Интернет вещей стремительно набирает обороты, и LoRaWAN и NB-IoT — это две гигантские глобальные сети с низким энергопотреблением. (LPWANs) возглавляя атаку. Эти дальние дистанции, Языки беспроводной связи с низкой пропускной способностью сейчас могут показаться запутанными, но они являются ключом к раскрытию потрясающих возможностей Интернета вещей..
Пытаетесь ли вы отслеживать активы на обширном складе, следить за состоянием окружающей среды на ферме, или построить масштабную сеть умного города, LoRaWAN и NB-IoT помогут вам. Конечно, существуют другие варианты беспроводной связи, например Зигби и Bluetooth, но они просто не могут сравниться по дальности действия и времени автономной работы с этими LPWAN.. Мы говорим о годах работы на одном заряде!
Так что какую бы команду вы ни выбрали – открытые стандарты LoRaWAN или сотовую связь NB-IoT – будьте готовы к тому, что вы будете поражены их потрясающей производительностью..
Обзор LoRaWAN и NB-IoT
LoRaWAN и NB-IoT являются технологиями LPWAN., но они действуют совсем по-другому. LoRaWAN использует нелицензионный спектр и собственную модуляцию расширенного спектра., в то время как NB-IoT использует лицензированные диапазоны LTE и узкополосную сотовую связь 4G.. Чтобы по-настоящему понять, как эти два варианта сравниваются, нам нужно определить, как работают LoRaWAN и NB-IoT.
Что такое ЛоРаВАН
LoRaWAN — это малое энергопотребление, Протокол глобальной сети, разработанный LoRa Alliance для обеспечения низкого энергопотребления., устройства IoT с батарейным питанием. Он использует физический уровень LoRa., это запатентованная технология модуляции расширенного спектра, основанная на Chirp Spread Spectrum. (CSS) технология, запатентованная Semtech.
Спецификация LoRaWAN определяет безопасную, протокол двунаправленной связи с такими функциями, как сквозное шифрование, аутентификация данных и поддержка мобильности. Сети LoRaWAN требуют шлюзов для подключения конечных устройств к Интернету., при этом за каждое устройство взимается небольшая плата за чипсеты LoRa..
Цель LoRaWAN — предоставить простой способ подключения к Интернету вещей. “вещи” региональным, национальные или глобальные сети при соблюдении ключевых требований Интернета вещей, таких как низкое энергопотребление, дальний, услуги локализации и защищенная связь.
Что такое NB-IoT
NB-IoT (Узкополосный Интернет вещей) — это стандарт сотовой связи, разработанный 3GPP для обеспечения низкого энергопотребления., возможность подключения к глобальной сети для устройств IoT. Он оптимизирован для обеспечения широкого покрытия и улучшенного проникновения стационарных датчиков и счетчиков IoT в помещении..
В отличие от нелицензионного протокола LoRaWAN, NB-IoT работает в лицензированном диапазоне сотовой связи, принадлежащем операторам мобильной связи.. Этот лицензированный подход направлен на обеспечение более надежного и совместимого пользовательского опыта., несмотря на более высокие долгосрочные затраты по сравнению с нелицензионными технологиями LPWAN.
NB-IoT завершил стандартизацию в версии 3GPP 13 и может быть развернут внутри полосы, режимы защитной полосы или автономные режимы без необходимости использования шлюзов, таких как LoRaWAN. Устройства NB-IoT подключаются напрямую к базовым станциям сотовой связи..
Растет тенденция к использованию встроенной SIM-карты. (например) внедрение для NB-IoT, с 83% организаций считают, что это имеет решающее значение для Интернета вещей по данным GSMA Intelligence. eSIM позволяют предоставлять “пустой” Устройства Интернета вещей с поддержкой SIM-карты для оптимизации глобального подключения.
LoRaWAN против NB-IoT: сравнение характеристик по характеристикам
LoRa и NB-IoT выделяются как ведущие протоколы LPWA., может похвастаться несколькими общими характеристиками, такими как длительное время автономной работы, широкий охват, и рентабельность. Несмотря на их поразительное сходство, существуют существенные различия между стандартами NB-IoT и LoRa.:
Диапазон и покрытие
LoRaWAN использует шлюзы для обеспечения покрытия на большом расстоянии. 5-15 радиус км на шлюз, что делает его подходящим для сельских/отдаленных районов и отслеживания мобильных активов.. Его геолокация не основана на GPS..
NB-IoT работает в архитектуре сотовой сети с 2-3 радиус км на сотовую станцию. Он требует плотного развертывания сот для покрытия большой территории, но лучше работает в закрытых и городских районах с существующей инфраструктурой 4G.. NB-IoT использует GPS для служб геолокации.
Пропускная способность и скорость передачи данных
NB-IoT имеет явное преимущество, предложение 180 полоса пропускания кГц в LTE (выше на 4G) и до 200 Скорость передачи данных кбит/с благодаря усовершенствованной конструкции. В сравнении, LoRaWAN ограничен 125, 250, и 500 полоса пропускания кГц и максимальная 50 скорость кбит/с. Лицензионный спектр NB-IoT и надежный уровень MAC также обеспечивают лучшую защиту от шума и помех..
Задержка
LoRaWAN отдает приоритет продлению срока службы батареи для устройств IoT, но это происходит за счет высокой задержки. Напротив, NB-IoT, будучи сотовой технологией, обеспечивает меньшую задержку за счет частого “регистрация” с сетью. Это делает NB-IoT лучшим выбором для случаев использования Интернета вещей, требующих более оперативного взаимодействия..
Топология сети
LoRaWAN использует топологию «звезда», при которой конечные устройства напрямую взаимодействуют со шлюзами., которые затем передают данные на центральный сетевой сервер. Напротив, NB-IoT соответствует топологии сотовой сети, при этом устройства подключаются напрямую к базовым станциям., использование ячеистой сетевой архитектуры существующей сотовой инфраструктуры. Хотя базовые сетевые архитектуры схожи, Ключевое отличие заключается в использовании шлюзов LoRaWAN в качестве посредников., по сравнению с моделью прямого подключения устройства к базовой станции NB-IoT.
Стоимость и качество обслуживания (QoS)
LoRaWAN, работа в нелицензированном ISM спектре, предлагает более низкие затраты на развертывание и устройства. NB-IoT, в лицензированных диапазонах сотовой связи, требует от операторов огромных лицензионных сборов за эффективность использования спектра. Этот привилегированный доступ обеспечивает превосходное качество и безопасность., но при этом приходится платить высокую цену за расширение инфраструктуры LTE для поддержки Интернета вещей.. LoRaWAN обслуживает локализованные, развертывания с низким энергопотреблением и умеренной ценой, в то время как NB-IoT обеспечивает безупречную надежность и покрытие – услуга премиум-класса, предоставляемая операторами сотовой связи’ эксклюзивный домен.
Статус развертывания
По состоянию на 2024, LoRaWAN имеет глобальное присутствие с более чем 170 операторы по всему 181 страны. В соответствии с Ассоциация GSM, NB-IoT получил большее распространение в регионе, с 124 развертывание операторов в 64 страны, в основном Азия и Европа. LoRaWAN под руководством 2022 поставки чипсетов в 65.9 миллион, в то время как на долю NB-IoT приходилось 22.4 миллион, при этом все поставки, по прогнозам, вырастут на 20% кNчисло по 2027.
Сравнительная таблица LoRaWAN и NB-IoT
В приведенной ниже сравнительной таблице показаны ключевые различия между LoRaWAN и NB-IoT с точки зрения различных параметров..
| LoRaWAN | NB-IoT | |
| Лицензионный спектр | нет | да |
| Экосистема | Альянс ЛоРа | 3ГПЗ |
| Покрытие и диапазон | 5-15 км | 1-10 км |
| Скорость передачи данных | Ниже | Выше |
| Задержка | Высокая | Низкий |
| Потребляемая мощность | Очень низкий | Низкий |
| Поддержка мобильности устройств | да | Ограниченное |
| Разрешить частные сети | да | нет |
| Роуминг | Ограниченный | да |
| Расходы | Меньше для локализованных развертываний. | Выше, использование существующих сотовых сетей |
Плюсы и минусы LoRaWAN и NB-IoT
Хотя LoRaWAN и NB-IoT имеют некоторые сходства в том, что они являются технологиями глобальных сетей с низким энергопотреблением., они существенно различаются по нескольким ключевым аспектам. Давайте рассмотрим основные плюсы и минусы LoRaWAN и узкополосного Интернета вещей.:
Плюсы ЛоРаВАН:
– Непревзойденные возможности дальнего действия (вплоть до 15 км)
– Чрезвычайно низкое энергопотребление, 10+ лет автономной работы
– Развертывание частной и локализованной сети
– Снижение затрат
– Открытый стандарт и совместимость
Минусы LoRaWAN:
– Более низкие скорости передачи данных, не подходит для приложений с высокой пропускной способностью
– Ограниченное качество обслуживания и управление приоритетами
– Потенциальные помехи при плотных развертываниях
– Требуется выделенная инфраструктура шлюза.
Плюсы NB-IoT:
– Более высокие скорости передачи данных по сравнению с LoRaWAN
– Использует существующую инфраструктуру сотовой связи для обеспечения широкого покрытия.
– Улучшенное качество обслуживания и управление приоритетами
– Безопасность и надежность сотового уровня
Минусы NB-IoT:
– Более высокие затраты на развертывание и эксплуатацию
– Зависимость от сотовых операторов и инфраструктуры
– Меньшая дальность действия и ограниченное проникновение в помещения
– Более высокое энергопотребление по сравнению с LoRaWAN
Различные варианты использования NB-IoT и LoRaWAN
LoRaWAN хорошо подходит для приложений, требующих дальней связи, глубокое проникновение в помещении, и сверхнизкое энергопотребление. Некоторые распространенные случаи использования включают в себя:
- Умное сельское хозяйство и точное земледелие (почва, отслеживание скота, микроклимат)
- Умные утилиты (вода, обогрев, газ, электричество)
- Умное здание (качество воздуха в помещении, занятость, измерение, обнаружение утечки)
- Умные города (стоянка, уличное освещение, управление отходами, уровень шума, светофор, управление автопарком)
- Умная индустрия (мониторинг состояния промышленного оборудования, энергосбережение
NB-IoT, с другой стороны, больше подходит для приложений, требующих более высоких скоростей передачи данных, повышенное качество обслуживания, и более широкий охват. Некоторые потенциальные варианты использования включают в себя:
- Интеллектуальный мониторинг коммунальных услуг с передачей данных в реальном времени (электричество, газ, вода)
- Умное здравоохранение (мониторинг пациента, телемедицинские услуги)
- Умное производство и промышленный Интернет вещей (профилактическое обслуживание, отслеживание активов, оптимизация процесса)
- Умные города (управление движением, общественный транспорт, мониторинг окружающей среды)
- Умная розница (управление запасами, отслеживание активов, видимость цепочки поставок)
- Умное сельское хозяйство (точное земледелие, домашний скот, орошение)
- Умная логистика (отслеживание посылки, мониторинг холодовой цепи, управление автопарком)
LoRaWAN против NB-IoT: что лучше для подключения к Интернету вещей?
Называть LoRaWAN и NB-IoT чистыми дополнениями или конкурентами было бы упрощением.. Варианты их использования могут перекрываться в определенных областях., но каждый из них лучше подходит для разных сценариев в зависимости от их сильных сторон..
LoRaWAN сияет в сельской местности, отдаленные районы без сотовой связи. Его большая дальность, нелицензионный спектр, низкие потребности в электроэнергии, и экономичное частное развертывание являются ключевыми преимуществами. Но вы можете посчитать это и в городах – он может работать с умными утилитами, здания, промышленный Интернет вещей, ты называешь это. Его геолокация без GPS также удобна для мобильных приложений с ограниченным зарядом батареи, таких как цепочка поставок и отслеживание транспорта..
С другой стороны, NB-IoT обеспечивает надежность, возможность подключения с более высокой пропускной способностью, идеально подходит для работы в режиме реального времени, критически важных приложений Интернета вещей за счет использования существующей инфраструктуры 4G/LTE. Это делает его хорошим местом для умных городов., Подключенные транспортные средства и варианты промышленного использования, особенно в городских районах. тем не мение, его более высокие затраты на развертывание и зависимость от энергоемкого GPS могут быть ограничениями в сельских районах без покрытия сотовой связи..
Выбор зависит от потребностей, таких как покрытие, пропускная способность, ограничения мощности, мобильность, и затраты. Вместо того, чтобы или/или, стратегическое развертывание обоих на основе сильных сторон обеспечивает надежную экосистему Интернета вещей для различных сценариев использования..
А что насчет Сигфокса?
Sigfox — еще один крупный игрок на рынке LPWAN, борющийся с LoRaWAN и NB-IoT за доминирование в сфере подключений IoT.. Он использует сверхузкополосную технологию в нелицензированном спектре.. Самый важный момент? Просто, малая мощность, недорогой вариант, идеально подходящий для приложений, которым необходимо время от времени отправлять небольшие пакеты данных. На данный момент внедрение может отставать от LoRa и NB-IoT, но Sigfox распространился на более чем 70 страны. Это хит для логистики и отслеживания цепочек поставок, которым необходим надежный глобальный охват.. Что отличает Sigfox, так это простота настройки., исключительная энергоэффективность в течение многих лет автономной работы, и доступность. Он может передавать крошечные пакеты данных практически в любое место. – возможность, которой нет у его конкурентов с более высокой скоростью передачи данных LPWAN.
Часто задаваемые вопросы о LoRaWAN и NB-IoT
вопрос1: Могут ли устройства LoRaWAN и NB-IoT взаимодействовать друг с другом??
нет, LoRaWAN и NB-IoT — это отдельные технологии, которые не могут напрямую взаимодействовать друг с другом.. тем не мение, их можно интегрировать через общую платформу или шлюз, который может транслировать между двумя протоколами..
вопрос2: Какая технология более безопасна, LoRaWAN или NB-IoT?
Обе технологии используют надежные механизмы безопасности., но NB-IoT, являясь частью клеточной экосистемы, обычно предлагает расширенные функции безопасности и шифрование сотового уровня..
