和场合，如安置于高山荒野偏远地区中的各类传感器监测设备，它们不可能像智能手机一天一充电，长达几年的电池寿命是最本质的需求。NB-IOT聚焦小数据量、小速率应用，因此NB-IOT设备 功耗可以做到非常小。

低成本：

NB-IOT无需重新建网，射频和天线基本上都是服用的。举个例子：就拿中国移动来说，900MHZ里面有一个比较宽的频带，只需要请出来一部分2G的频段，就可以直接进行LTE和NB-IOT的同时部署。低速率、低功耗、低宽带同样给NB-IOT芯片以及模块带来低成本的优势。

目前，全球两大主流物联网网络NB-IoT与LoRa在中国迅猛发展，有关部门统计一千多款物联网应用产品已落地中国各省。据悉，70%的企业积极寻求成熟、可靠且快速落地的物联网产品，多数企业向福州市协成智慧科技有限公司采购NB-IoT和LoRa物联网解决方案，采购包括LoRa网关、烟感、水监测、红外探测、定位、排插等数十款物联网产品，另外代开发NB-IoT和LoRa物联网产品，以便快速圈地开展物联网业务，跻身全国各地市物联网龙头。“世界物联网发展看中国”形势正逐渐形成。