LoRa vs. NB-IoT: Porównanie najlepszych technologii LPWAN

Wśród sieci rozległych o niskim poborze mocy (LPWAN), LoRa i NB-IoT są liderami. Obie technologie mają swoje zalety i unikalne właściwości, dzięki czemu mogą współistnieć i rozwijać się jednocześnie. W tym artykule oceniono obie technologie i wyjaśniono, dlaczego mogą one zmienić zasady gry w następnej dekadzie wdrożeń IoT.

Komórkowa a niekomórkowa sieć LPWAN

Odkąd koncepcja IoT została zrealizowana, technologie communication przeszły długą drogę. Począwszy od 2G/3G, IoT i M2M communication zawsze potrzebowała tańszych, dalekosiężnych i zrównoważonych alternatyw. Technologie LPWAN są odpowiedzią na takie zapotrzebowanie.

Początkowo LoRa, Sigfoxi inne technologie niekomórkowe jako pierwsze wprowadziły łączność LPWAN IoT. Wkrótce technologie komórkowe dogoniły ten ogromny niewykorzystany rynek dzięki technologiom takim jak NB-IoT i LTE-M. Technologie komórkowe są dostarczane przez istniejących dostawców sieci komórkowych i jako takie różnią się pod względem specyfikacji technicznych i modeli biznesowych.

Jednak komórkowe i niekomórkowe technologie LPWAN mają wspólny rynek docelowy. Istnieje wiele unikalnych aplikacji, w których obie grupy mogą współistnieć, z wyjątkiem aplikacji nakładających się, w których dopuszczalne są niewielkie kompromisy w celu zwiększenia wartości aplikacji końcowej.

Czym jest NB-IoT?

NB-IoT jest odpowiedzią dostawców sieci komórkowych na rosnące wymagania IoT/M2M. Wąskopasmowy internet rzeczyNB-IoT, to technologia radiowa dodana do infrastruktury LTE specjalnie dla potrzeb niskiej przepustowości i niskiego poboru mocy w pomieszczeniach i na zewnątrz. NB-IoT jest licencjonowanym protokołem, którego wdrożenie wiąże się z wyższymi opłatami w porównaniu do technologii niekomórkowych.

NB-IoT jest najbardziej preferowanym rozwiązaniem, gdy istnieje ogromna flota urządzeń do podłączenia. Oferuje głęboką penetrację w celu zapewnienia łączności w pomieszczeniach lub na zewnątrz, a jednocześnie można ją łatwo wdrożyć, wykorzystując istniejącą infrastrukturę komórkową.

Niekomórkowy odpowiednik NB-IoT: LoRa

Drugą technologią, która prowadzi w wyścigu pomiędzy technologiami LPWAN jest LoRa. Jak opisano szczegółowo wcześniej, LoRaWAN to sieć dalekiego zasięgu z LoRa jako zastrzeżoną technologią radiową. W przeciwieństwie do NB-IoT, LoRaWAN nie działa w licencjonowanym paśmie komórkowym, co czyni ją niedrogim wyborem.

LoRaWAN może być prywatną lub publiczną implementacją opartą na aplikacji końcowej, a różni dostawcy sieci mogą pomóc użytkownikowi w jej wdrożeniu. Bez przewagi istniejącej architektury komórkowej, LoRaWAN może wymagać początkowych wysiłków związanych z konfiguracją sieci i planowaniem. Ponadto LoRaWAN ma kilka innych zalet w porównaniu z NB-IoT, jak podano poniżej.

Różnice między LoRa i NB-IoT

Te najbardziej dominujące technologie LPWAN są zdecydowanie unikalne w swoich zastosowaniach i implementacjach. Oto zestawienie głównych różnic między obiema technologiami:

1. Ekosystem

NB-IoT jest standaryzowany przez GSMA oraz 3GPP (3rd Generation Partnership Project). Stowarzyszenia te ustanowiły standardowy protokół dla wszystkich technologii komórkowych i urządzeń communication. Z drugiej strony, LoRa Alliance jest community, która wspiera LoRaWAN. LoRa Alliances to community partnerów, którzy współpracują w celu ulepszenia LoRa i zwiększenia wpływu technologii.

2. Przepustowość

NB-IoT działa w paśmie 200KHz, podczas gdy LoRa działa na 125KHz i 250KHz. Szerokość pasma tych technologii pozwala im obsługiwać aplikacje LPWAN.

3. Widmo częstotliwości

Będąc komórkową technologią LPWAN, NB-IoT działa w licencjonowanym paśmie częstotliwości, w przeciwieństwie do LoRaWAN. LoRaWAN działa w paśmie ISM (przemysłowe, naukowe i medyczne) widmo częstotliwości. Umożliwienie operatorom sieci i producentom urządzeń IoT swobodnego dostępu.

W przeciwieństwie do wykorzystania pasm częstotliwości LTE przez NB-IoT, LoRaWAN wykorzystuje Częstotliwość 868MHz w Europie, Częstotliwość 915MHz w Ameryce Północnej, oraz Częstotliwość 433MHz w Azji.

4. Maksymalna szybkość transmisji danych

Pod tym względem NB-IoT przewyższa LoRaWAN jako idealna technologia dla wielu produktów. NB-IoT oferuje szybkość transmisji danych na poziomie 200 kb/s, podczas gdy LoRaWAN, jej niekomórkowy konkurent, zapewnia jedynie szybkość transmisji danych na poziomie 50 kb/s. W związku z tym NB-IoT może obsługiwać aplikacje IoT o niskim opóźnieniu znacznie lepiej niż LoRaWAN.

5. Długość ładunku

Podczas gdy obie technologie pozwalają na nieograniczoną liczbę wiadomości dziennie, maksymalna pojemność ładunku obu technologii znacznie się różni. NB-IoT oferuje maksymalną długość ładunku wynoszącą 1600 bajtów w porównaniu do 234 bajtów maksymalnego ładunku w przypadku LoRaWAN.

6. Zakres komunikacji Co1TP8

Pomimo błędnego przekonania, technologia niekomórkowa LoRaWAN oferuje większy zasięg komunikacji niż technologia komórkowa NB-IoT. NB-IoT oferuje zasięg 1 km w mieście i 10 km na obszarach wiejskich. LoRaWAN może zaoferować zasięg 5 km na obszarach miejskich i 20 km na obszarach wiejskich.

7. Podatność na zakłócenia

LoRaWAN jest dość immune na wszelkie zakłócenia pomimo dużego zasięgu. Jednak przypadek NB-IoT nie jest taki sam, ponieważ okazał się bardziej podatny na zakłócenia radiowe.

8. Adaptacyjna szybkość transmisji danych

LoRaWAn ma wyjątkową przewagę nad NB-IoT, ponieważ oferuje adaptacyjną szybkość transmisji danych. ADR pozwala serwerowi sieci LoRaWAN kontrolować szybkość transmisji danych, moc nadawania i inne takie charakterystyki transmisji. ADR może dodatkowo zoptymalizować zużycie energii dla aplikacji IoT.

NB-IoT czy LoRa: który z nich wybrać?

Obie technologie mają wyraźne różnice, dzięki czemu nadają się do różnych zastosowań. Na początek, LoRaWAN oferuje mniejsze zużycie energii, niski koszt wdrożenia i dłuższy czas pracy baterii. LoRaWAN oferuje wszystkie te zalety przy takim samym zasięgu i przepustowości. LoRaWAN jest więc odpowiednia dla czujników IoT aplikacje gdzie długa żywotność baterii i komunikacja co1TP8 są najważniejsze.

Jeśli chodzi o NB-IoT, oferuje on lepsze szyfrowanie bezpieczeństwa z 256-bitowym szyfrowaniem 3GPP niż 128-bitowe szyfrowanie AES LoRaWAN. NB-IoT oferuje również mniejsze opóźnienia niż LoRaWAN, co daje mu przewagę, jeśli chodzi o aplikacje działające w czasie rzeczywistym. Te cechy sprawiają, że NB-IoT jest dobrym wyborem dla aplikacji, w których niskie opóźnienia, bezpieczeństwo i penetracja wnętrz mogą być cenne.

Oto Różnica między LoRa i Sigfox Jeśli jesteś zainteresowany, są to również dwie popularne technologie LPWAN na rynku.

Jak wdrożyć technologie LoRa lub NB-IoT

Wdrożenie technologii komórkowych i niekomórkowych jest zupełnie inne. Wdrażanie technologii komórkowych LPWAN jest bardzo sztywne dla użytkownika końcowego. Dzieje się tak, ponieważ NB-IoT wymaga infrastruktury sieci komórkowej. Sieci te są publicznie dostępne za pośrednictwem tych samych wież komórkowych, co 4G/LTE. Rozbudowa wież komórkowych nie jest łatwa i wiąże się z ogromnymi kosztami.

W przeciwieństwie do takich ograniczeń sieci NB-IoT, LoRaWAN jest bardzo łatwa do wdrożenia w sieci publicznej lub prywatnej. Infrastrukturę LoRaWAN można wdrożyć w pomieszczeniach lub na zewnątrz w zależności od przypadku użycia. Co więcej, łatwiej jest modyfikować lub skalować infrastrukturę LoRaWAN w miarę upływu czasu.

W 62 krajach wdrożono już łączność NB-IoT, podczas gdy LoRaWAN wyprzedza w tym wyścigu z wdrożeniami w 181 krajach. Mówi się, że LoRaWAN ma ponad 240 mln urządzeń węzłowych i 3,2 mln węzłów. Bramy LoRaWAN w ekosystemie. W związku z tym wdrożenia LoRaWAN są łatwiejsze i można znaleźć odpowiednie wskazówki lub odniesienia w community.

Summary

Można bezpiecznie założyć, że obie znane technologie LPWAN będą rozwijać się w zdumiewający sposób w ciągu najbliższych kilku lat. Te nadchodzące zmiany zdefiniują przyszłość NB-IoT i LoRa. Jeśli nadal się zastanawiasz, skontaktuj się z nami, a pomożemy Ci wybrać odpowiednie rozwiązanie technologiczne dla Twoich potrzeb.