LoRaWAN-Lösungen bieten heute die größte Anzahl und Vielfalt an Sensoren. Obendrein, es entstand vor der 5G Ökosystem und ist die zuverlässigste End-to-End-Lösung, die heute verfügbar ist. LoRaWAN-Lösungen bieten Bereitstellungen in mehr als 140 Länder weltweit. zusätzlich, IoT-Experten und -Analytiker sagen voraus, dass LoRaWAN-Lösungen mehr als das sind 80% des LPWAN-Marktes im nächsten Jahrzehnt. In diesem Artikel, Wir werden versuchen zu untersuchen, ob LoRaWAN einen dominanten Trend zeigen oder mit 5G koexistieren wird.
Entwicklung von LoRaWAN Lösungen
LoRaWAN ist sehr effektiv für große Entfernungen, kabellos, und Low-Power-Funknetzwerke. Es arbeitet in nicht lizenzierten Frequenzbändern. Deshalb, Wir können es ohne Probleme bereitstellen. Daher, Es ist für Geräte mit geringem Platzbedarf einfacher und bequemer, mit anderen Frameworks und Geräten in großem Umfang zu kommunizieren.
LoRaWAN-Lösungen sind recht einfach zu verstehen. Die Kommunikation von Sternennetzwerken erfolgt analog zum Gespräch in einem Klassenzimmer. Das Gateway kann mit den Knoten kommunizieren, und es steht den Knoten frei, dasselbe zu tun.
Angenommen, Ihre LoRaWAN-Lösung verfügt über einen Knoten und vier Gateways. In einem solchen Fall, Die Knoten senden zufällig in das Funkspektrum. Das Tor, das die Übertragung hören kann, fängt sie auf und leitet sie an die Wolke weiter. Es ist durchaus möglich, dass alle Gateways die Nachricht abhören und an die Cloud weiterleiten. Dadurch wird das Risiko eines Datenverlusts aufgrund schwacher Kommunikationsverbindungen oder Störungen jeglicher Art eliminiert.
Sobald Ihre Nachricht die Cloud erreicht, Das System generiert einen Bestätigungsbeleg. jedoch, Dieser Vorgang ist nicht automatisch. Damit dies funktioniert, Die Knoten in LoRaWAN-Lösungen müssen Bestätigungsbelege anfordern. Wenn ein Knoten eine Bestätigung anfordert, wählt die Cloud ein Gateway aus, um nach einem festgelegten Intervall zu antworten. Dies fügt eine weitere Ebene der Qualitätssicherung hinzu. Fast alle LPWAN-Systeme haben mehrere Empfangskanäle und LoRaWAN ist keine Ausnahme. LoRaWAN-Lösungen können bis zu bis zu empfangen 8 Nachrichten gleichzeitig über verschiedene Frequenzkanäle.
Herausforderungen bei der Entwicklung von 5G
Wie jede aufstrebende Technologie, 5G steht auch während seiner Entwicklung vor einigen Herausforderungen. Wir werden in diesem Abschnitt einige dieser Herausforderungen betrachten.
- Herstellungskosten und Einzelhandelspreise
Der Aufbau eines 5G-Netzwerks ist teuer, da anspruchsvolle Ressourcen erforderlich sind. 5G-Pläne verursachen hohe Anfangskosten, da es nicht so einfach ist, eine weitere Schicht auf einem vorhandenen Netzwerk aufzubauen. Dies liegt daran, dass 5G eine völlig andere Technologie ist. Laut Marktanalysten, Die Gesamtausgaben für 5G werden erreicht $88 Milliarden, bevor eine tragfähige Lösung auf den Markt kommt. Deshalb, Die hohen Herstellungskosten sind eine große Hürde.
- Eingeschränkte Frequenzbänder
Aktuelle LTEs arbeiten in Frequenzbändern unter 6 GHz. jedoch, 5G benötigt Frequenzbänder von bis zu 3000 GHz. Obwohl diese Bänder eine größere Kapazität haben und schnellere Geschwindigkeiten versprechen, Ihre Lizenzierung ist eine große Herausforderung. Die Lizenzierung dieser Bänder umfasst höchstwahrscheinlich Gebote, bevor die entsprechenden 5G-Lösungen eingeführt werden. Allein in den USA, Gebot für die 28 GHz-Band erreicht $690 Millionen bis zum Ende von 2018.
- Fehlende Geräteunterstützung
Es werden viele Gespräche über die Herstellung von Smartphones und anderen Geräten geführt, die 5g unterstützen. jedoch, Ihre Verfügbarkeit hängt davon ab, wie schnell 5G rentabel wird und wie hoch ihre Herstellungskosten sind. Deshalb, Es ist sicher, dass wir in den kommenden Jahren nicht viele Geräte mit 5G-Unterstützung sehen werden.
- Abdeckung und Bereitstellung
5G bietet eine signifikante Erhöhung der Bandbreite und Geschwindigkeit. jedoch, es hat eine begrenzte Reichweite. Deshalb, Vor weit verbreiteten Bereitstellungen ist weitere Infrastruktur erforderlich. Höhere Frequenzen bedeuten, dass die Funkwellen ebenfalls stark gerichtet sind. Deshalb, es ist einfacher, sie ins Visier zu nehmen. Diese Praxis wird als Beamforming bezeichnet und kann ausgenutzt werden.
Eine weitere Herausforderung besteht darin, dass die 5G-Antennen mehr Daten verarbeiten können, jedoch eine Reichweite über kurze Entfernungen haben. Die Basisstationen und Antennen werden immer kleiner, aber wir müssen sie an Häusern oder Gebäuden installieren. Intelligente Städte müssen zusätzliche Repeater installieren, damit sich die Wellen über größere Entfernungen ausbreiten können. Daher, In dicht besiedelten Gebieten werden gleichbleibende Übertragungsgeschwindigkeiten beibehalten. So, Es ist ziemlich klar, dass das 5G-Netzwerk einige Zeit für die Reifung brauchen wird.
Wir beabsichtigen, die WLAN-Router und -Modems in Zukunft durch kleine 5G-Zellen zu ersetzen. Deshalb, Wir können 5G-Verbindungen zu unseren Häusern und kleinen Unternehmen herstellen. Daher, Wir werden die herkömmlichen kabelgebundenen Internetverbindungen ersetzen. So, Es ist eine große Herausforderung, den Zugang von 5G zu ländlichen Gebieten zu verbreiten.
- Privatsphäre und Sicherheit
Die Gewährleistung von Sicherheit und Datenschutz ist bei jeder datengesteuerten Technologie eine große Herausforderung. jedoch, 5G muss Maßnahmen gegen hoch entwickelte und standardmäßige Cyber-Bedrohungen sicherstellen. Authentifizierung und Schlüsselvereinbarung (AKA) ist ein System zur Vertrauensbildung zwischen Netzwerken und 5G fällt darunter. Auf diese Weise können Personen in der Nähe anhand des Standorts ihrer Smart-Geräte verfolgt werden. Sie können sogar Ihre laufenden Telefonanrufe belauschen.
Daher, Es liegt in der Verantwortung der 5G-Entwickler, die digitale Sicherheit ihrer Kunden zu gewährleisten und ihre Privatsphäre zu schützen. Die Konnektivität wird sicherlich zunehmen, wenn die Datengeschwindigkeiten schneller als die aktuellen Werte werden. Deshalb, Datenvirtualisierungsdienste und Cloud-Server müssen luftdichte Sicherheit gewährleisten und die Privatsphäre und persönlichen Daten ihrer Benutzer schützen. jedoch, Ihre Benutzer müssen sicherstellen, dass sie beim Austausch ihrer sensiblen Daten wachsamer und vorsichtiger sind.
Vorteile von LoRaWAN-Lösungen gegenüber dem 5G
Hier sind einige der Vorteile von LoRaWAN gegenüber dem 5G,
- Kostengünstig und wirtschaftlich
LoRaWAN-Bereitstellungen sind sehr wirtschaftlich und kostengünstig. Dies liegt daran, dass sie sehr wenig Strom verbrauchen und eine lange Batteriespanne haben. Obendrein, Sie sind sehr klein. Daher, Raten- und Wartungskosten reduzieren sich tendenziell erheblich.
- Nicht lizenzierte Frequenzbänder
LoRaWAN arbeitet mit nicht lizenzierten Frequenzbändern. Deshalb, Die Bereitstellung ist einfacher und bequemer, da keine Lizenzgebühren anfallen. zusätzlich, Es ermöglicht eine bessere plattformübergreifende Unterstützung und eine verbesserte Zugänglichkeit.
- Weit verbreitete Unterstützung
LoRaWAN bietet umfassende Unterstützung für Sensoren und Geräte verschiedener Typen. Für den Betrieb sind einfache Knoten erforderlich, sodass keine ausgeklügelten Frameworks erforderlich sind. Deshalb, Wir können es für Massenbereitstellungen und umfangreiche IoT-Implementierungen verwenden.
- Langstreckenabdeckung
LoRaWAN unterstützt die Fernkommunikation selbstständig. jedoch, Durch die Integration eines Cloud-Dienstes können wir die effektive Reichweite weiter steigern. Dadurch kann LoRaWAN sowohl über große als auch über kurze Entfernungen effektiv kommunizieren. Die Knoten in LoRaWAN-Netzwerken kommunizieren, indem sie zuerst an die nächsten Gateways senden und dann die Daten weiter an den Cloud-Server übertragen. Die LoRaWAN-Gateways können Datenpakete effizient aufnehmen, sodass die Wahrscheinlichkeit von Interferenzen oder Rauschen sehr gering ist. Obendrein, Wir können zusätzliche Sicherheitsebenen in Form von Bestätigungsbelegen hinzufügen. Mit diesen Belegen können wir sicherstellen, dass die Datenpakete reibungslos übertragen werden.
- Privatsphäre
Mit LoRaWAN können wir hybride öffentlich-private Netzwerke erstellen. Auf diese Weise können wir den Benutzerzugriff auf klassifizierte Daten und Informationen steuern. Wir können Filter entwickeln und Überprüfungsmechanismen implementieren, um böswillige Versuche zu vermeiden. Deshalb, Mit LoRaWAN haben wir eine umfassende Kontrolle über den Grad an Datenschutz, den unser Netzwerk haben soll.
Aktuelle und zukünftige Trends von LoRaWAN und 5G
Die Tiefe und Komplexität der 5G-Anwendungsfälle bedeuten, dass die Komplexität von 5G hoch ist “zu viel” für bestimmte Netzwerke. Dies wird zu einem Bedarf an a führen “Technologie in der richtigen Größe” zur Unterstützung der bestehenden Anwendungen auf dem Markt. IoT-Experten argumentieren, dass 5G LTE eine bessere Leistung bietet, dies jedoch auf Kosten bestimmter Schlüsselparameter. Und diese Schlüsselparameter werden von den LoRaWAN-Lösungen gut abgedeckt. Experten sagen voraus, dass LoRaWAN diese Einschränkung von 5G ausnutzen und versuchen wird, daraus Kapital zu schlagen. Analysten gehen davon aus, dass 5G die technologische Lücke bis zu einem gewissen Grad verringern könnte. jedoch, Es gibt immer Raum für zielgerichtete und spezialisierte Lösungen wie LoRaWAN.
Wie sich LoRaWAN-Lösungen durchsetzen können?
Branchenexperten behaupten sogar, dass LoRaWAN auch in der 5G-Ära ein de facto nicht lizenzierter Standard bleiben wird. Sie schlagen vor, dass LoRaWAN für die Masseneinführung bequemer ist, da es einen geringen Batterieverbrauch bietet und hybride öffentlich-private Netzwerke ermöglicht. Die bisherigen Entwicklungen bei 5G konzentrieren sich auf kritische Kommunikation und Breitbanddienste. Deshalb, Wir können sie nicht effektiv für eine große IoT-Bereitstellung verwenden. Daher, Wir können klar schließen, dass LoRaWAN aufgrund seiner optimalen Eigenschaften und vielversprechenden Eigenschaften sicherlich seine Rolle in zukünftigen IoT-Frameworks spielen wird.
Wenn Sie überlegen, LoRaWAN für Ihre IoT-Implementierung zu implementieren, sind Sie hier richtig. MOKO Smart kann Ihnen helfen, indem wir Ihnen die erforderlichen LoRaWAN-Module zur Verfügung stellen, die Sie gemäß Ihren Anforderungen einsetzen können. Sie können sich gerne an uns wenden, wenn Sie mehr über unsere Produkte und Dienstleistungen erfahren möchten. Wir hoffen, bald von Ihnen zu hören.
Wichtige Anwendungsfälle von LoRaWAN-Lösungen
LoRaWAN-Lösungen wurden entwickelt, um Geräte mit geringer Datenübertragung und begrenztem Akku mit dem Internet zu verbinden. Seine Eigenschaften machen es ideal für die folgenden Anwendungen:
Intelligente Stadt
LoRaWANs Langstreckenübertragung von bis zu 10 miles gewinnt die Gelegenheit, Infrastruktur in weiten Bereichen von Smart Cities aufzubauen. Außerdem, weil es problemlos eine große Anzahl von Knoten verbinden kann, Die Anti-Interferenz-Fähigkeit des Netzwerks ist sehr stark, und die Positionierung ist auch sehr genau.
LoRaWAN ist eine sofort einsatzbereite Lösung, die einfach zu implementieren ist und sich in der Verbesserung der Verwaltung und Steuerung von Smart-City-Systemen in Bezug auf die Prognose des öffentlichen Verkehrs auszeichnet, Umweltüberwachung, Straßenbeleuchtung, und intelligente Parkplätze.
Smart Metering und Versorgungsunternehmen
Intelligente Versorgungsnetze befinden sich oft an Orten, die Sensoren in 5G-Netzen nicht erreichen können, Daher stechen die Vorteile von LoRaWAN in diesem Bereich hervor. Die LoRaWAN-basierte Lösung setzt Informationen in Maßnahmen um, indem sie den erforderlichen Zugriff und Umfang ohne manuelles Eingreifen von Außendiensttechnikern sicherstellt.
Deutschlands Energieversorger integrieren Strom aus erneuerbaren Quellen und steuerbare neue Nutzer ins Netz, um die Energiewende nachhaltig zu steuern.
Datengetriebene Landwirtschaft
Smart Agriculture verwendet LoRaWAN-Systeme und -Sensoren, um Daten zu sammeln und zu analysieren, um die Effizienz in der gesamten Lebensmittelproduktionskette zu verbessern, aus Temperatur- und Feuchtigkeitsmessungen, und Verfolgung von Rindergesundheitsindikatoren, bis hin zur Fernüberwachung landwirtschaftlicher Geräte, Pflanzen, und Vieh.
Lora-basierte Geräte sind eine kostengünstige Alternative zur 5G-Infrastruktur, die einen flexiblen Einsatz ermöglicht und auch keine häufigen Batteriewechsel erfordert.
Intelligentes Gebäude
LoRaWAN eröffnet aufgrund seiner Fernbedienung eine neue Ära in der Entwicklung intelligenter Gebäudemanagementsysteme, Energieeffizient, kostengünstig, und erhebliche Anti-Interferenz-Fähigkeiten, und hohe Signaldurchdringung.
Zusätzlich, Die Installation der LoRa-basierten Lösung ist unkompliziert und stört den Verwaltungsbetrieb nicht. LoRaWAN integriert eine Vielzahl von Facility-Management-Systemen für die Zentralisierung, Intelligentes Gebäudemanagement und Monitoring. Zusätzlich, Es kann Facility Managern helfen, Daten zum Energieverbrauch zu überwachen, Belegung, Umweltbedingungen und Luftqualität in Echtzeit, um die Kosteneffizienz zu verbessern und Ressourcen besser zu nutzen.
Gesundheitsvorsorge
Unter dem Druck der Wirtschaft, Viele junge Menschen sind mit ihrer Karriere beschäftigt und haben keine Zeit und Energie, sich zu Hause um ältere Menschen zu kümmern. inzwischen, Das Krankenhauspersonal ist jeden Tag beschäftigt. Deshalb, Für eine barrierefreie Gesundheitsversorgung ist der Einsatz von LoRaWAN notwendig, Vereinfachen Sie den Patientenregistrierungsprozess, Lokalisieren von Personen und Erzielen eines transparenteren Informationsaustauschs.
Lieferkette und Logistik
LoRaWAN kann in Lieferketten und Logistik lange Strecken zurücklegen. Konkrete Anwendungen sind in Bereichen wie Diebstahlschutz zu sehen, Flottenmanagement, Nachverfolgung von Gütern, Fahrerstatusverfolgung, und vorausschauende Wartung.
Welche Anwendungsfälle gibt es für 5G?
5Die geringe Latenz und die hohe Bandbreite von G haben einen erheblichen Einfluss auf datenintensive Ökosysteme, die eine robuste Echtzeitkommunikation erfordern.
Vernetzte Autos und autonomes Fahren
Fahrzeuge und Transport, Ausgestattet mit ausgefeilter Telematik und stark abhängig von Echtzeit-Auslesungen und Datenübertragungen zwischen mehreren IoT-Sensoren und -Systemen, sind Hauptgebiete für 5G-Lösungen. Eine große Menge an Daten wie z. B. Fahrzeugtemperatur, Ort, Geschwindigkeit und Verkehrsbedingungen erhalten werden, um den Fahrkomfort und die Sicherheit zu verbessern.
Damit intelligente Autos sich schnell ändernde Verkehrsbedingungen genau erkennen und in Sekundenbruchteilen reagieren können, Sie benötigen Technologie, um eine nahtlose Informationsübertragung zwischen Tausenden von IoT-Geräten sicherzustellen. 5Das Potenzial von G, eine nahezu latenzfreie Kommunikation zwischen mehreren Geräten zu bewältigen, ebnet den Weg für eine direkte Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Interaktion und Fahrzeug-zu-Alles (V2X) Kommunikation, einschließlich Verkehrsdatenmanagementsystemen, Parkuhren, und Straßenlaternen.
Intelligente 5G-Gesundheitslösung
Das 5G-Medizinsystem verbindet Daten von tragbaren Geräten mit Cloud-basierten Anbietersystemen und unterstützt hochwertige Fernkonsultationen mit Echtzeitvideo. 5G-betriebene IoT-Geräte verbessern die Effizienz der präventiven und personalisierten Pflege erheblich, indem sie die Möglichkeit bieten, Patienten kontinuierlich zu überwachen und zu übertragen’ Vitalfunktionen. Krankenhäuser und Forschungseinrichtungen auf der ganzen Welt testen 5G-Anwendungsfälle, einschließlich Fernnotrettung, Fernchirurgie, Online-Expertendiagnose, mobile Visite, und Überwachung im Krankenhaus.
Laut GSMA-Bericht, 5G wird mindestens ausmachen 1.2 Milliarden Verbindungen weltweit durch 2025.
Wie wäre es mit NB-IoT??
Einige LoRa-Geräte entscheiden sich auch dafür, sich mit dem NB-IoT-Netzwerk zu verbinden, Dabei handelt es sich um einen LPWAN-Standard, der von derselben Abteilung entwickelt wurde, die auch die 4G- und 5G-Protokolle entwickelt hat.
Mit einem anderen Wort, Es ist eine Art Mobilfunktechnologie zur Implementierung von LoRaWAN und wird für Geräte verwendet, die mit 4G verbunden sind. Und sobald 5G weit verbreitet ist, Die Leute werden es eine Weile benutzen.
Im Vergleich zu Lora, NB-IoT hat eine höhere Bandbreite. NB-IoT benötigt nur Software und es ist keine spezifische Infrastruktur erforderlich. Daher, Diese Art von Netzwerk lässt sich problemlos auf Millionen von Geräten skalieren. Aber die Anzahl solcher Geräte ist immer noch viel geringer als die Anzahl der LoRa-Geräte.
jedoch, NB-IoT hat seine Nachteile. Der Hauptnachteil ist, dass das NB-IoT viel Energie absorbiert, daher entlädt sich der Akku des Geräts sehr schnell.
Ebenfalls, NB-IoT hat relativ hohe Sicherheitsanforderungen und verwendet eine veraltete Hop-by-Hop-Verschlüsselung, während LoRaWAN eine Ende-zu-Ende-Verschlüsselung verwendet, ein moderner Sicherheitsstandardmechanismus.
Aus den oben genannten Gründen, LoRa ist eine bessere temporäre 5G-Alternative als NB-IoT.
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