我國(guó) 5G 商用已經(jīng)一年多了，比起 5G 網(wǎng)絡(luò)所帶來(lái)的極致體驗(yàn)，我們對(duì)于西方世界因?qū)?5G 網(wǎng)絡(luò)的安全擔(dān)憂(yōu)所引發(fā)的一系列事件恐怕更加深有感觸。

美國(guó)跳腳、英國(guó)退網(wǎng)，中國(guó)在 5G 技術(shù)的領(lǐng)先深深刺痛了這些不可一世的西方大國(guó)。而原本可以中立、透明發(fā)展的基礎(chǔ)通信技術(shù)被他們賦予了太多國(guó)家政治博弈的信號(hào)。

在網(wǎng)絡(luò)通信的另一個(gè)賽道——物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，同樣存在著兩個(gè)備受矚目的通信技術(shù)路線(xiàn)，也就是NB-IoT和LoRa通信路線(xiàn)的路線(xiàn)之爭(zhēng)。在物聯(lián)網(wǎng)井噴發(fā)展的過(guò)程中，NB-IoT 和LoRa都有其各自的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，都得到各自陣營(yíng)的鼎力支持。

LoRa有著深厚的美國(guó)“血統(tǒng)”，擁有全球良好的“群眾基礎(chǔ)”，受到我國(guó)眾多互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的青睞；而 NB-IoT 是國(guó)際機(jī)構(gòu) 3GPP 訂立的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，也是我國(guó)大力推動(dòng)的物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，深受我國(guó)運(yùn)營(yíng)商的青睞。

圍繞 NB-IoT 和 LoRa 孰優(yōu)孰劣的爭(zhēng)論，我們可以深入看到兩個(gè)不同陣營(yíng)各自的出發(fā)點(diǎn)。而在全球貿(mào)易可能脫鉤、技術(shù)可能封禁的復(fù)雜博弈中，我們?cè)撊绾慰创覈?guó)物聯(lián)網(wǎng)通信標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)路線(xiàn)的發(fā)展可能？

LoRa 和 NB-IoT 的前世今生

“物聯(lián)網(wǎng)”（IoT）概念的提出，其實(shí)已經(jīng)有 15 個(gè)年頭。2005 年，國(guó)際電信聯(lián)盟在信息社會(huì)世界峰會(huì)上提出“IoT”，將其視為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后的信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮。

物聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)就是萬(wàn)物的互聯(lián)互通，即將大量物理基礎(chǔ)設(shè)施通過(guò)傳感器等設(shè)備所產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)接入網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通和分析應(yīng)用，其中物聯(lián)網(wǎng)的無(wú)線(xiàn)連接技術(shù)在其中發(fā)揮著基礎(chǔ)性作用。

在現(xiàn)有的無(wú)線(xiàn)連接技術(shù)中，LoRa 屬于非運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)的長(zhǎng)距離通訊解決方案，而 NB-IoT 也同屬于長(zhǎng)距離無(wú)線(xiàn)通訊解決方案，只不過(guò)是需要運(yùn)營(yíng)商建網(wǎng)的。

LoRa 技術(shù)原型最早是由一家 2009 年創(chuàng)立的法國(guó)公司 Cycleo 開(kāi)發(fā)，是一種擴(kuò)頻無(wú)線(xiàn)調(diào)制專(zhuān)利技術(shù)。2012 年，Cycleo 公司被美國(guó) Semtech 公司以約 500 萬(wàn)美金收購(gòu)。2013 年 8 月，Semtech 對(duì)外發(fā)布了一種新型的基于 1GHz 以下的長(zhǎng)距離低功耗數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的芯片，也就是 LoRa 芯片。

為大力推廣 LoRa 技術(shù)，Semtech 在 2015 年 2 月聯(lián)合 Actility、思科和 IBM 等多家廠(chǎng)商共同發(fā)起創(chuàng)立國(guó)際 LoRa 聯(lián)盟（LoRa Alliance），以擴(kuò)張其技術(shù)生態(tài)。

現(xiàn)在，LoRa 聯(lián)盟在全球擁有超過(guò) 500 個(gè)會(huì)員，并在全球超過(guò) 157 個(gè)國(guó)家布置了 LoRa 或 LoRaWAN，截至 2020 年 1 月在全球已部署 LoRa

網(wǎng)關(guān)更是高達(dá) 80 多萬(wàn)個(gè)，LoRa 的連接節(jié)點(diǎn)超過(guò) 1.45 億個(gè)。LoRa 在全球范圍持續(xù)高速增長(zhǎng)，使其成為全球主流物聯(lián)網(wǎng)的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)之一。

在中國(guó)，阿里巴巴、騰訊等互聯(lián)網(wǎng)巨頭是 LaRa 技術(shù)的積極推動(dòng)者，作為 LaRa 聯(lián)盟最高會(huì)員的兩巨頭試圖以此爭(zhēng)得物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的寶貴門(mén)票；此外，中國(guó)鐵塔也在 2018 年加入到 LoRa 聯(lián)盟當(dāng)中。

RoLa 技術(shù)之前在中國(guó)發(fā)展的一大瓶頸在于，作為一種單獨(dú)組網(wǎng)的通訊方案，其所使用的頻段正好在工信部規(guī)定的民用無(wú)線(xiàn)電計(jì)量?jī)x表使用頻段。因?yàn)橄薅閱晤l點(diǎn)使用，不能用于組網(wǎng)應(yīng)用，所以也就限制了 LoRa 技術(shù)取得合法通訊頻段的資格。

不過(guò)，去年 11 月 28 日，工信部根據(jù)《中華人民共和國(guó)無(wú)線(xiàn)電管理?xiàng)l例》發(fā)布的 52 號(hào)公告稱(chēng)：“470-510MHz 限在建筑樓宇、住宅小區(qū)及村莊等小范圍內(nèi)組網(wǎng)應(yīng)用，任意時(shí)刻限單個(gè)信道發(fā)射?！边@意味著，LoRa 在有限制的條件下，正式拿到合法的通訊頻譜，使得 LoRa 在國(guó)內(nèi)變成了有法可依、有頻段可用的通信網(wǎng)絡(luò)。

用行內(nèi)的話(huà)，就是給 RoLa 放出一條生路。

相比較 RoLa 的坎坷，NB-IoT 一直以來(lái)就是我國(guó)主推的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，其發(fā)展可謂一路順風(fēng)順?biāo)?。上層有政府的產(chǎn)業(yè)政策支持，中間有三大運(yùn)營(yíng)商的全力投入，底層有華為的技術(shù)加持，使得 NB-IoT 成為我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)炙手可熱的廣闊市場(chǎng)。

數(shù)據(jù)顯示，自 2017 年下半年我國(guó) NB-IoT 開(kāi)始規(guī)模商用至今，連接數(shù)已突破 1 億大關(guān)。同時(shí)，截至 2019 年底，我國(guó) NB-IoT 基站數(shù)已超 70 萬(wàn)座，實(shí)現(xiàn)全國(guó)主要城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)以上區(qū)域的連續(xù)覆蓋。

今年 5 月 7 日，工信部印發(fā)《關(guān)于深入推進(jìn)移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)全面發(fā)展的通知》，進(jìn)一步明確了我國(guó) NB-IoT 技術(shù)發(fā)展的重要定位，提出要建立 NB-IoT（窄帶物聯(lián)網(wǎng)）、4G 和 5G 協(xié)同發(fā)展的移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)綜合生態(tài)體系。這一政策更加明確了我國(guó)發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)“新基建”的目標(biāo)路線(xiàn)圖。

剛剛拿到合法身份的 LoRa 和完全自主可控的 NB-IoT，哪一個(gè)能站上物聯(lián)網(wǎng)的 C 位呢？

LoRa VS NB-IoT 的優(yōu)劣之爭(zhēng)

在全球擁有如此廣闊人員和廣闊發(fā)展前景的 LoRa 技術(shù)，到底有何“魅力”，從眾多無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)中突圍的呢？

LoRa 名字來(lái)源于“Long Range”的縮寫(xiě)，其最大優(yōu)點(diǎn)就是長(zhǎng)距離傳輸。除此之外，LoRa 還有高靈敏度、超強(qiáng)抗干擾能力以及出色的系統(tǒng)容量，另外 LoRa 硬件還據(jù)長(zhǎng)電池壽命、低成本等優(yōu)勢(shì)，這些正是物聯(lián)網(wǎng)所需要具備的特點(diǎn)。

LoRa 具有非常簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，只需要在終端節(jié)點(diǎn)采集數(shù)據(jù)，然后把數(shù)據(jù)發(fā)送給網(wǎng)關(guān)基站，再匯總到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，最終送到應(yīng)用服務(wù)器。

（LoRa 組網(wǎng)簡(jiǎn)單示意圖）

LoRa 和 NB-IoT 的技術(shù)特點(diǎn)非常相似，都是低功耗、廣覆蓋，適合海量連接場(chǎng)景。其最主要的不同就是，NB-IoT 是運(yùn)營(yíng)商建網(wǎng)和提供服務(wù)，而 LoRa 是自建網(wǎng)絡(luò)。

LoRa 的自建網(wǎng)絡(luò)，對(duì)于國(guó)內(nèi)一些愿意自建私網(wǎng)或者專(zhuān)網(wǎng)的企業(yè)而言就十分具有吸引力。像阿里、騰訊這些互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，可以繞過(guò)運(yùn)營(yíng)商，根據(jù)自家應(yīng)用的需要，規(guī)劃和部署網(wǎng)絡(luò)，可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的需要，針對(duì)終端位置合理部署基站。無(wú)論是擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)還是增強(qiáng)覆蓋，都更加靈活和便利，同時(shí)目前在成本上花費(fèi)更低。

在數(shù)據(jù)安全性上，由于 LoRa 技術(shù)繼承了擴(kuò)頻技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，可以在噪聲下 20dB 調(diào)解，使得 LoRa 技術(shù)具有較好的隱蔽性和抗干擾能力，優(yōu)于其他物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)。在數(shù)據(jù)傳輸方面，相對(duì)于使用公網(wǎng)技術(shù)的多中轉(zhuǎn)傳輸，采用 LoRa 技術(shù)的企業(yè)，可以直接將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在本地，因此傳輸過(guò)程中安全級(jí)別較高。此外，LoRa 技術(shù)作為物理層的透?jìng)骷夹g(shù)，數(shù)據(jù)加密算法選擇性更多。用戶(hù)可以在其網(wǎng)絡(luò)層鏈路層架設(shè)自己的安全引擎，進(jìn)行深度定制，或加入硬加密芯片，也可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求進(jìn)行加密，提高網(wǎng)絡(luò)安全性。

在應(yīng)用場(chǎng)景上面，技術(shù)以及 LoRaWAN 規(guī)范也因其靈活、低成本的優(yōu)勢(shì)，使得 LoRa 技術(shù)可以在智慧城市、智能水電表、智能停車(chē)場(chǎng)、行業(yè)和企業(yè)專(zhuān)用應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)快速靈活部署，像智慧農(nóng)業(yè)、智能消防等更多的應(yīng)用場(chǎng)景正在被開(kāi)發(fā)出來(lái)。

此外，由于 LoRa 技術(shù)可以應(yīng)用在各種不同的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議當(dāng)中，因此有著廣泛的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。特別是 LoRa 聯(lián)盟推動(dòng)的低功耗廣域網(wǎng) LoRaWAN 標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議，使得各個(gè)國(guó)家 LoRa 網(wǎng)絡(luò)是可以互操作的。

目前，LoRaWAN 標(biāo)準(zhǔn)已建立起“LoRa 芯片 - 模組 - 傳感器 - 基站或網(wǎng)關(guān) - 網(wǎng)絡(luò)服務(wù) - 應(yīng)用服務(wù)”的完整生態(tài)鏈。阿里巴巴和騰訊在中國(guó)的 LoRaWAN 生態(tài)系統(tǒng)中起著舉足輕重的作用，特別是阿里云開(kāi)發(fā)的支持 LoRa 協(xié)議的 LinkWAN 物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，可提供 LoRa 節(jié)點(diǎn)設(shè)備、LoRa 網(wǎng)關(guān)等豐富的 LoRa 產(chǎn)品。

不過(guò)，相較于 LoRa 在中國(guó)的“野蠻生長(zhǎng)”，NB-IoT 是更大優(yōu)勢(shì)在于其標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、有序規(guī)劃和規(guī)模發(fā)展。由于 NB-IoT 標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)被凍結(jié)，另外有國(guó)家政策的支持，運(yùn)營(yíng)商可以在原有基站基礎(chǔ)上低成本地大力推進(jìn) NB-IoT 網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)。預(yù)計(jì)到 2020 年底，我國(guó)將建設(shè) 150 萬(wàn) NB-IoT 基站，發(fā)展超過(guò) 6 億的 NB-IoT 連接終端數(shù)。

相比 LoRa，NB-IoT 在犧牲速率的基礎(chǔ)上，換來(lái)了更低的功率消耗，采用簡(jiǎn)化協(xié)議，極大提升了終端的代際時(shí)間。在信號(hào)覆蓋和設(shè)備連接上，也與 LoRa 不分伯仲。而由于大規(guī)模的建設(shè)和批量采購(gòu)，NB-IoT 模組在成本上的差距正與 LoRa 接近，未來(lái)有望降低至 1 美元以下。

因?yàn)楦缂t的出身，以及不遜色于 LoRa 的技術(shù)表現(xiàn)，NB-IoT 技術(shù)得到了國(guó)內(nèi)三大運(yùn)營(yíng)商和華為的積極支持，今年 4 月，華為和三家運(yùn)營(yíng)商共同舉辦了 5G NB-IoT 產(chǎn)業(yè)峰會(huì)，推動(dòng) 5G NB-IoT 芯片市場(chǎng)的成熟發(fā)展和百億規(guī)模的項(xiàng)目的加速建設(shè)。

自組 VS 自主：LoRa 和 NB-IoT 的花開(kāi)兩朵

總體來(lái)看，LoRa 的最大優(yōu)勢(shì)在于可以自組網(wǎng)絡(luò)。企業(yè)可以自主運(yùn)營(yíng)，可以把運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)掌握在自己手中；自主把控網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，根據(jù)業(yè)務(wù)需要擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)覆蓋可快速優(yōu)化補(bǔ)充。

因此，對(duì)于像阿里、騰訊這樣有實(shí)力的企業(yè)，他們一方面又能力自建 LoRa 基站，一方面又能將核心的數(shù)據(jù)資產(chǎn)掌握在自己手中，也不會(huì)把潛力巨大的物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)完全讓給電信運(yùn)營(yíng)商。

不過(guò)，LoRa 技術(shù)中，LoRa 芯片處在整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中處于基礎(chǔ)核心地位，目前美國(guó) Semtech 公司是 LoRa 芯片的核心供應(yīng)商，掌握著 LoRa 底層技術(shù)的核心專(zhuān)利。而 Semtech 的合作授權(quán)可以分為兩種，一種是利用 Semtech 提供的 LoRa 晶圓做 SiP 封裝芯片；另一種是獲得 LoRa 芯片 IP 授權(quán)之后，其芯片廠(chǎng)商可以根據(jù)自己的需求設(shè)計(jì)芯片架構(gòu)，自行增加片上各種外設(shè)，進(jìn)行更多創(chuàng)新，在一定程度上形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的 LoRa 芯片，像阿里云在 2018 年就獲得了 LoRa 的 IP 授權(quán)。

Semtech 的美國(guó)背景，使得業(yè)界對(duì)于 LoRa 技術(shù)的中立性保持懷疑。盡管有人指出，中國(guó)使用的 LoRa 芯片是由 Semtech AG 研發(fā)和供應(yīng)，而 Semtech AG 是位于瑞士這一中立國(guó)的，但看到如今美國(guó)政府無(wú)底線(xiàn)的長(zhǎng)臂管轄，仍然難以消除 Rola 芯片的技術(shù)封鎖的風(fēng)險(xiǎn)。

當(dāng)然，我們看到這一可能性確實(shí)較小，因?yàn)槲覀儾⒎请x開(kāi) Rola 芯片和網(wǎng)絡(luò)就不能搞好物聯(lián)網(wǎng)?，F(xiàn)在我國(guó)已經(jīng)自主掌握 NB-IoT 較為完整的專(zhuān)利技術(shù)鏈條，極端情況下也不再會(huì)被別人卡脖子。自主可控，才是國(guó)家能夠大力扶持 NB-IoT 的底氣所在。

在回答 LoRa 和 NB-IoT 誰(shuí)能主導(dǎo)未來(lái)我國(guó)的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的問(wèn)題上，答案其實(shí)是毋庸置疑的。在國(guó)家的大力扶持、運(yùn)營(yíng)商的巨額投入和與 5G 的牢牢綁定中，NB-IoT 幾乎拿到打贏物聯(lián)網(wǎng)萬(wàn)億市場(chǎng)的幾乎所有的好牌，而且還有不錯(cuò)的“牌技”。NB-IoT 這些優(yōu)勢(shì)都不是 LoRa 可以相比的。

但是 LoRa 的開(kāi)放生態(tài)、小而靈活的組網(wǎng)特點(diǎn)，決定其仍然擁有可占據(jù)優(yōu)勢(shì)的市場(chǎng)空間，可以成為 NB-IoT 市場(chǎng)的有力補(bǔ)充。在一個(gè)還有廣闊市場(chǎng)的增量市場(chǎng)中，二者既是競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，也會(huì)形成一種共生關(guān)系。

在物聯(lián)網(wǎng)的下一個(gè)十年，我們將會(huì)看到一個(gè)無(wú)比繁榮的萬(wàn)物互聯(lián)的新場(chǎng)景，而無(wú)數(shù)企業(yè)都將從 NB-IoT 和 LoRa 的網(wǎng)絡(luò)中收獲產(chǎn)業(yè)新機(jī)，而我們每個(gè)人也將從萬(wàn)物互聯(lián)中獲得種種便利服務(wù)和創(chuàng)新生活。

未來(lái)，NB-IoT 和 LoRa 技術(shù)路線(xiàn)之爭(zhēng)，可能已經(jīng)并不太重要了。