As soluções LoRaWAN possuem a maior quantidade e variedade de sensores atualmente. Além disso, surgiu antes do 5G ecossistema e é a solução de ponta a ponta mais confiável disponível hoje. As soluções LoRaWAN têm implantações em mais de 140 países em todo o mundo. Além disso, Especialistas e analistas de IoT estão prevendo que as soluções LoRaWAN constituirão mais do que 80% do mercado LPWAN na próxima década. Neste artigo, tentaremos explorar se o LoRaWAN mostrará uma tendência dominante ou coexistirá com o 5G.
Desenvolvimento de LoRaWAN Soluções
LoRaWAN é muito eficaz para longo alcance, sem fio, e rede de rádio de baixa potência. Opera em bandas de frequência não licenciadas. Portanto, podemos implantá-lo sem qualquer dificuldade. Conseqüentemente, é mais fácil e conveniente para dispositivos com dimensões pequenas se comunicarem com outras estruturas e dispositivos em grande escala.
As soluções LoRaWAN são bastante simples de entender. A comunicação de redes de estrelas é análoga à conversa em uma sala de aula. O gateway é capaz de se comunicar com os nós e os nós são livres para fazer o mesmo.
Vamos supor que sua solução LoRaWAN tenha um nó e quatro gateways. Nesse caso, os nós irão transmitir aleatoriamente para o espectro de rádio. O portão que pode ouvir a transmissão irá pegá-la e encaminhá-la para a nuvem. É bem possível que todos os gateways escutem a mensagem e a encaminhem para a nuvem. Isso elimina o risco de perda de dados devido a links de comunicação fracos ou interferência de qualquer tipo.
Assim que sua mensagem chegar à nuvem, o sistema irá gerar um recibo de confirmação. Contudo, este processo não é automático. Para que isso funcione, os nós em soluções LoRaWAN terão que solicitar recibos de confirmação. Se um nó solicita uma confirmação, a nuvem escolhe um gateway para responder após um intervalo fixo. Isso adiciona outra camada de garantia de qualidade. Quase todos os sistemas LPWAN têm múltiplos canais de recepção e LoRaWAN não é exceção. As soluções LoRaWAN são capazes de receber até 8 mensagens ao mesmo tempo em diferentes canais de frequência.
Desafios no desenvolvimento do 5G
Como qualquer tecnologia emergente, 5G também enfrenta alguns desafios durante seu desenvolvimento. Vamos dar uma olhada em alguns desses desafios nesta seção.
- Custos de fabricação e preços de varejo
É caro construir uma rede 5G, pois requer recursos sofisticados. 5Os planos G incorrerão em altos custos iniciais, pois não é tão simples quanto construir outra camada em cima de uma rede existente. Isso ocorre porque 5G é uma tecnologia completamente diferente. De acordo com analistas de mercado, o gasto total em 5G chegará $88 bilhões antes que uma solução viável chegue ao mercado. Portanto, seus altos custos de fabricação são um grande obstáculo.
- Bandas de frequência restrita
Os LTEs atuais operam em bandas de frequência abaixo de 6 GHz. Contudo, 5G requer bandas de frequência de até 3000 GHz. Embora essas bandas tenham maior capacidade e prometam velocidades mais rápidas, seu licenciamento é um grande desafio. O licenciamento dessas bandas provavelmente envolverá licitações antes de lançar as respectivas soluções 5G. Só nos EUA, licitação para o 28 Banda GHz alcançada $690 milhões até o final de 2018.
- Falta de suporte do dispositivo
Muitas conversas estão acontecendo sobre a fabricação de smartphones e outros dispositivos que suportam 5g. Contudo, sua disponibilidade está ligada à rapidez com que o 5G se torna viável e quanto é seu custo de fabricação. Portanto, é certo que não veremos muitos dispositivos com suporte 5G por alguns anos.
- Cobertura e implantação
5G oferece um aumento significativo na largura de banda e velocidade. Contudo, tem um alcance limitado. Portanto, exigirá mais infraestrutura antes de implantações generalizadas. Frequências mais altas significam que as ondas de rádio também são altamente direcionais. Portanto, é mais fácil direcioná-los. Esta prática é chamada de beamforming e tem uma ameaça de exploração.
Outro desafio é que as antenas 5G são capazes de lidar com mais dados, mas têm cobertura de curto alcance. As estações base e antenas estão ficando menores, mas temos que instalá-las em casas ou edifícios. As cidades inteligentes terão que instalar repetidores extras para permitir a propagação das ondas em intervalos mais longos. Conseqüentemente, manterá velocidades de transmissão consistentes em áreas densamente povoadas. assim, é bastante claro que a rede 5G levará algum tempo para amadurecer.
Pretendemos substituir os roteadores e modems Wi-Fi no futuro por pequenas células 5G. Portanto, podemos trazer conexões 5G para nossas casas e pequenas empresas. Conseqüentemente, vamos substituir as conexões convencionais de internet com fio. assim, é um grande desafio difundir o acesso do 5G para o meio rural.
- Privacidade e segurança
Garantir a segurança e a privacidade é um grande desafio com qualquer tecnologia baseada em dados. Contudo, 5G terá que garantir medidas contra ameaças cibernéticas sofisticadas e padrão. Acordo de autenticação e chave (AKA) é um sistema para estabelecer confiança entre redes e 5G cai sob ele. Isso permitirá rastrear pessoas próximas através da localização de seus dispositivos inteligentes. Vai até permitir que eles escutem suas ligações em andamento.
Conseqüentemente, é responsabilidade dos desenvolvedores 5G garantir a segurança digital de seus clientes e proteger sua privacidade. A conectividade certamente aumentará conforme as velocidades de dados ficarem mais rápidas do que os níveis atuais. Portanto, os serviços de virtualização de dados e servidores em nuvem devem garantir segurança hermética e proteger a privacidade e os dados pessoais de seus usuários. Contudo, seus usuários devem garantir que estão mais vigilantes e cuidadosos ao compartilhar seus dados confidenciais.
Prós das Soluções LoRaWAN sobre o 5G
Aqui estão alguns dos prós do LoRaWAN em relação ao 5G,
- Econômico e econômico
As implantações LoRaWAN são muito econômicas e econômicas. Isso ocorre porque eles consomem muito pouca energia e têm uma longa duração de bateria. Além disso, eles são muito pequenos em tamanho. Conseqüentemente, custos de instalação e manutenção tendem a reduzir significativamente.
- Bandas de frequência não licenciadas
LoRaWAN opera em bandas de frequência não licenciadas. Portanto, é mais fácil e conveniente de implantar porque não há taxas de licenciamento envolvidas. Além disso, permite um melhor suporte entre plataformas e acessibilidade aprimorada.
- Amplo suporte
LoRaWAN fornece amplo suporte para sensores e dispositivos de vários tipos. Requer nós simples para operar, portanto, não há necessidade de qualquer estrutura sofisticada. Portanto, podemos usá-lo para implantações em massa e vastas implementações de IoT.
- Cobertura de longo alcance
LoRaWAN suporta comunicações de longo alcance por conta própria. Contudo, podemos aumentar ainda mais seu alcance efetivo integrando um serviço de nuvem. Isso permite que o LoRaWAN se comunique com eficácia em longo e curto alcance. Os nós em redes LoRaWAN se comunicam transmitindo primeiro para os gateways mais próximos e, em seguida, esse gateway transfere ainda mais os dados para o servidor em nuvem. Os gateways LoRaWAN são eficientes na coleta de pacotes de dados, portanto, as chances de interferência ou ruído são muito baixas. Além disso, podemos adicionar camadas adicionais de segurança na forma de recibos de confirmação. Esses recibos nos permitem garantir que os pacotes de dados sejam transmitidos sem problemas.
- Privacidade
LoRaWAN nos permite fazer redes híbridas público-privadas. Isso nos permite controlar o acesso do usuário a dados e informações confidenciais. Podemos criar filtros e implementar mecanismos de triagem para evitar tentativas maliciosas. Portanto, LoRaWAN nos permite ter amplo controle sobre o grau de privacidade que desejamos que nossa rede tenha.
Tendências atuais e futuras do LoRaWAN e 5G
A profundidade e a complexidade dos casos de uso 5G significam que a sofisticação do 5G é “demais” para certas redes. Isso levará à necessidade de um “tecnologia do tamanho certo” para suportar as aplicações existentes no mercado. Especialistas em IoT argumentam que 5G LTE oferece melhor desempenho, mas o faz às custas de certos parâmetros-chave. E esses parâmetros-chave são bem cobertos pelas soluções LoRaWAN. Os especialistas prevêem que LoRaWAN irá explorar esta limitação do 5G e tentar capitalizá-la. Os analistas preveem que o 5G pode reduzir a lacuna tecnológica até certo ponto. Contudo, sempre há espaço para soluções altamente direcionadas e especializadas como LoRaWAN.
Como as soluções LoRaWAN podem prevalecer?
Os especialistas da indústria chegam a afirmar que LoRaWAN permanecerá um padrão não licenciado de fato, mesmo na era 5G. Eles sugerem que LoRaWAN é mais conveniente para adoção em massa, pois oferece baixo consumo de bateria e permite redes públicas-privadas híbridas. Os desenvolvimentos em 5G até agora estão focados em comunicações críticas e serviços de banda larga. Portanto, não podemos usá-los efetivamente para uma grande implantação de IoT. Conseqüentemente, podemos concluir claramente que LoRaWAN certamente desempenhará seu papel em estruturas IoT futuras devido às suas propriedades ideais e características promissoras.
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Principais casos de uso de soluções LoRaWAN
As soluções LoRaWAN são projetadas para conectar dispositivos que exigem baixa transmissão de dados e bateria limitada à internet. Suas características o tornam ideal para as seguintes aplicações:
Cidade inteligente
A transmissão de longo alcance do LoRaWAN de até 10 miles ganha a oportunidade de construir infraestrutura em vastas áreas de cidades inteligentes. Além disso, porque pode conectar facilmente um grande número de nós, a capacidade anti-interferência da rede é muito forte, e o posicionamento também é muito preciso.
LoRaWAN é uma solução pronta para uso que é fácil de implantar e é evidente no aprimoramento do gerenciamento e controle de sistemas de cidades inteligentes em termos de previsão de transporte público, monitoramento ambiental, iluminação pública, e estacionamentos inteligentes.
Medição inteligente e utilitários
As redes de utilidades inteligentes geralmente estão localizadas em locais que os sensores das redes 5G não podem alcançar, então as vantagens da LoRaWAN nesta área se destacam. A solução baseada em LoRaWAN traduz informações em ação, garantindo o acesso e o escopo necessários sem intervenção manual dos técnicos de campo.
As concessionárias da Alemanha integram eletricidade de fontes renováveis e novos usuários controláveis na rede para alcançar o controle sustentável da transição energética.
Agricultura orientada por dados
A Smart Agriculture usa sistemas e sensores LoRaWAN para coletar e analisar dados para melhorar a eficiência em toda a cadeia de produção de alimentos, a partir de leituras de temperatura e umidade, e rastreamento de indicadores de saúde do gado, para monitoramento remoto de equipamentos agrícolas, plantações, e gado.
Os dispositivos baseados em Lora são uma alternativa de baixo custo à infraestrutura 5G que permite implantação flexível e também não requer trocas frequentes de bateria.
Edifício inteligente
LoRaWAN abre uma nova era no desenvolvimento de sistemas inteligentes de gestão de edifícios devido à sua, Baixo consumo de energia, baixo custo, e recursos anti-interferência significativos, e alta penetração de sinal.
além do que, além do mais, a instalação da solução baseada em LoRa é simples e não interfere nas operações administrativas. LoRaWAN integra uma variedade de sistemas de gerenciamento de instalações para centralização, gerenciamento e monitoramento de edifícios inteligentes. além do que, além do mais, pode ajudar os gerentes de instalações a monitorar dados sobre o consumo de energia, ocupação, condições ambientais e qualidade do ar em tempo real para melhorar a eficiência de custos e melhor uso dos recursos.
Assistência médica
Sob a pressão da economia, muitos jovens estão ocupados com suas carreiras e não têm tempo e energia para cuidar dos idosos em casa. Entretanto, as equipes do hospital estão ocupadas todos os dias. Portanto, é necessário usar LoRaWAN para obter cuidados de saúde sem barreiras, simplificar o processo de registro de pacientes, localizar pessoas e obter uma troca de informações mais transparente.
Cadeia de Suprimentos e Logística
LoRaWAN pode viajar longas distâncias em cadeias de suprimentos e logística. Aplicações específicas são vistas em áreas como antifurto, gestão de frota, rastreamento de ativos, rastreamento de status do motorista, e manutenção preditiva.
Quais são os casos de uso para 5G
5Os recursos de baixa latência e alta largura de banda do G têm um impacto significativo em ecossistemas com uso intenso de dados que exigem comunicações robustas e em tempo real.
Carros conectados e condução autônoma
Veículos e transporte, equipado com telemática sofisticada e altamente dependente de leituras em tempo real e transferências de dados entre vários sensores e sistemas IoT, são áreas privilegiadas para soluções 5G. Uma grande quantidade de dados, como temperatura do veículo, localização, velocidade e condições de tráfego podem ser obtidas para melhorar o conforto e a segurança de condução.
Para carros inteligentes lerem com precisão as condições de tráfego em rápida mudança e reagirem em uma fração de segundo, eles precisam de tecnologia para garantir a transferência perfeita de informações entre milhares de dispositivos IoT. 5O potencial do G para lidar com comunicação de latência quase zero entre vários dispositivos abre o caminho para interação direta de veículo para veículo e veículo para tudo (V2X) comunicação, incluindo sistemas de gerenciamento de dados de tráfego, parquímetros, e luzes da rua.
Solução 5G de saúde inteligente
O sistema médico 5G conecta dados de dispositivos vestíveis com sistemas de provedores baseados em nuvem e suporta consultas remotas de alta qualidade com vídeo em tempo real. 5Os dispositivos IoT com tecnologia G melhoram significativamente a eficiência do atendimento preventivo e personalizado, fornecendo a capacidade de monitorar e transmitir continuamente os pacientes’ sinais vitais. Hospitais e instituições de pesquisa em todo o mundo estão testando casos de uso de 5G, incluindo resgate remoto de emergência, cirurgia remota, diagnóstico especializado online, rondas de enfermaria móvel, e monitoramento hospitalar.
De acordo com o relatório da GSMA, 5G será responsável por pelo menos 1.2 bilhões de conexões em todo o mundo por 2025.
Que tal NB-IoT?
Alguns dispositivos LoRa também optarão por se conectar à rede NB-IoT, que é um padrão LPWAN desenvolvido pela mesma divisão que desenvolveu os protocolos 4G e 5G.
Em outra palavra, é um tipo de tecnologia celular para implementar LoRaWAN e está sendo usado para dispositivos conectados com 4g. E quando o 5G se tornar generalizado, as pessoas vão usá-lo por um tempo.
Comparado com Lora, NB-IoT tem maior largura de banda. O NB-IoT precisa apenas de software e nenhuma infraestrutura específica é necessária. Conseqüentemente, este tipo de escala de rede para cobrir milhões de dispositivos facilmente. Mas o número desses dispositivos ainda é muito menor do que o número de dispositivos LoRa.
Contudo, NB-IoT tem suas desvantagens. A principal desvantagem é que o NB-IoT absorve muita energia, para que a bateria do dispositivo se esgote muito rapidamente.
Além disso, O NB-IoT tem requisitos de segurança relativamente altos e usa criptografia hop-by-hop desatualizada, enquanto LoRaWAN usa criptografia de ponta a ponta, um mecanismo padrão de segurança moderno.
Pelas razões acima, LoRa é uma alternativa 5G temporária melhor do que NB-IoT.
Solução MOKOSMART LoRaWAN pronta para implantação
- MOKOSMART fornece uma solução LoRaWAN de ponta a ponta, incluindo dispositivos de ponta a ponta, entradas, e plataformas em nuvem para facilitar seu tempo de lançamento no mercado.
- Módulo LoRaWAN e Kit de Desenvolvimento
- Sensor LoRaWAN
- Rastreador LoRaWAN
- Plugue LoRaWAN
- Gateway LoRaWAN
