LoRaWAN-oplossingen hebben tegenwoordig de grootste hoeveelheid en verscheidenheid aan sensoren. Daarbovenop, het verscheen voor de 5G ecosysteem en is de meest betrouwbare end-to-end oplossing die vandaag beschikbaar is. LoRaWAN-oplossingen hebben implementaties in meer dan 140 landen wereldwijd. Bovendien, IoT-experts en analisten voorspellen dat LoRaWAN-oplossingen meer zullen uitmaken dan 80% van de LPWAN-markt in het volgende decennium. In dit artikel, we zullen proberen te onderzoeken of LoRaWAN een dominante trend zal vertonen of naast 5G zal bestaan.
Ontwikkeling van LoRaWAN Oplossingen
LoRaWAN is zeer effectief voor lange afstanden, draadloze, en laagvermogen radionetwerken. Het werkt in frequentiebanden zonder vergunning. Daarom, we kunnen het probleemloos inzetten. Vandaar, het is gemakkelijker en handiger voor apparaten met een kleine footprint om op grote schaal te communiceren met andere frameworks en apparaten.
LoRaWAN-oplossingen zijn vrij eenvoudig te begrijpen. De communicatie van sternetwerken is analoog aan het gesprek in een klaslokaal. De gateway kan communiceren met de knooppunten en knooppunten zijn vrij om hetzelfde te doen.
Stel dat uw LoRaWAN-oplossing één knooppunt en vier gateways heeft. In zo'n geval, de knooppunten zenden willekeurig in het radiospectrum. De poort die de uitzending kan horen, zal deze opvangen en doorsturen naar de cloud. Het is heel goed mogelijk dat alle gateways naar het bericht luisteren en het doorsturen naar de cloud. Dit elimineert het risico van gegevensverlies als gevolg van zwakke communicatieverbindingen of enige vorm van interferentie.
Zodra uw bericht de cloud bereikt, het systeem genereert een ontvangstbevestiging. Echter, dit proces is niet automatisch. Om dit te laten werken, de knooppunten in LoRaWAN-oplossingen zullen om ontvangstbevestigingen moeten vragen. Als een knooppunt een bevestiging vraagt, kiest de cloud één gateway om na een vast interval te reageren. Dit voegt een extra laag kwaliteitsborging toe. Bijna alle LPWAN-systemen hebben meerdere ontvangstkanalen en LoRaWAN is geen uitzondering. LoRaWAN-oplossingen zijn in staat tot 8 berichten tegelijkertijd over verschillende frequentiekanalen.
Uitdagingen bij de ontwikkeling van 5G
Zoals elke opkomende technologie, 5G staat ook voor enkele uitdagingen tijdens zijn ontwikkeling. In deze sectie zullen we enkele van deze uitdagingen bekijken.
- Productiekosten en verkoopprijzen
Het bouwen van een 5G-netwerk is duur omdat hiervoor geavanceerde middelen nodig zijn. 5G-plannen zullen hoge initiële kosten met zich meebrengen, aangezien het niet zo eenvoudig is als het bouwen van een andere laag bovenop een bestaand netwerk. Dit komt omdat 5G een totaal andere technologie is. Volgens marktanalisten, de totale uitgaven aan 5G zullen oplopen $88 miljard voordat er een haalbare oplossing op de markt komt. Daarom, de hoge productiekosten vormen een grote hindernis.
- Beperkte frequentiebanden
Huidige LTE's werken op frequentiebanden onder 6 GHz. Echter, 5G vereist frequentiebanden tot 3000 GHz. Hoewel deze banden een grotere capaciteit hebben en hogere snelheden beloven, hun licentieverlening is een grote uitdaging. Bij het licentiëren van deze banden zal hoogstwaarschijnlijk worden geboden voordat de respectieve 5G-oplossingen worden uitgerold. Alleen al in de VS., bieden op de 28 GHz-band bereikt $690 miljoen tegen het einde van 2018.
- Gebrek aan apparaatondersteuning
Er wordt veel gepraat over de fabricage van smartphones en andere apparaten die 5g ondersteunen. Echter, hun beschikbaarheid hangt af van hoe snel 5G levensvatbaar wordt en hoeveel hun productiekosten bedragen. Daarom, het is zeker dat we de komende jaren niet veel apparaten met 5G-ondersteuning zullen zien.
- Dekking en implementatie
5G biedt een aanzienlijke toename in bandbreedte en snelheid. Echter, het heeft een beperkt bereik. Daarom, het vereist meer infrastructuur voordat het op grote schaal kan worden geïmplementeerd. Hogere frequenties betekenen dat de radiogolven ook in hoge mate gericht zijn. Daarom, het is gemakkelijker om ze te richten. Deze praktijk wordt beamforming genoemd en dreigt te worden uitgebuit.
Een andere uitdaging is dat de 5G-antennes meer gegevens kunnen verwerken, maar dat ze een kort bereik hebben. De basisstations en antennes worden kleiner, maar we moeten ze op huizen of gebouwen installeren. Slimme steden zullen extra repeaters moeten installeren om zich over grotere afstanden uit de golven te verspreiden. Vandaar, het behoudt consistente transmissiesnelheden in dichtbevolkte gebieden. Zo, het is vrij duidelijk dat het 5G-netwerk enige tijd nodig heeft om volwassen te worden.
We zijn van plan de Wi-Fi-routers en -modems in de toekomst te vervangen door 5G-kleine cellen. Daarom, we kunnen 5G-verbindingen naar onze huizen en kleine bedrijven brengen. Vandaar, we zullen de conventionele bekabelde internetverbindingen vervangen. Zo, het is een grote uitdaging om de toegang van 5G naar landelijke gebieden te verspreiden.
- Privacy en veiligheid
Het waarborgen van veiligheid en privacy is een grote uitdaging met elke datagestuurde technologie. Echter, 5G zal maatregelen moeten nemen tegen zowel geavanceerde als standaard cyberdreigingen. Authenticatie en sleutelovereenkomst (AKA) is een systeem voor het opbouwen van vertrouwen tussen netwerken en 5G valt eronder. Hierdoor kunnen mensen in de buurt worden gevolgd via de locatie van hun slimme apparaten. Ze kunnen zelfs uw lopende telefoongesprekken afluisteren.
Vandaar, Het is de verantwoordelijkheid van 5G-ontwikkelaars om de digitale veiligheid van hun klanten te waarborgen en hun privacy te beschermen. De connectiviteit zal zeker toenemen naarmate de datasnelheden hoger worden dan de huidige niveaus. Daarom, datavirtualisatiediensten en cloudservers moeten een luchtdichte beveiliging garanderen en de privacy en persoonlijke gegevens van hun gebruikers beschermen. Echter, hun gebruikers moeten ervoor zorgen dat ze waakzamer en voorzichtiger zijn bij het delen van hun gevoelige gegevens.
Voordelen van LoRaWAN-oplossingen ten opzichte van de 5G
Hier zijn enkele van de voordelen van LoRaWAN ten opzichte van de 5G,
- Kostenbesparend en economisch
LoRaWAN-implementaties zijn zeer economisch en kosteneffectief. Dit komt doordat ze heel weinig stroom verbruiken en een lange batterijduur hebben. Daarbovenop, ze zijn erg klein van formaat. Vandaar, installatie- en onderhoudskosten nemen doorgaans aanzienlijk af.
- Frequentiebanden zonder licentie
LoRaWAN werkt op frequentiebanden zonder vergunning. Daarom, het is eenvoudiger en handiger te implementeren omdat er geen licentiekosten aan verbonden zijn. Bovendien, het zorgt voor een betere interplatformondersteuning en verbeterde toegankelijkheid.
- Brede ondersteuning
LoRaWAN biedt brede ondersteuning voor sensoren en apparaten van verschillende typen. Het vereist eenvoudige knooppunten om te werken, dus er zijn geen geavanceerde frameworks nodig. Daarom, we kunnen het gebruiken voor massa-implementaties en uitgebreide IoT-implementaties.
- Dekking op lange termijn
LoRaWAN ondersteunt op zichzelf langeafstandscommunicatie. Echter, we kunnen het effectieve bereik verder vergroten door een cloudservice te integreren. Hierdoor kan LoRaWAN effectief communiceren over zowel de lange als de korte afstand. De knooppunten in LoRaWAN-netwerken communiceren door eerst naar de dichtstbijzijnde gateways te verzenden en vervolgens draagt die gateway de gegevens verder over naar de cloudserver. De LoRaWAN-gateways zijn efficiënt in het oppikken van datapakketten, dus de kans op interferentie of ruis is zeer laag. Daarbovenop, we kunnen extra beveiligingslagen toevoegen in de vorm van ontvangstbewijzen. Met deze ontvangsten kunnen we ervoor zorgen dat de datapakketten soepel worden verzonden.
- Privacy
LoRaWAN stelt ons in staat om hybride publiek-private netwerken te maken. Dit stelt ons in staat om de gebruikerstoegang tot geclassificeerde gegevens en informatie te beheren. We kunnen filters bedenken en screeningsmechanismen implementeren om kwaadwillende pogingen te voorkomen. Daarom, LoRaWAN stelt ons in staat om brede controle te hebben over de mate van privacy die we willen dat ons netwerk heeft.
Huidige en toekomstige trends van LoRaWAN en 5G
De diepgang en complexiteit van de 5G-use-cases betekenen dat de verfijning van 5G dat is “te veel” voor bepaalde netwerken. Dit zal leiden tot een behoefte aan een “juiste maat technologie” ter ondersteuning van de bestaande applicaties in de markt. IoT-experts beweren dat 5G LTE betere prestaties biedt, maar dit gaat ten koste van bepaalde belangrijke parameters. En deze sleutelparameters worden goed gedekt door de LoRaWAN-oplossingen. Experts voorspellen dat LoRaWAN deze beperking van 5G zal uitbuiten en zal proberen hiervan te profiteren. Analisten voorzien dat 5G de technologiekloof tot op zekere hoogte zou kunnen verkleinen. Echter, er is altijd ruimte voor zeer gerichte en gespecialiseerde oplossingen zoals LoRaWAN.
Hoe LoRaWAN-oplossingen de overhand kunnen krijgen?
Experts uit de industrie gaan zelfs zo ver dat ze beweren dat LoRaWAN zelfs in het 5G-tijdperk een de facto niet-gelicentieerde standaard zal blijven. Ze suggereren dat LoRaWAN handiger is voor massale acceptatie, omdat het een laag batterijverbruik biedt en hybride publiek-private netwerken mogelijk maakt. De ontwikkelingen in 5G tot nu toe zijn gericht op kritische communicatie en breedbanddiensten. Daarom, we kunnen ze niet effectief gebruiken voor een grote IoT-implementatie. Vandaar, we kunnen duidelijk concluderen dat LoRaWAN zeker zijn rol zal spelen in toekomstige IoT-frameworks vanwege zijn optimale eigenschappen en veelbelovende eigenschappen.
Als u overweegt om LoRaWAN te implementeren voor uw IoT-implementatie, dan bent u hier aan het juiste adres. MOKO Smart kan u helpen door u te voorzien van de benodigde LoRaWAN-modules die u kunt inzetten volgens uw vereisten. Neem gerust contact met ons op als u meer wilt weten over onze producten en diensten. We hopen snel iets van je te horen.
Belangrijkste toepassingen van LoRaWAN-oplossingen
LoRaWAN-oplossingen zijn ontworpen om apparaten die een lage gegevensoverdracht en een beperkte batterij nodig hebben, met internet te verbinden. De eigenschappen maken het ideaal voor de volgende toepassingen:
Slimme stad
LoRaWAN's langeafstandstransmissie van maximaal 10 miles wint de kans om infrastructuur te bouwen in uitgestrekte gebieden van slimme steden. Bovendien, omdat het gemakkelijk een groot aantal knooppunten kan verbinden, het anti-interferentievermogen van het netwerk is erg sterk, en positionering is ook zeer nauwkeurig.
LoRaWAN is een out-of-the-box oplossing die eenvoudig te implementeren is en duidelijk zichtbaar is in het verbeteren van het beheer en de controle van slimme stadssystemen op het gebied van prognoses van het openbaar vervoer, milieu Controle, straatverlichting, en slimme parkeerplaatsen.
Slimme meters en nutsvoorzieningen
Slimme nutsnetwerken bevinden zich vaak op plekken waar sensoren in 5G-netwerken niet bij kunnen, dus de voordelen van LoRaWAN op dit gebied vallen op. De op LoRaWAN gebaseerde oplossing vertaalt informatie in actie door de vereiste toegang en reikwijdte te garanderen zonder handmatige tussenkomst van veldtechnici.
Duitse nutsbedrijven integreren elektriciteit uit hernieuwbare bronnen en beheersbare nieuwe gebruikers in het net om duurzame controle over de energietransitie te bereiken.
Datagedreven landbouw
Smart Agriculture maakt gebruik van LoRaWAN-systemen en sensoren om gegevens te verzamelen en te analyseren om de efficiëntie in de hele voedselproductieketen te verbeteren, van temperatuur- en vochtigheidsmetingen, en het volgen van indicatoren voor de gezondheid van het vee, tot bewaking op afstand van landbouwmachines, gewassen, en vee.
Lora-gebaseerde apparaten zijn een goedkoop alternatief voor 5G-infrastructuur dat flexibele inzet mogelijk maakt en ook geen frequente batterijwisselingen vereist.
Intelligent gebouw
LoRaWAN opent een nieuw tijdperk in de ontwikkeling van intelligente gebouwbeheersystemen dankzij de afstandsbediening, laag energieverbruik, goedkoop, en aanzienlijke anti-interferentiemogelijkheden, en hoge signaalpenetratie.
In aanvulling op, de installatie van de op LoRa gebaseerde oplossing is eenvoudig en verstoort de administratieve handelingen niet. LoRaWAN integreert een verscheidenheid aan facilitaire beheersystemen voor gecentraliseerd, intelligent gebouwbeheer en -bewaking. In aanvulling op, het kan facility managers helpen bij het monitoren van gegevens over energieverbruik, bezetting, omgevingsomstandigheden en luchtkwaliteit in realtime om de kostenefficiëntie en een beter gebruik van hulpbronnen te verbeteren.
Gezondheidszorg
Onder druk van de economie, veel jongeren zijn druk bezig met hun carrière en hebben geen tijd en energie om thuis voor ouderen te zorgen. Ondertussen, het ziekenhuispersoneel heeft het elke dag druk. Daarom, het is noodzakelijk om LoRaWAN te gebruiken om barrièrevrije gezondheidszorg te realiseren, vereenvoudigt het patiëntregistratieproces, mensen lokaliseren en een transparantere informatie-uitwisseling bewerkstelligen.
Toeleveringsketen en logistiek
LoRaWAN kan lange afstanden afleggen in toeleveringsketens en logistiek. Specifieke toepassingen zijn te zien op gebieden als antidiefstal, vloot beheer, Behaalde resultaat, het volgen van de status van de bestuurder, en voorspellend onderhoud.
Wat zijn de use cases voor 5G
5G's mogelijkheden met lage latentie en hoge bandbreedte hebben een aanzienlijke impact op data-intensieve ecosystemen die robuuste en real-time communicatie vereisen.
Verbonden auto's en autonoom rijden
Voertuigen en transport, uitgerust met geavanceerde telematica en sterk afhankelijk van realtime uitlezingen en gegevensoverdracht tussen meerdere IoT-sensoren en -systemen, zijn uitstekende gebieden voor 5G-oplossingen. Een grote hoeveelheid gegevens zoals voertuigtemperatuur, plaats, snelheid en verkeersomstandigheden kunnen worden verkregen om het rijcomfort en de veiligheid te verbeteren.
Zodat slimme auto's snel veranderende verkeersomstandigheden nauwkeurig kunnen lezen en in een fractie van een seconde kunnen reageren, ze hebben technologie nodig om een naadloze informatieoverdracht tussen duizenden IoT-apparaten te garanderen. 5G's potentieel om bijna nul latentiecommunicatie tussen meerdere apparaten aan te kunnen, opent de weg voor directe voertuig-tot-voertuig-interactie en voertuig-naar-alles (V2X) communicatie, inclusief beheersystemen voor verkeersgegevens, parkeermeters, en straatverlichting.
Slimme gezondheid 5G-oplossing
Het medische 5G-systeem verbindt gegevens van draagbare apparaten met cloudgebaseerde providersystemen en ondersteunt hoogwaardige consultaties op afstand met real-time video. 5G-aangedreven IoT-apparaten verbeteren de efficiëntie van preventieve en gepersonaliseerde zorg aanzienlijk door de mogelijkheid te bieden om patiënten continu te monitoren en door te sturen’ vitale functies. Ziekenhuizen en onderzoeksinstellingen over de hele wereld testen 5G use cases, inclusief noodhulp op afstand, chirurgie op afstand, online deskundige diagnose, mobiele afdelingsrondes, en toezicht in het ziekenhuis.
Volgens het rapport van GSMA, 5G zal in ieder geval verantwoordelijk zijn 1.2 miljard verbindingen wereldwijd door 2025.
Wat dacht je van NB-IoT?
Sommige LoRa-apparaten zullen er ook voor kiezen om verbinding te maken met het NB-IoT-netwerk, wat een LPWAN-standaard is die is ontwikkeld door dezelfde divisie die de 4G- en 5G-protocollen heeft ontwikkeld.
Met andere woorden, het is een soort mobiele technologie om LoRaWAN te implementeren en wordt gebruikt voor apparaten die zijn verbonden met 4g. En zodra 5G wijdverbreid wordt, mensen zullen het een tijdje gebruiken.
Vergeleken met Lora, NB-IoT heeft een hogere bandbreedte. NB-IoT heeft alleen software nodig en er is geen specifieke infrastructuur vereist. Vandaar, dit type netwerkschaal om gemakkelijk miljoenen apparaten te dekken. Maar het aantal van dergelijke apparaten is nog steeds veel lager dan het aantal LoRa-apparaten.
Echter, NB-IoT heeft zijn nadelen. Het belangrijkste nadeel is dat het NB-IoT veel energie opslorpt, dus de batterij van het apparaat zal erg snel leeglopen.
Ook, NB-IoT heeft relatief hoge beveiligingseisen en maakt gebruik van verouderde hop-by-hop encryptie terwijl LoRaWAN end-to-end encryptie gebruikt, een modern beveiligingsstandaardmechanisme.
Om bovenstaande redenen, LoRa is een beter tijdelijk 5G-alternatief dan NB-IoT.
Kant-en-klare MOKOSMART LoRaWAN-oplossing
- MOKOSMART biedt een end-to-end LoRaWAN-oplossing, inclusief end-to-end apparaten, gateways, en cloudplatforms om uw time-to-market te vergemakkelijken.
- LoRaWAN-module en Development Kit
- LoRaWAN-sensor
- LoRaWAN-tracker
- LoRaWAN-stekker
- LoRaWAN-gateway
