2018年中国物联网LPWA技术研究报告_29页_1mb
报告摘要
中国物联网LPWA技术研究报告总结
核心内容概述
LPWA(Low-Power Wide-Area)技术是一种专为低速率、低功耗、广覆盖及大连接的物联网应用场景设计的无线通信技术。目前,主流的LPWA技术包括NB-IoT、eMTC、LoRa与Sigfox。NB-IoT由3GPP制定并获得ITU批准,属于国际标准;而LoRa与Sigfox核心技术分别由Semtech与Sigfox公司掌握,属于企业私有技术。
主要观点
- 应用场景:LPWA技术主要适用于低速率、低功耗、广覆盖及大连接的物联网场景,如智能表计、智慧楼宇、共享单车、智能灯杆等。
- 技术特点:NB-IoT与LoRa均以牺牲速率与时延为代价,实现低功耗、低成本、广覆盖及大连接。
- 发展趋势:预计到2025年,NB-IoT与LoRa在国内的连接量将形成6:4的格局。
- 技术对比:NB-IoT具备更高的频谱利用率、更强的覆盖能力与更稳定的服务质量,而LoRa具备成本低、部署灵活、数据保密性强等优势。
关键信息
技术现状
- NB-IoT:已实现全国覆盖,运营商承担建设成本,适合分散型应用场景。
- LoRa:主要应用于终端较为集中的行业性场景,如工厂、园区等,但因频段限制,发展受到一定制约。
- Sigfox:未在中国市场形成显著影响,主要用于海外。
国家政策
- 国家大力推动NB-IoT发展,出台了多项政策支持其网络建设与应用推广。
- 对LoRa持观望态度,2017年工信部发布文件对LoRa使用的频段进行了限制,可能对其发展造成影响。
应用场景分析
- NB-IoT:更适合地域分布广泛、具有移动属性的分散型应用场景,如公共事业、智慧城市、智慧物流等。
- LoRa:更适合终端集中、对数据保密性要求高的行业性应用场景,如智慧工业、农业与环境监测等。
技术发展与产业链
- NB-IoT:产业链已初步形成,运营商主导建设,网络建设进度较快。
- LoRa:产业链也在逐步完善,但芯片市场集中度高,Semtech占据90%市场份额,技术封闭可能影响其生态发展。
- 未来两种技术将在竞合中找到各自定位,协同发展。
2025年预测
- NB-IoT:预计连接量占比将达60%,成为主流技术。
- LoRa:预计连接量占比将达40%,主要在农业、工业及数据保密性要求高的领域发展。
- 全球趋势:预计2025年全球LPWA技术连接量将占广域物联网总连接量的45%。
技术发展趋势
- NB-IoT:需约两年时间进行技术完善与网络优化,以弥补其发展时间短、产品稳定性差、网络覆盖不足等问题。
- LoRa:在NB-IoT完善期间,将获得更多发展机会,尤其是在NB-IoT覆盖不足的区域。
- 技术融合:随着物联网应用场景的多样化,NB-IoT与LoRa将形成互补关系,共同推动物联网发展。
产业链与商业模式
- NB-IoT:运营商主导建设与运营,用户需承担模组成本与网络租用成本。
- LoRa:企业可自建网络,部署灵活,适合私有网络应用,但需获得政府许可。
应用场景与技术选择
| 领域 | 场景 | 技术选择 | 主要受限因素 |
|---|---|---|---|
| 公共事业 | 智能表计 | NB-IoT | 地域分布广 |
| 智慧城市 | 智能灯杆 | NB-IoT | 通信质量要求高 |
| 消费与医疗 | 智慧医疗 | NB-IoT | 终端分散且有移动性 |
| 环境管理 | 垃圾桶、窨井盖 | NB-IoT | 地域分布广 |
| 智慧楼宇 | 智能烟感 | LoRa | 终端静止,无移动性 |
| 智慧工业 | 环境监测、机控系统 | LoRa | 数据保密性要求高 |
| 智慧物流 | 物流跟踪 | NB-IoT | 终端有移动性 |
技术关键指标对比
| 指标 | NB-IoT | LoRa |
|---|---|---|
| 通信频次 | 低 | 低 |
| 通信成本 | 低 | 低 |
| 通信距离 | 理论20km,实际5km | 理论15km,实际10km |
| 电池寿命 | 约10年 | 约10年 |
| 单小区支持设备数 | 约10万 | 约1万 |
| 传输速率 | 上行峰速是LoRa的5倍 | 速率较低 |
| 频谱利用率 | 高 | 低 |
| 数据保密性 | 低 | 高 |
| 网络覆盖 | 广 | 有限 |
总结
LPWA技术作为物联网发展的关键支撑,将在未来几年内继续推动行业进步。NB-IoT凭借其国际标准、高覆盖能力与稳定的服务质量,将在公共事业、智慧城市、智慧物流等广泛场景中占据主导地位。LoRa则因其低成本、灵活部署与数据保密性,将在智慧工业、农业与环境监测等领域发挥重要作用。随着技术不断完善与政策推动,NB-IoT与LoRa将在竞合中找到各自定位,共同促进物联网的快速发展。
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