LoRa與NB-IoT的“太子”之爭

　　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(jìn)入這片未來(lái)的萬(wàn)億市場(chǎng)。但是在2017年12月13日發(fā)布的《微功率短距離無(wú)線(xiàn)電發(fā)射設備技術(shù)要求(征求意見(jiàn)稿)》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《征求意見(jiàn)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(wú)線(xiàn)電計量?jì)x表使用頻段，不過(guò)只限單頻點(diǎn)使用，不能用于組網(wǎng)應用，這無(wú)疑是給相關(guān)行業(yè)的人潑了一盆冷水。

　　《征求意見(jiàn)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(luò )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(jiàn)稿的出臺甚至引起了LoRa產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)的一致反對。

　　LoRa技術(shù)是美國Semtech公司與2013年發(fā)布的一種基于擴頻技術(shù)的超長(cháng)距離低功耗無(wú)線(xiàn)數據傳輸方案，憑借其超長(cháng)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(yíng)成本(非授權頻譜，因此無(wú)需牌照)等關(guān)鍵特征使得 LoRa技術(shù)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(chē)、車(chē)輛追蹤、寵物跟蹤、智慧農業(yè)、智慧工業(yè)、智慧城市、智慧社區等等應用和領(lǐng)域。

　　而此次的《征求意見(jiàn)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(wú)疑是最熱門(mén)的技術(shù)。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(jiàn)稿》的出臺，也不難被認為是在針對LoRa。

　　寬松土壤下生長(cháng)的LoRa

　　但事實(shí)上，由于我國沒(méi)有專(zhuān)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(luò )部署的硬件設備，集中在470-510MHz頻段上。

　　而無(wú)線(xiàn)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(shù)和應用在國內快速發(fā)展，不少的抄表、計量、監控等物聯(lián)網(wǎng)應用采用該頻段，并且已經(jīng)廣泛采用多頻點(diǎn)、網(wǎng)關(guān)綜合接入組網(wǎng)應用模式，大量LoRa企業(yè)也在工業(yè)園區布網(wǎng)。

　　據相關(guān)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(huì )導致一些安全問(wèn)題的出現，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(shù)獨占物聯(lián)網(wǎng)的局面，很難讓LoRa行業(yè)信服。

　　出身名門(mén)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(shù)，它基于現有的蜂窩網(wǎng)絡(luò )構建，只消耗約180KHz，可直接部署在GSM網(wǎng)絡(luò )、UMTS網(wǎng)絡(luò )和LTE網(wǎng)絡(luò )。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(lǐng)域。

　　而“出身名門(mén)”NB-IoT一經(jīng)推出，便受到業(yè)內的廣泛關(guān)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(shù)產(chǎn)業(yè)規劃》把NB-IoT網(wǎng)絡(luò )定為信息通信業(yè)“十三五”的重點(diǎn)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(guò)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(dòng)全球合作伙伴大會(huì )上， 中移動(dòng)宣布推出20億的物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)項補貼。其中更是有10億元專(zhuān)門(mén)為NB-IoT準備，最高補貼率達到80%。

　　LoRa與NB-IoT的異同

　　從技術(shù)與應用層面來(lái)看，LoRa與NB-IoT并沒(méi)有太大區別。同樣都是具備遠距離、高速低功耗、覆蓋范圍廣、連接數量多等特點(diǎn)。最大的不同點(diǎn)在于，NB-IoT采用的是運營(yíng)商統一部署覆蓋全國的網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行收費運營(yíng)模式，而LoRa則可以讓企業(yè)搭建屬于自己的網(wǎng)絡(luò )實(shí)現業(yè)務(wù)運營(yíng)。

　　從成本上來(lái)說(shuō)，LoRa由于工作在1GHz以下的非授權頻段，因此在應用時(shí)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(jiàn)稿》的出爐，再一次把LoRa與NB-IoT之爭放在了風(fēng)口浪尖，也不怪那些LoRa的企業(yè)紛紛“喊冤”。

　　不過(guò)有相關(guān)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(jiàn)稿》并不是專(zhuān)門(mén)針對LoRa的一次“封殺”行動(dòng)。并且在國家放松監管的大背景下，2017年起就開(kāi)始取消了微功率相關(guān)頻段的設備型號核準要求，也為進(jìn)一步放開(kāi)市場(chǎng)做出準備。

　　《征求意見(jiàn)稿》旨在確保物聯(lián)網(wǎng)安全

　　這次《征求意見(jiàn)稿》出現的主要原因，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(wú)論業(yè)務(wù)范圍還是組網(wǎng)規模都在快速擴張，而現有的頻譜使用規定已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足物聯(lián)網(wǎng)的安全需求。

　　理清470-510MHz頻段的所屬權是分析問(wèn)題的前提基礎，根據《中華人民共和國無(wú)線(xiàn)電頻率劃分規定》，該段頻率是電視廣播頻率，主業(yè)務(wù)是廣播。

　　原本在電視數字化改造后，470-566MHz可以釋放出來(lái)。但眾所周知的是，對于如此優(yōu)質(zhì)的頻譜資源，廣電系統怎能輕易拱手相讓?為此，到目前為止該頻段仍為廣電所有。當然，放著(zhù)優(yōu)質(zhì)資源不用是種極大的浪費，因此該頻段在滿(mǎn)足一定條件下可使用于無(wú)線(xiàn)傳聲器和民用計量?jì)x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2017年實(shí)施的新修訂《中華人民共和國無(wú)線(xiàn)電管理條例》，國家無(wú)線(xiàn)電管理機構規定的微功率短距離設備無(wú)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(lǐng)域提供抄表、計量、監控等業(yè)務(wù)。

　　大規模布網(wǎng)下的安全隱患

　　不過(guò)有相關(guān)頻譜專(zhuān)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(shù)及安全責任自負的方式，那么物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)際應用范圍將大幅縮水。在缺乏物聯(lián)網(wǎng)微功率統一規劃頻率的當下，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(méi)有法規保障，即物聯(lián)網(wǎng)從基站到感知端的頻譜及環(huán)境都沒(méi)有保障。

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

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

　　不過(guò)在另一方面，NB-IoT發(fā)展仍處于市場(chǎng)化初期階段，NB-IoT技術(shù)在功耗、覆蓋、成本還沒(méi)有達到市場(chǎng)宣傳的預期，來(lái)自于運營(yíng)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(shù)無(wú)法支撐龐大復雜、低成本、無(wú)處不在的各行各業(yè)客戶(hù)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(chǎng)上的剛需，靠電信運營(yíng)商單一的重量級網(wǎng)絡(luò )是無(wú)法滿(mǎn)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(luò )部署。在我國也有眾多企業(yè)云集在這個(gè)領(lǐng)域之中，投入數以?xún)|計的規模，這股力量不容小覷。

　　小結

　　當然，國家公布的這個(gè)《征求意見(jiàn)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(gè)物聯(lián)網(wǎng)的穩定發(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(jiàn)稿》中強制規定相關(guān)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(guò)“一刀切”，對于企業(yè)發(fā)展帶來(lái)重大影響。當然，最終該規范能夠出臺，后續將帶來(lái)哪些影響，還需持續觀(guān)察。