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LoRa 智能无线远传水表与 NB-IOT 水表各自的优势

作者:Admin 日期:2020-11-26 点击:1327
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很多朋友问智能水表多少钱?LoRa远传水表NB远传水表到底那个更有优势?

两种标准的比较如下:

1. 频带、服务质量和成本

LoRa工作在1GHz以下的无授权频段,因此不收取额外的应用费用。NB -物联网以及使用授权频带低于1GHz的蜂窝通信。频率在500MHz到1GHz之间远距离通信是最好的选择,因为天线的实际尺寸和效率有相当大的优势。LoRaWAN使用免费的未授权频谱,是一个异步通信协议的电池供电和低成本是最好的选择。LoRa和LoRaWAN协议,在处理干扰、网络重叠、可扩展性方面收缩等方面有其独特的特点,但不能提供与蜂窝协议相同的服务质量(QoS)。经过授权的次千兆赫兹频谱的拍卖,每兆赫兹被认为要花费5亿多美元。蜂窝网络和nb-iot考虑到服务质量(QoS),不能提供类似于lora的电池寿命。由于QoS和高频带使用费需要确保QoS的应用场景推荐使用蜂窝网络和nb-iot,如果选择低成本和大量连接,LoRa是一个不错的选择。

2. 电池寿命和下行延迟

蜂窝网络以牺牲节点成本和电池为代价来优化频率利用率的生活。相比之下,LoRaWAN节点的设计是为了低成本和长电池寿命,在频带利用率方面面有点问题。考虑电池寿命有两个重要因素,节点电流消耗(峰值电流和和平)

当前平均)和协议内容。也就是说,LoRaWAN是一个异步的基于aloha的协议节点可以根据特定应用场景的需求执行长睡眠或短睡眠,而蜂窝节点和其他同步协议节点可以执行长睡眠或短睡眠必须定期连接到互联网。例如,现在市场上的手机在工作时必须每1.5秒与网络同步一次。

在nb-iot中,这种同步频率较低,但仍然定期发生,这可能会额外消耗电池权力。

在蜂窝网络中,调制是充分利用频带的一种有效方法,但从节点的角度来看,它不是有效。细胞调制(OFDM或FDMA)需要一个线性发射机来产生调制信号线性发射极比非线性调制需要多几个数量级的峰值电流,峰值越高值电流将消耗更多的电池功率。但是同步通信协议在较短的下行延迟方面具有优势,因此需要使用nb-iot需要大量数据吞吐量的应用程序提供快速的数据传输速率。LoRaWAN的B类通过定期(以编程方式实现)唤醒终端接收下行消息,可以降低下行通信的延迟。因此,对于需要频繁通信、短延迟或大量数据的应用程序,nb-iot可能是合适的对于那些需要更低的成本、更长的电池寿命和更少的通信频率的场景,是更好的选择吗LoRa更好。

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3.网络覆盖和部署计划

节点工作的本质要求是网络覆盖,这是网络物联网的明显优势网络部署是通过升级现有的网络设施来提供的,但是这种升级仅限于某些特定的领4G/LTE基站价格昂贵。这一升级只适用于已经覆盖4G/LTE网络的城市地区,

不适合没有4G覆盖的偏远或郊区地区。LoRa的整个产业链相对成熟,其产品已经“准备就绪”,与此同时,世界上许多国家正在或已经完成了国家网络部署。罗拉产业链一号一个明显的优势是,每个连锁店的成员都有自主权,一些大公司正计划创建一个混合适合用于部署网络和应用程序的业务模型。然而,nb-iot产业链将受到频带和运营商的限制系统。

4. 设备成本、网络成本和混合模式

对于终端节点,LoRaWAN协议比nb-iot更简单、更易于开发,也更易于微操作处理器更合适、更兼容。Nb-iot调制机制和协议比较复杂,要求更高的复杂度杂杂的电路和更多的成本,和nb-iot被征税像3GPP。在这个阶段a手机的税费约为5美元,但对于物联网设备来说,这太贵了但是,减税会造成手机等移动通信市场价格混乱。那么3GPP组织是如何权衡的呢物联网和移动税也是大问题。低成本、相对成熟的LoRa模块也紧随其后。

根据 LoRa 与 NB-IoT 标准比较,LoRa 的优势主要体现在以下几个方面:

(1)大大的改善了接收的灵敏度,降低了功耗

高达 157db 的链路预算使其通信距离可达 15 公里(与环境有关)。 其接收电流仅 10mA,睡眠电流 200nA,这大大延迟了电池的使用寿命。

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(2)基于该技术的网关/集中器支持多信道多数据速率的并行处理,系统容量大。

网关是节点与 IP 网络之间的桥梁(通过 2G/3G/4G 或者 Ethernet)。每个网关每天可以处理 500 万次各节点之间的通信(假设每次发送 10Bytes,网络占用率 10%)。如果把网关安装在现有移动通信基站的位置,发射功率 20dBm(100mW),那么在建筑密集的城市环境可以覆盖 2 公里左右,而在密度较低的郊区,覆盖范围可达 10 公里。

(3)基于终端和集中器/网关的系统可以支持测距和定位。

LoRa 对距离的测量是基于信号的空中传输时间而非传统的 RSSI(ReceivedSignal Sterngth Ind-ication),而定位则基于多点(网关)对一点(节点)的空中传输时间差的测量。其定位精度可达 5m(假设 10km 的范围)。(4)应用广泛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。

(5)数据独立、安全

LoRa 相对 NB-IoT 的好处是已经有成熟的商用,而 NB-IoT 才刚刚开始不久。LoRa和 NB-IoT 的应用可能会有很多重叠,不过 NB-IoT 是由运营商来主导,要用到运营商的网络,因此数据是先上到运营商那里,许多企业或许不愿意把自己的数据给到别人,所以这些企业宁愿部署自己的私有物联网络,这时候用 LoRa 就很合适。

总结:在经过对这两种技术方案的对比研究和对样表的反复测试之后,结合目前的自来水公司运营方式和水表安装使用情况,我们认为从长远看选用 LoRa标准的智能远传水表更为合适。

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