LPWAN vs LoRaWAN: technologie IoT i ich połączenie

Rosnące wykorzystanie IoT we współczesnym świecie zwróciło uwagę na potrzeby komunikacji dalekiego zasięgu co1TP8. Komunikacja dalekiego zasięgu comm może ostatecznie obsłużyć kolosalną część aplikacji IoT dla przemysłu i inteligentnych miast. W związku z tym LPWAN i LoRaWAN to dwa modne słowa na rynku. Niniejszy artykuł omawia znaczenie, różnicę i związek między oboma terminami.

Czym jest sieć rozległa o niskim poborze mocy (LPWAN)?

Low-Power Wide Area Network (LPWAN) to klasyfikacja sieci dla technologii bezprzewodowych o niskim poborze mocy, które mogą obejmować większy zasięg. Technologie LPWAN generalnie przesyłają mniej danych, ponieważ są używane głównie do łączenia się z czujnikami i zdalnymi urządzeniami węzłowymi.

Obecnie na rynku stosowanych jest kilka różnych technologii LPWAN. Ich unikalna szybkość transmisji danych, częstotliwość, licencjonowane pasmo, zużycie energii i zasięg komunikacji co1TP8 sprawiają, że są one idealne do różnych zastosowań. LPWAN może transmitować najdalsze odległości przy niskim poborze mocy przy znacznie zmniejszonej przepustowości.

Z drugiej strony, LPWAN brakuje kilku aspektów, takich jak częste przesyłanie danych, wysokie prędkości przesyłania danych i aplikacje o niskim opóźnieniu. W związku z tym nie zastępuje ona tradycyjnych technologii szybkiego przesyłu danych krótkiego/średniego zasięgu, ale może uzupełniać aplikacje IoT dalekiego zasięgu.

Oto kilka powszechnie stosowanych technologii LPWAN:

1. LoRaWAN

LoRaWAN to technologia LPWAN o rozproszonym widmie, która przesyła wąski sygnał na szerokiej częstotliwości. Sprawia to, że LoRaWAN nadaje się do zastosowań zewnętrznych w otoczeniu innych zakłóceń.

2. NB-IoT

NB-IoT to wiodąca sieć komórkowa LPWAN, która oferuje wysoką przepustowość i szybkość transmisji danych z zapewnioną jakością usług. NB-IoT działa w licencjonowanym paśmie częstotliwości i jest używany głównie do urządzeń stacjonarnych rozmieszczonych na dużym obszarze.

3. Sigfox

Sigfox to zastrzeżona sieć publiczna o rozszerzonym zasięgu. Oferuje jednak najniższe szybkości transmisji danych, co przekłada się na dłuższy czas transmisji. Może wysyłać tylko kilka wiadomości dziennie i co godzinę.

4. LTE-M

LTE-M to kolejna komórkowa sieć LPWAN oparta na standardach 3GPP. LTE-M wykorzystuje istniejącą infrastrukturę sieci LTE, aby umożliwić wysoce wydajną łączność i rozszerzony zasięg w pomieszczeniach i pod ziemią.

Czym jest LoRaWAN?

LoRaWAN to skrót od Long-Range Wide Area Network. LoRaWAN jest protokołem communication, podczas gdy warstwa fizyczna nosi nazwę LoRa. Wykorzystuje on wolne od licencji pasma częstotliwości i może obsługiwać nawet 10 km w wiejskich częściach miasta. Wśród technologii LPWAN, LoRaWAN jest liderem dla aplikacji IoT wykorzystujących pasma wolne od licencji.

Zdefiniowany przez LoRa Alliance protokół LoRaWAN standaryzuje komunikację co1TP8 i architekturę systemu w sieci. LoRaWAN zapewnia daleki zasięg, niezawodną komunikację i dodatkowe środki bezpieczeństwa. Co więcej, LoRa Alliance ma community 500 firm wyróżniających się w rozwoju IoT, zapewniając innowacje i rozwój.

LoRaWAN jest liderem wśród niekomórkowych technologii LPWAN. Łatwość topologii sieci, daleki zasięg, niski pobór mocy i niedrogi sprzęt sprawiają, że LoRaWAN jest preferowana dla inteligentnych miast i potrzeb przemysłowych.

LPWAN vs. LoRaWAN: Jaka jest różnica?

Oba terminy są dość podobne i przekazują tę samą koncepcję. W związku z tym jest dość łatwo, aby były one używane tak samo przez ogół odbiorców i konsumentów. Jednak, jak opisano powyżej, LPWAN i LoRaWAN są zupełnie inne. Więcej na ten temat tutaj:

• Podstawowa różnica między nimi polega na tym, że LPWAN jest klasyfikacją technologii dalekiego zasięgu o niskim poborze mocy. LPWAN nie jest protokołem komunikacji bezprzewodowej, takim jak LoRaWAN.
• Zasięg communication: LPWAN składa się z różnych technologii zapewniających zasięg communication od 5 km do 80 km LOS. LoRaWAN, będąca jedną z technologii LPWAN, oferuje zasięg 30 km bez żadnych przeszkód.
• Szacuje się, że wielkość rynku LPWAN wzrośnie powyżej $80 miliardów do 2027 roku, podczas gdy LoRaWAN przyczyni się do tego w największym stopniu. W związku z tym nastąpi szybki wzrost zarówno dla LoRaWAN, jak i LPWAN.
• Kolejnym kluczowym obszarem jest operator sieci dla LPWAN vs. LoRaWAn. LPWAN można wdrożyć za pomocą kilku sieci, w tym LoRa, Sigfox, LTE-M i NB-IoT, podczas gdy LoRa może być stosowana jako jedna lub więcej autonomicznych sieci w kraju.
• Długość ładunku LPWAN jest zazwyczaj mniejsza niż 12 bajtów; jednak LoRaWAN może oferować ładunek o długości ponad 100 bajtów.

Należy zauważyć, że LoRaWAN jest jedną z technologii LPWAN, a zatem LoRaWAN przyczynia się do wielu cech LPWAN, pomijając specyfikacje innych technologii.

Jakie są zalety LoRaWAN?

Ważne jest, aby zrozumieć, jak LoRaWAN wypada na tle innych sieci LPWAN. Oto niektóre z kluczowych zalet LoRaWAN:

• Nie wiąże się to z żadnymi kosztami licencyjnymi, co ułatwia nowe wdrożenia.
• W porównaniu do innych sieci LPWAN, LoRaWAN zapewnia lepszy ładunek o rozmiarze 100 bajtów. Sigfox ma ładowność 12 bajtów.
• Niski pobór mocy sprawia, że baterie urządzeń węzłowych mogą pracować od 2 do 5 lat.
• Otwarta technologia z dobrą community i standardami wdrażania w porównaniu do zastrzeżonych Sigfox lub licencjonowanych pasm.
• Obejmuje ogromny zakres kilometrów na różnych terytoriach.
• Pojedyncza bramka LoRa może łączyć się z tysiącami węzłów za pomocą LoRaWAN, a bramka wysyła te dane do Internetu.
• Za pośrednictwem LoRaWAN sieć może wysyłać dowolną liczbę wiadomości dziennie, wbrew limitowi 140 wiadomości dziennie Sigfox.
• Niższa przepustowość, szybkość transmisji danych, zużycie energii, koszty utrzymania i łączności sprawiają, że LoRaWAN jest idealna do zastosowań na dużą skalę,
• Posiadanie wiodących firm technologicznych jako członków LoRa Alliance pozwala najlepszym innowacjom technologicznym rozwijać się i być najlepszymi.

Kilka wad LoRaWAN

Oto niektóre z ograniczeń LoRaWAN, które mogą stanowić przeszkodę dla rozwiązania IoT w przeciwieństwie do innych rozwiązań LPWAN:

• Nie nadaje się do zastosowań w czasie rzeczywistym, gdzie wymagane są mniejsze opóźnienia. Sprawia to, że nie nadaje się do niektórych aplikacji do monitorowania na żywo.
• Rozwój sieci LPWAN i LoRaWAN może doprowadzić do powstania ogromnej liczby prywatnych infrastruktur w obszarach prywatnych.
• Otwarta częstotliwość LoRaWAN czyni ją podatną na zakłócenia z innych źródeł na podobnych częstotliwościach i zmniejsza szybkość transmisji danych. Z drugiej strony, NB-IoT i LTE-M wykorzystują licencjonowane częstotliwości, aby złagodzić to wyzwanie.
• Urządzenia LoRaWAN są zakodowane na stałe, aby połączyć się z siecią, a takie zakodowane klucze sprawiają, że LoRaWAN jest nieco mniej bezpieczna, ale dostępna

Summary

LoRaWAN bardzo dobrze realizuje cele LPWAN. Wszystkie jej cechy sprawiają, że LoRaWAN jest odpowiednim rozwiązaniem dla aplikacji przemysłowych i inteligentnych miast. Dostępność sprawdzonego sprzętu, oprogramowania i rozwiązań chmurowych sprawia, że łatwo jest polegać na LoRaWAN w porównaniu z innymi technologiami LPWAN. Można śmiało powiedzieć, że rozwój LoRaWAN będzie bezpośrednio napędzał popularność LPWAN w nadchodzących latach.