最近，工作接觸了一些智能水電的方案需求，所以逼不得已自己得去充充電。在此之中，也和高校的物聯網老師做了一些交流，感受頗深，好歹自己也是通信專業出身，雖然有一些通信的底子在，不過物聯網相關的協議還是知之甚少，實在需要多啃啃。

物聯網架構

我所理解的物聯網的架構，其實沒那麼複雜。主要就是分成三個層面：感知層、網絡層和應用層。感知層作為前端的信息收集者，大多由傳感器模塊組成；網絡層則負責將傳感器收集的數據傳輸出去，這塊的協議就多了，可根據具體的實際場景進行不同的選擇；應用層則就是上層的數據處理分析存儲，將所有收集到的數據分析體現到平臺上，起到可運營等目的；

網絡層

這次我們就重點講講網絡層，畢竟感知層成熟的產品還是挺多的，可擇優錄取，可中間的網絡層門道就多了去了，也較為複雜。光是協議就有非常多種，像常見的WIFI、藍牙、zigbee及UWB等都屬於常見的協議。現在WIFI得益於互聯網時代的發展，越來越多的智能家居產品都直接採用WIFI來實現，的確便利不少。在家庭的場景中，WiFi使用很便利，但在其他學校、醫院或工廠這樣的大範圍場景中，在成本上來說會比較高；其次還是功耗方面，WIFI的傳輸速率快，但是同樣帶來的就是功耗高的問題！所以WIFI咱們還是好好的拿來給終端上上網，當然家中的一些智能設備聯網這個也是非常不錯的選擇。

Zigbee技術相對來說功耗比較小，通信距離也比較短，是一種短距離低功耗的技術，主要應用於無線傳感器及醫療場景等。UWB超寬帶技術頻段較為乾淨，沒有其他頻段的干擾，在高精度定位的場景下應用更多。

而考察了這麼多，考慮到客戶場景的多樣性，那麼在一些需要遠距離傳輸，並且終端無法解決供電的問題（使用電池）的場景下，就需要一些功耗低，覆蓋範圍更大的技術來滿足物聯網需求。例如LoRa和NB技術，在低速率、超低功耗、長距離、低吞吐、強覆蓋等方面都是佼佼者，介紹一下這兩個技術：

LoRa它是由Semtech公司採用和推廣的一種基於擴頻技術的超遠距離無線傳輸技術。LoRa全稱是Long Range，顧名思義，LoRa可以支持長距離傳輸。在中國，LoRa可以使用的頻段有兩個：CN779-787以及CN470-CN510。由於CN779-787最大發射功率只有10dBm(10mW)，並沒有“實用”的價值。所以人們更青睞於CN470-CN510這個頻段，它的最大發射功率可以達到17dBm(50mW)。類比於Wi-Fi聯盟，LoRa也有對應的LoRa聯盟，旨為共同建立標準和規範，LoRaWAN就是這樣的產物。

NB-IOT全稱為窄帶物聯網，可以直接部署於LTE網絡，良好的兼容性降低了部署的成本。其本身具有更低的功耗，理論上估算，承載NB-IoT的終端模組基於電池的待機時間可達10年之久。模塊成本的降低，也讓市場更多的公司開始應用這項技術，風靡全國的共享單車就是其一。某公司第三代的智能鎖就採用了NB-IoT的模組，一方面是運營商的大力推廣，另一方面也確實帶來了價值。

LoRa與NB-IOT的對比

基於成本的考慮，LoRa的模組單價在8-10美元左右，而且非授權頻段也不需要支付額外的頻譜成本，相比於NB-IoT而言，成本方面具有較大優勢。在電池性能方面，由於NB-IoT在蜂窩授權頻譜上工作，所以需要定時進行網絡同步，會消耗相應的電量，而LoRa則無此擔憂，但NB-IoT的這個特性也受到共享單車的熱烈歡迎，可以基於此來做車輛的實時定位工作。另外，從商業模式上來看，NB-IoT屬於運營商建網，業務方不需要自己來考慮基站的部署，比較省心;但與此同時，網絡的質量、安全都是不可控的風險，且企業自身的增值也會受到一定阻礙。反觀LoRa，屬於企業自建網絡，基站需自己部署，後續需自己運維、優化等，覆蓋的點位、網絡質量及安全等維度都要自己負責。

以上觀點摘自網絡，自己最後總結下，主要有兩點：

1. LoRa頻段使用不需要收費，NB-IOT上本質上屬於運營商建設網絡，需要收取一定的費用，所以LoRa更適合自建的網絡；但同樣帶來的部署維護等成本都需要自己投入；
2. LoRa適合定期休眠場景，這樣的話電池使用時間會更長，而NB-IOT更適合實時同步數據的場景，在需要實時採集數據的情況下更實用；像在本次對接的智能水電的需求當中，水電錶的數據可以每天向上傳遞一次就行，其餘時間可以是休眠狀態，更適合LoRa技術；那如果需要了解整天水電的情況，如哪個時間段用水量最多，用電量波峰波谷情況等，這樣就需要實時的數據上傳分析，這樣的話就更適合NB-IOT技術；

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