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物聯網制式比較----資料搜集 蘇振隆 VR2XZH (中無通訊 第97期)

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發表於 25-9-2021 21:02:18 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
本帖最後由 VR2ZWP 於 25-9-2021 21:17 編輯

                         本文原刊於 中無通訊 第97期 (2021年10月版)。

IoT連接:比較NB-IoT,LTE-M,LoRa,SigFox和其他LPWAN技術
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      在本文中,我們將比較IoT連接解決方案的主要LPWAN(低功耗廣域網)技術。您將廣泛了解哪種LPWAN適合您的物聯網應用程序以及如何最好地向前發展。
LPWAN技術
       儘管有許多LPWAN技術和標準,但我們將重點關注SigFox,LoRa,Symphony Link和Weightless,因為這些技術正在積極開發或部署中。儘管還有其他專有協議和協議棧,例如Dash7聯盟協議,但它們並沒有獲得太大的關注,因此本文不會對此進行介紹。LTE-M和窄帶物聯網(也稱為“ NB-IoT”和“ LTE-M2”)最近成為該領域中的新的重要參與者。隨著5G席捲全球,快速變化的IoT連接格局將迎來另一重大轉變。了解LPWAN如何適應該環境以及如何權衡不同LPWAN技術的成本和收益,以便為將來在連接選項方面的轉變做好充分的準備,這一點至關重要。

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        以下各節將概述每種LPWAN技術。在本系列的其餘部分中,我們將為每個選項專門介紹一個帖子,深入探討每個選項的優缺點。我們還將對其底層技術堆棧進行技術深入分析。
 樓主| 發表於 25-9-2021 21:09:06 | 顯示全部樓層
NB-IoT 和 LTE-M

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      LTE-M和窄帶物聯網(NB-IoT)是LPWAN領域的有希望的補充。LTE-M是3GPP對LPWAN解決方案的強烈興趣做出的回應,該解決方案在保留資源的同時支持標準LTE連接。NB-IoT是挑戰Sigfox和LoRa聯盟引發的另一種3GPP架構,但是,NB-IoT與LTE-M的不同之處在於它在LTE架構之外運行。

      NB-IoT的一大優勢是其波形更簡單:該技術消耗的功率最小。另一個大優勢是成本。通過選擇專門為NB-IoT協議設計的芯片組,其結構更簡單,從而降低了總體組件成本。最後,NB-IoT在智慧城市應用方面具有潛在優勢。LinkLabs預測,與LTE-M相比,NB-IoT可能具有更好的建築滲透性。另一方面,由於LTE無處不在,因此在美國進行部署將很困難,而且由於包含LTE-M的芯片通常價格過高,因此您必須做出選擇。但通常取決於您的特定用例。NB-IoT可能最適合智能儀表等靜態資產,而LTE-M在諸如車輛或無人機等漫遊應用中具有優勢。

     LTE-M具有顯著的優勢。首先,它具有更高的數據速率,這對於數據豐富的用例非常重要。與NB-IoT不同,前端相對簡單。然而,除了LTE主要是美國技術之外,還有其他的局限性需要考慮。首先,我們仍然有一個LTE-M的電力效率的感覺,也有嚴厲的許可證問題需要考慮。谁愿意付錢給高通和InterDigitals這樣的公司來授權手機知識產權?

通常,更大的經濟和實際力量可能會影響NB-IoT與LTE-M的爭論。美國的主要服務提供商可能已經在推動LTE-M,因為他們已經在LTE技術上投入了數十億美元。相比之下,在以GSM頻譜為標準的世界其他地區,我們可以期望看到對(非LTE)NB-IoT協議的偏愛。
 樓主| 發表於 25-9-2021 21:12:36 | 顯示全部樓層
LoRa

      LoRa聯盟是一個開放的非營利性協會,旨在為某些LPWAN技術構建生態系統。它在北美,歐洲,非洲和亞洲擁有約400家成員公司,其創始成員包括IBM,MicroChip,Cisco,Semtech,Bouygues Telecom,Singtel,KPN,Swisscom,Fastnet和Belgacom。

      LoRaWAN是由LoRa聯盟管理的開放標準網絡層。但是,由於只能通過Semtech獲得實現完整的LoRaWAN堆棧的基礎芯片,因此它並不是真正開放的。基本上,LoRa是物理層:芯片。LoRaWAN是MAC層:芯片上安裝的用於聯網的軟件。 c4.jpg
 樓主| 發表於 25-9-2021 21:15:12 | 顯示全部樓層
SigFox

       SigFox成立於2009年,是一家總部位於法國拉貝格的法國公司。由於其在歐洲的成功營銷活動,SigFox在LPWAN領域具有重要的吸引力。它還擁有龐大的供應商生態系統,其中包括德州儀器(TI),Silicon Labs和Axom。最近,SigFox已將其大部分精力投入到快速發展的歐洲市場中。

       SigFox使用專有技術,例如使用慢速調製率來實現更大的範圍。由於這種設計選擇,SigFox對於系統只需要發送少量、不頻繁的數據突發的應用程序來說是一個很好的選擇。
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       可能的應用包括停車傳感器,水錶或智能垃圾桶。但是,它也有一些缺點。將數據發送回傳感器/設備的能力(下行鏈路能力)受到嚴格限制,信號干擾可能成為問題。
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