智慧城市技術(shù)架構(gòu)

首先，我們整理一下物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)。物聯(lián)網(wǎng)(Internet of things，IOT)，主要的結(jié)構(gòu)有三層：感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層。

一、感知層(信息獲取層)，即利用 RFID、傳感器等隨時隨地獲取物體的信息;

二、網(wǎng)絡(luò)層(信息傳輸層)，通過各種電信網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)的融合，將物體的信息實時準確地傳遞出去;

三、應(yīng)用層(信息處理層)，把感知層得到的信息進行處理，實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理等實際應(yīng)用。

其中LoRa、NB-IoT均屬于物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層技術(shù)范疇，是最有發(fā)展前景的兩個低功耗廣域網(wǎng)通信技術(shù)。低功耗廣域網(wǎng)(Low Power Wide Area Network，LPWAN)，是一種可以實現(xiàn)低帶寬、低功耗、遠距離、大量連接的物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)，其最大的特點是實現(xiàn)了遠距離、低功耗。LPWAN可分為兩類：一類是工作于未授權(quán)頻譜的LoRa、SigFox等技術(shù);另一類是工作于授權(quán)頻譜下，3GPP支持的2G/3G/4G蜂窩通信技術(shù)，比如NB-IoT、EC-GSM、LTE Cat-m等。

注：

3GPP：《第三代伙伴計劃協(xié)議》

蜂窩通信技術(shù)，又稱移動通信技術(shù)

LoRa VS NB-IoT

LoRa、NB-IoT是目前最有發(fā)展前景的兩個低功耗廣域網(wǎng)通信技術(shù)，都可以實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)無線傳輸中的遠距離、低功耗要求，在智慧城市應(yīng)用中，他們的具體區(qū)別是什么?

LoRa(Long Range)是美國Semtech公司采用和推廣的一種基于擴頻技術(shù)的超遠距離無線傳輸方案。LoRa網(wǎng)絡(luò)主要由終端(可內(nèi)置LoRa模塊)、網(wǎng)關(guān)(或稱基站)、Server和云四部分組成，應(yīng)用數(shù)據(jù)可雙向傳輸。

NB-IOT(Narrow Band Internet of Things， NB-IoT，又稱窄帶物聯(lián)網(wǎng))，是由3GPP標準化組織定義的一種技術(shù)標準，是一種專為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計的窄帶射頻技術(shù)。

LoRa 、NB-IoT參數(shù)對比

NB-IOTLoRa

技術(shù)特點蜂窩線性擴頻

網(wǎng)絡(luò)部署與現(xiàn)有蜂窩基站復用獨立建網(wǎng)

頻段運營商頻段150MHz到1GHz

傳輸距離遠距離遠距離(1-20km)

速率<100kbps0.3-50kbps

連接數(shù)量200k/cell200-300k/hub

終端電池工作時間約10年約10年

成本模塊5-10$模塊約5$

總而言之，LoRa、NB-IoT最大的區(qū)別在于頻段，服務(wù)質(zhì)量和成本。簡單地說，LoRa工作在1GHz以下的非授權(quán)頻段，故在應(yīng)用時不需要額外付費。NB-IoT和蜂窩通信使用1GHz以下的授權(quán)頻段，但能保證服務(wù)質(zhì)量。這兩者并不能說哪一種技術(shù)比較好，只能說有各自不同的適用場景。

應(yīng)用場景

LoRa、NB-IoT兩種技術(shù)具有不同的技術(shù)和商業(yè)特性，所以在應(yīng)用場景方面會有不同。下面將通過中瑞思創(chuàng)的具體應(yīng)用實例來分析LoRa和NB-IoT 各自適合的應(yīng)用場景。

A：智能井蓋管理方案

中瑞思創(chuàng)在G20期間的地下管建安保方案獲得了物聯(lián)網(wǎng)界的好評，同時也不斷優(yōu)化智能井蓋管理相關(guān)方案。智能井蓋管理方案最主要的需求是：高速率的數(shù)據(jù)傳輸、頻繁的通信和低延遲。窨井井蓋管理部門需要對井蓋網(wǎng)絡(luò)進行實時監(jiān)控以便發(fā)現(xiàn)隱患時及時處理，且井蓋監(jiān)測標簽一般安裝在人口密集的地區(qū)的固定位置，所以對于運營商布網(wǎng)也較為容易。對于智能井蓋管理方案這種對于通信質(zhì)量高要求的應(yīng)用場景，NB-IoT更適合。

B：園林綠化智能監(jiān)測

中瑞思創(chuàng)也有很多LoRa應(yīng)用案例，比如園林綠化智能檢測、城市部件姿態(tài)管理、智能排水監(jiān)測、低洼積水智能化監(jiān)測等。園林綠化智能監(jiān)測方案最主要的需求是：低功耗、低成本。對于園林綠化管理部門而言，管控范圍廣，對于信息傳輸?shù)乃俾省㈩l率、延遲率等要求沒有智能井蓋高，但是對于通信技術(shù)的功耗方面需要很好地把控。LoRa十分適用于這樣的場景。