LoRaWAN contre NB-IoT: Comment se comparent-ils et diffèrent-ils

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LoRaWAN contre NB IoT: Comment se comparent-ils et diffèrent-ils

L'IoT explose et LoRaWAN vs NB-IoT sont deux réseaux étendus titanesques à faible consommation (LPWAN) mener la charge. Ces longue portée, les langages sans fil à faible bande passante peuvent sembler déroutants maintenant, mais ce sont les clés pour débloquer des capacités IoT impressionnantes.

Que vous essayiez de suivre des actifs dans un entrepôt tentaculaire, surveiller les conditions environnementales dans une ferme, ou construire un vaste réseau de villes intelligentes, LoRaWAN et NB-IoT vous couvrent. Sûr, d'autres options sans fil existent comme Zigbee et Bluetooth, mais ils ne peuvent tout simplement pas égaler la portée et la durée de vie de la batterie de ces LPWAN. Nous parlons d’années de fonctionnement avec une seule charge!

Ainsi, quelle que soit l’équipe que vous choisissez – les normes ouvertes de LoRaWAN ou la subtilité cellulaire du NB-IoT – préparez-vous à être époustouflé par leurs performances impressionnantes..

Un aperçu de LoRaWAN et du NB-IoT

LoRaWAN et NB-IoT sont tous deux des technologies LPWAN, mais ils fonctionnent très différemment. LoRaWAN utilise un spectre sans licence et une modulation à spectre étalé propriétaire, tandis que le NB-IoT exploite les bandes LTE sous licence et le réseau cellulaire 4G à bande étroite. Pour vraiment comprendre comment ces deux options se comparent, nous devons définir le fonctionnement de LoRaWAN et NB-IoT.

Qu'est-ce que LoRaWAN

LoRaWAN est un système à faible consommation, Protocole de réseau étendu conçu par l'Alliance LoRa pour les réseaux à faible consommation, appareils IoT fonctionnant sur batterie. Il utilise la couche physique LoRa, qui est une technique exclusive de modulation à spectre étalé dérivée de Chirp Spread Spectrum (CSS) technologie brevetée par Semtech.

La spécification LoRaWAN définit un réseau sécurisé, protocole de communication bidirectionnel avec des fonctionnalités telles que le cryptage de bout en bout, authentification des données et prise en charge de la mobilité. Les réseaux LoRaWAN nécessitent des passerelles pour connecter les appareils finaux à Internet, chaque appareil entraînant de petits frais pour les chipsets LoRa.

LoRaWAN vise à fournir un moyen simple de connecter l'IoT “choses” au régional, réseaux nationaux ou mondiaux tout en répondant aux exigences clés de l'IoT telles que la faible consommation d'énergie, longue portée, services de localisation et communications sécurisées.

Diagramme LoRaWAN

Qu'est-ce que le NB-IoT

NB-IoT (IoT à bande étroite) est une norme cellulaire développée par 3GPP pour permettre une, connectivité réseau étendue pour les appareils IoT. Il est optimisé pour fournir une large couverture et une pénétration améliorée en intérieur aux capteurs et compteurs IoT fixes..

Contrairement au protocole LoRaWAN sans licence, NB-IoT fonctionne dans un spectre cellulaire sous licence appartenant aux opérateurs mobiles. Cette approche sous licence vise à fournir une expérience utilisateur plus fiable et interopérable, malgré des coûts à long terme plus élevés par rapport aux technologies LPWAN sans licence.

NB-IoT a terminé la normalisation dans la version 3GPP 13 et peut être déployé en intrabande, modes bande de garde ou autonomes sans nécessiter de passerelles comme LoRaWAN. Les appareils NB-IoT se connectent directement aux stations de base cellulaires.

Il existe une tendance croissante vers la SIM embarquée (par exemple) adoption pour NB-IoT, avec 83% des organisations le considèrent comme crucial pour l'IoT, selon GSMA Intelligence. Les eSIM permettent la fourniture de “vide” Appareils IoT compatibles SIM pour une connectivité mondiale rationalisée.

Diagramme NB-IoT

LoRaWAN contre NB-IoT: comparaison fonctionnalité par fonctionnalité

LoRa et NB-IoT s'imposent comme les principaux protocoles LPWA, bénéficiant de plusieurs attributs communs tels qu'une longue durée de vie de la batterie, large couverture, et rentabilité. Malgré leurs similitudes frappantes, des distinctions significatives existent entre les normes NB-IoT et LoRa:

Portée et couverture

LoRaWAN exploite les passerelles pour fournir une couverture à longue portée de 5-15 rayon km par passerelle, le rendant adapté aux zones rurales/éloignées et au suivi des actifs mobiles. Sa géolocalisation est non basée sur GPS.

NB-IoT fonctionne dans une architecture de réseau cellulaire avec 2-3 km de rayon par station cellulaire. Il nécessite des déploiements de cellules denses pour une couverture étendue, mais fonctionne mieux dans les zones intérieures/urbaines avec l'infrastructure 4G existante.. NB-IoT utilise le GPS pour les services de géolocalisation.

Bande passante et débit de données

Le NB-IoT a un net avantage, offre 180 bande passante kHz sur LTE (plus élevé en 4G) et jusqu'à 200 Débits de données kbps grâce à sa conception avancée. En comparaison, LoRaWAN est limité à 125, 250, et 500 bande passante kHz et maximum 50 taux kbps. Le spectre sous licence NB-IoT et la couche MAC robuste offrent également une meilleure protection contre le bruit et les interférences..

Latence

LoRaWAN donne la priorité à une durée de vie prolongée de la batterie pour les appareils IoT, mais cela se fait au prix d'une latence élevée. En revanche, NB-IoT, étant une technologie cellulaire, offre une latence plus faible fréquemment “enregistrement” avec le réseau. Cela fait du NB-IoT un meilleur choix pour les cas d'utilisation de l'IoT qui nécessitent une communication plus réactive..

Topologie du réseau

LoRaWAN utilise une topologie en étoile où les appareils finaux communiquent directement avec les passerelles, qui relaient ensuite les données vers un serveur réseau central. En revanche, NB-IoT suit une topologie de réseau cellulaire avec des appareils se connectant directement aux stations de base, tirer parti de l’architecture de réseau maillé de l’infrastructure cellulaire existante. Bien que les architectures réseau de base soient similaires, la principale différence réside dans l’utilisation par LoRaWAN de passerelles comme intermédiaires, par rapport au modèle de connectivité directe appareil-station de base de NB-IoT.

Coût et qualité du service (QoS)

LoRaWAN, fonctionnant dans le spectre ISM sans licence, offre des coûts de déploiement et d'appareil inférieurs. NB-IoT, dans les bandes cellulaires sous licence, exige des frais de licence élevés de la part des opérateurs pour l'efficacité du spectre. Cet accès privilégié garantit une qualité et une sécurité supérieures, mais au prix élevé de l'expansion de l'infrastructure LTE pour la prise en charge de l'IoT. LoRaWAN s'adresse aux clients localisés, déploiements à faible consommation avec des prix frugaux, tandis que NB-IoT offre une fiabilité et une couverture transparentes – un service premium facilité par les opérateurs mobiles’ domaine exclusif.

Statut de déploiement

À partir de 2024, LoRaWAN bénéficie d'une présence mondiale avec plus de 170 opérateurs à travers 181 des pays. Selon GSMA, Le NB-IoT a connu une plus grande traction régionale, avec 124 déploiements d'opérateurs dans 64 des pays, principalement l'Asie et l'Europe. LoRaWAN dirigé 2022 expéditions de chipsets à 65.9 million, tandis que NB-IoT représentait 22.4 million, avec toutes les expéditions qui devraient augmenter d'ici 20% ànnuméro par 2027.

LoRaWAN vs NB-IoT: comparaison fonctionnalité par fonctionnalité

Un tableau comparatif de LoRaWAN et NB-IoT

Ce tableau comparatif ci-dessous met en évidence les principales différences entre LoRaWAN et NB-IoT en termes de différents paramètres..

LoRaWAN NB-IoT
Spectre sous licence Non Oui
Écosystème Alliance LoRa 3MPE
Couverture et portée 5-15 km 1-10 km
Débit de données Plus bas Plus haut
Latence Haute Faible
Consommation d'énergie Très lent Faible
Prise en charge de la mobilité des appareils Oui Limité
Autoriser les réseaux privés Oui Non
Roaming Limité Oui
Coût Inférieur pour les déploiements localisés Plus haut, tirer parti des réseaux cellulaires existants

Avantages et inconvénients de LoRaWAN et NB-IoT

Bien que LoRaWAN et NB-IoT partagent certaines similitudes en tant que technologies de réseau étendu à faible consommation, ils diffèrent considérablement sur plusieurs aspects clés. Explorons les principaux avantages et inconvénients de LoRaWAN et de l'IoT à bande étroite:

Avantages de LoRaWAN:

– Capacités longue portée inégalées (Jusqu'à 15 km)

– Consommation d'énergie extrêmement faible, 10+ années d'autonomie de la batterie

– Déploiement de réseaux privés et localisés

– Coûts réduits

– Standard ouvert et interopérabilité

Inconvénients de LoRaWAN:

– Débits de données inférieurs, inadapté aux applications à large bande passante

– Qualité de service et gestion des priorités limitées

– Interférence potentielle dans les déploiements denses

– Nécessite une infrastructure de passerelle dédiée

Avantages du NB-IoT:

– Débits de données plus élevés par rapport à LoRaWAN

– Tire parti de l’infrastructure cellulaire existante pour une large couverture

– Qualité de service améliorée et gestion des priorités

– Sécurité et fiabilité de niveau cellulaire

Inconvénients du NB-IoT:

– Coûts de déploiement et d’exploitation plus élevés

– Dépendance aux opérateurs et infrastructures cellulaires

– Portée plus courte et pénétration intérieure limitée

– Consommation d'énergie plus élevée par rapport à LoRaWAN

Différents cas d'usage du NB-IoT et du LoRaWAN

LoRaWAN est bien adapté aux applications qui nécessitent une communication à longue portée, pénétration intérieure profonde, et consommation d'énergie ultra faible. Certains cas d'utilisation courants incluent:

  • Agriculture intelligente et agriculture de précision (sol, suivi du bétail, microclimats)
  • Utilitaires intelligents (eau, chauffage, gaz, électricité)
  • Bâtiment intelligent (qualité de l'air intérieur, occupation, mesure, Detection des fuites)
  • Villes intelligentes (parking, réverbères, la gestion des déchets, niveaux de bruit, feux de circulation, gestion de flotte)
  • Industrie intelligente (surveillance de la santé des équipements industriels, conservation de l'énergie

NB-IoT, d'autre part, est plus adapté aux applications qui nécessitent des débits de données plus élevés, qualité de service améliorée, et une couverture plus large. Certains cas d'utilisation potentiels incluent:

  • Surveillance intelligente des services publics avec transmission de données en temps réel (électricité, gaz, eau)
  • Soins de santé intelligents (surveillance des patients, services de télésanté)
  • Fabrication intelligente et IoT industriel (maintenance prédictive, suivi des actifs, optimisation du processus)
  • Villes intelligentes (gestion du trafic, transport public, surveillance de l'environnement)
  • Commerce de détail intelligent (gestion de l'inventaire, suivi des actifs, visibilité de la chaîne d'approvisionnement)
  • Agriculture intelligente (l'agriculture de précision, bétail, irrigation)
  • Logistique intelligente (Suivi des expéditions, suivi de la chaine du froid, gestion de flotte)

LoRaWAN vs NB-IoT: ce qui est meilleur pour la connectivité IoT?

Étiqueter LoRaWAN vs NB-IoT comme de purs compléments ou concurrents serait simpliste. Leurs cas d'utilisation peuvent se chevaucher dans certains domaines, mais chacun est mieux adapté à différents scénarios en fonction de leurs atouts respectifs.

LoRaWAN brille en milieu rural, zones éloignées sans couverture cellulaire. Sa longue portée, spectre sans licence, faibles besoins en énergie, et les déploiements privés rentables sont des avantages clés. Mais on peut aussi le compter dans les villes – il peut gérer des utilitaires intelligents, bâtiments, IdO industriel, tu le nommes. Sa géolocalisation non GPS est également utile pour les cas d'utilisation mobile limités par la batterie, comme la chaîne d'approvisionnement et le suivi des transports..

D'autre part, NB-IoT fournit des services fiables, connectivité à bande passante plus élevée, idéale pour le temps réel, applications IoT critiques en tirant parti de l’infrastructure 4G/LTE existante. Cela le rend bien positionné pour les villes intelligentes, véhicules connectés et cas d’usages industriels, surtout dans les domaines urbains. toutefois, ses coûts de déploiement plus élevés et sa dépendance à l'égard d'un GPS gourmand en énergie peuvent constituer des limitations dans les zones rurales sans couverture cellulaire.

Le choix dépend des besoins comme la couverture, largeur de bande, contraintes de puissance, mobilité, et les coûts. Plutôt que soit/ou, le déploiement stratégique des deux basé sur les points forts permet des écosystèmes IoT robustes dans tous les cas d'utilisation.

Et Sigfox

Sigfox est un autre acteur majeur du LPWAN qui lutte contre LoRaWAN et NB-IoT pour la domination de la connectivité IoT.. Il utilise une technologie à bande ultra-étroite dans un spectre sans licence. Le point marquant? Un simple, batterie faible, option peu coûteuse, idéale pour les applications devant envoyer occasionnellement de petites rafales de données. L'adoption pourrait être à la traîne de LoRa et NB-IoT pour le moment, mais Sigfox s'est répandu 70 des pays. C'est un succès pour la logistique et le suivi de la chaîne d'approvisionnement qui nécessitent une couverture mondiale fiable.. Ce qui distingue Sigfox, c'est sa configuration sans tracas, efficacité énergétique extrême pour des années de durée de vie de la batterie, et l'abordabilité. Il peut transmettre de minuscules paquets de données dans pratiquement n'importe quel endroit – une capacité qui manque à ses concurrents LPWAN à débit de données plus élevé.

FAQ sur LoRaWAN et NB-IoT

Q1: Les appareils LoRaWAN et NB-IoT peuvent-ils communiquer entre eux?

Non, LoRaWAN et NB-IoT sont des technologies distinctes et ne peuvent pas communiquer directement entre elles. toutefois, il est possible de les intégrer via une plateforme ou passerelle commune qui peut traduire entre les deux protocoles.

Q2: Quelle technologie est la plus sécurisée, LoRaWAN ou NB-IoT?

Les deux technologies utilisent des mécanismes de sécurité robustes, mais NB-IoT, faire partie de l'écosystème cellulaire, offre généralement des fonctionnalités de sécurité améliorées et un cryptage de qualité cellulaire.

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Écrit par --
Nick Il
Nick Il
pseudo, un chef de projet chevronné dans notre R&Département D, apporte une richesse d'expérience à MOKOSMART, ayant auparavant occupé le poste d'ingénieur de projet chez BYD. Son expertise en R&D apporte une compétence complète à sa gestion de projet IoT. Avec une solide expérience couvrant 6 années en gestion de projet et obtenez des certifications comme PMP et CSPM-2, Nick excelle dans la coordination des efforts de vente, ingénierie, essai, et équipes marketing. Les projets d'appareils IoT auxquels il a participé incluent Beacons, Appareils LoRa, passerelles, et prises intelligentes.
Nick Il
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pseudo, un chef de projet chevronné dans notre R&Département D, apporte une richesse d'expérience à MOKOSMART, ayant auparavant occupé le poste d'ingénieur de projet chez BYD. Son expertise en R&D apporte une compétence complète à sa gestion de projet IoT. Avec une solide expérience couvrant 6 années en gestion de projet et obtenez des certifications comme PMP et CSPM-2, Nick excelle dans la coordination des efforts de vente, ingénierie, essai, et équipes marketing. Les projets d'appareils IoT auxquels il a participé incluent Beacons, Appareils LoRa, passerelles, et prises intelligentes.
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