LoRa與NB-IoT的“太子”之爭

　　物聯(lián)網(wǎng)如今已是非常火熱，各大企業(yè)都在摩拳擦掌準(zhǔn)備進(jìn)入這片未來的萬億市場。但是在2017年12月13日發(fā)布的《微功率短距離無線電發(fā)射設(shè)備技術(shù)要求(征求意見稿)》(以下簡稱《征求意見稿》)中明確了物聯(lián)網(wǎng)使用頻率的范疇，470-510MHz頻段可作為民用無線電計(jì)量儀表使用頻段，不過只限單頻點(diǎn)使用，不能用于組網(wǎng)應(yīng)用，這無疑是給相關(guān)行業(yè)的人潑了一盆冷水。

　　《征求意見稿》出爐 LoRa首當(dāng)其沖

　　一石激起千層浪，要知道目前國內(nèi)基于非授權(quán)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(kuò)頻技術(shù)的超長距離低功耗無線數(shù)據(jù)傳輸方案，憑借其超長的傳輸距離(大于15km)、超低功耗(電池壽命遠(yuǎn)超10年)、超低的運(yùn)營成本(非授權(quán)頻譜，因此無需牌照)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(yuǎn)、大量連接以及定位跟蹤等的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，如智能抄表、智能停車、車輛追蹤、寵物跟蹤、智慧農(nóng)業(yè)、智慧工業(yè)、智慧城市、智慧社區(qū)等等應(yīng)用和領(lǐng)域。

　　而此次的《征求意見稿》中最受爭議的便是LoRa與NB-IoT了，我國在低功耗廣域網(wǎng)中，這兩種無疑是最熱門的技術(shù)。其中NB-IoT使用了授權(quán)頻段，有三種部署方式，獨(dú)立部署、保護(hù)帶部署、帶內(nèi)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(quán)的ISM頻段，中國LoRa應(yīng)用聯(lián)盟使用470-518MHz，因此，《征求意見稿》的出臺，也不難被認(rèn)為是在針對LoRa。

　　寬松土壤下生長的LoRa

　　但事實(shí)上，由于我國沒有專用的ISM物聯(lián)網(wǎng)頻段，因此國內(nèi)基于非授權(quán)頻譜的低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)部署的硬件設(shè)備，集中在470-510MHz頻段上。

　　而無線電管理局前期對470-510MHz頻段采用了較為寬松的使用政策，讓LoRa技術(shù)和應(yīng)用在國內(nèi)快速發(fā)展，不少的抄表、計(jì)量、監(jiān)控等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)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(yīng)用模式，大量LoRa企業(yè)也在工業(yè)園區(qū)布網(wǎng)。

　　據(jù)相關(guān)人士透露，盡管在一些物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新企業(yè)擴(kuò)大了470-510MHz頻段應(yīng)用范圍，可能會導(dǎo)致一些安全問題的出現(xiàn)，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(dú)占物聯(lián)網(wǎng)的局面，很難讓LoRa行業(yè)信服。

　　出身名門的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(biāo)準(zhǔn)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(xiàn)有的蜂窩網(wǎng)絡(luò)構(gòu)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”NB-IoT一經(jīng)推出，便受到業(yè)內(nèi)的廣泛關(guān)注，政策及資金也在其背后強(qiáng)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(guī)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(bǔ)貼超過3億元，其中2億元補(bǔ)貼為終端模塊，1億元用于物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目。此外，在2017年中國移動(dòng)全球合作伙伴大會上， 中移動(dòng)宣布推出20億的物聯(lián)網(wǎng)專項(xiàng)補(bǔ)貼。其中更是有10億元專門為NB-IoT準(zhǔn)備，最高補(bǔ)貼率達(dá)到80%。

　　LoRa與NB-IoT的異同

　　從技術(shù)與應(yīng)用層面來看，LoRa與NB-IoT并沒有太大區(qū)別。同樣都是具備遠(yuǎn)距離、高速低功耗、覆蓋范圍廣、連接數(shù)量多等特點(diǎn)。最大的不同點(diǎn)在于，NB-IoT采用的是運(yùn)營商統(tǒng)一部署覆蓋全國的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行收費(fèi)運(yùn)營模式，而LoRa則可以讓企業(yè)搭建屬于自己的網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)運(yùn)營。

　　從成本上來說，LoRa由于工作在1GHz以下的非授權(quán)頻段，因此在應(yīng)用時(shí)不需要繳納額外費(fèi)用，而NB-IoT和蜂窩通信使用1GHz以下的頻段是需要授權(quán)的，所有要收費(fèi)才能使用。此次《征求意見稿》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”。

　　不過有相關(guān)人士從工信部了解到，工信部下屬的發(fā)證機(jī)構(gòu)在2016年下半年便對LoRa設(shè)備發(fā)放型號核準(zhǔn)證，且有效期為5年，因此《征求意見稿》并不是專門針對LoRa的一次“封殺”行動(dòng)。并且在國家放松監(jiān)管的大背景下，2017年起就開始取消了微功率相關(guān)頻段的設(shè)備型號核準(zhǔn)要求，也為進(jìn)一步放開市場做出準(zhǔn)備。

　　《征求意見稿》旨在確保物聯(lián)網(wǎng)安全

　　這次《征求意見稿》出現(xiàn)的主要原因，是為了確保物聯(lián)網(wǎng)的安全可靠。因?yàn)槟壳霸?70-510MHz頻段部署的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用無論業(yè)務(wù)范圍還是組網(wǎng)規(guī)模都在快速擴(kuò)張，而現(xiàn)有的頻譜使用規(guī)定已經(jīng)無法滿足物聯(lián)網(wǎng)的安全需求。

　　理清470-510MHz頻段的所屬權(quán)是分析問題的前提基礎(chǔ)，根據(jù)《中華人民共和國無線電頻率劃分規(guī)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(shù)字化改造后，470-566MHz可以釋放出來。但眾所周知的是，對于如此優(yōu)質(zhì)的頻譜資源，廣電系統(tǒng)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(dāng)然，放著優(yōu)質(zhì)資源不用是種極大的浪費(fèi)，因此該頻段在滿足一定條件下可使用于無線傳聲器和民用計(jì)量儀表。

　　而國家對于這一頻段的使用要求是比較寬松的。例如，根據(jù)2017年實(shí)施的新修訂《中華人民共和國無線電管理?xiàng)l例》，國家無線電管理機(jī)構(gòu)規(guī)定的微功率短距離設(shè)備無需辦理頻率使用、臺站設(shè)置和設(shè)備型號核準(zhǔn)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(jì)量、監(jiān)控等業(yè)務(wù)。

　　大規(guī)模布網(wǎng)下的安全隱患

　　不過有相關(guān)頻譜專家表示，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(zé)任自負(fù)的方式，那么物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)際應(yīng)用范圍將大幅縮水。在缺乏物聯(lián)網(wǎng)微功率統(tǒng)一規(guī)劃頻率的當(dāng)下，眾多企業(yè)沿用非物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的微功率應(yīng)用頻率。這些頻率用于物聯(lián)網(wǎng)沒有法規(guī)保障，即物聯(lián)網(wǎng)從基站到感知端的頻譜及環(huán)境都沒有保障。

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

　　隨之而來的便是在安全問題上的隱憂，當(dāng)布網(wǎng)規(guī)模較小時(shí)，安全問題尚不突出，但是當(dāng)大規(guī)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)如果用于抄表等無實(shí)時(shí)要求的環(huán)境，則問題并不顯著，如果用于對速率有所要求的環(huán)境，感知層的無線電安全就是難以逾越的大問題。

　　不過在另一方面，NB-IoT發(fā)展仍處于市場化初期階段，NB-IoT技術(shù)在功耗、覆蓋、成本還沒有達(dá)到市場宣傳的預(yù)期，來自于運(yùn)營商自身的測試報(bào)告和應(yīng)用案例也已經(jīng)做了充分證明。單一的技術(shù)無法支撐龐大復(fù)雜、低成本、無處不在的各行各業(yè)客戶的物聯(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(yīng)用需求是市場上的剛需，靠電信運(yùn)營商單一的重量級網(wǎng)絡(luò)是無法滿足的。

　　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(shù)以億計(jì)的規(guī)模，這股力量不容小覷。

　　小結(jié)

　　當(dāng)然，國家公布的這個(gè)《征求意見稿》是引導(dǎo)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(wěn)定發(fā)展，對當(dāng)今國家物聯(lián)網(wǎng)策略具有重要意義。

　　但是，《征求意見稿》中強(qiáng)制規(guī)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“一刀切”，對于企業(yè)發(fā)展帶來重大影響。當(dāng)然，最終該規(guī)范能夠出臺，后續(xù)將帶來哪些影響，還需持續(xù)觀察。