Магазин
Сегодня решения LoRaWAN обладают наибольшим количеством и разнообразием датчиков. Более того, они появились раньше экосистемы 5G и являются наиболее надежным комплексным решением из доступных на сегодняшний день. Решения LoRaWAN развернуты более чем в 140 странах мира. Кроме того, эксперты и аналитики в области IoT прогнозируют, что в следующем десятилетии решения LoRaWAN будут занимать более 80% рынка LPWAN. В этой статье мы попытаемся выяснить, будет ли LoRaWAN доминирующим трендом или будет сосуществовать с 5G.
Ваша уникальная LoRaWAN Решения
LoRaWAN очень эффективен для создания беспроводных сетей с большим радиусом действия и низким энергопотреблением. Он работает в нелицензируемых частотных диапазонах. Поэтому его можно развернуть без каких-либо трудностей. Таким образом, устройствам с малыми габаритами проще и удобнее взаимодействовать с другими инфраструктурами и устройствами в больших масштабах.
Решения LoRaWAN довольно просты для понимания. Общение в сетях типа «звезда» аналогично общению в классе. Шлюз способен взаимодействовать с узлами, и узлы могут делать то же самое.
Предположим, что ваше решение LoRaWAN состоит из одного узла и четырёх шлюзов. В этом случае узлы будут случайным образом передавать данные в радиочастотном спектре. Шлюз, который может принять сигнал, перехватит его и перенаправит в облако. Вполне вероятно, что все шлюзы прослушают сообщение и перенаправят его в облако. Это исключает риск потери данных из-за слабых каналов связи или каких-либо помех.
Как только ваше сообщение достигнет облака, система сгенерирует подтверждение. Однако этот процесс не является автоматическим. Для этого узлы в решениях LoRaWAN должны запрашивать подтверждения. Если узел запрашивает подтверждение, облако выбирает один шлюз для ответа через фиксированный интервал. Это добавляет ещё один уровень контроля качества. Практически все системы LPWAN имеют несколько каналов приёма, и LoRaWAN не является исключением. Решения LoRaWAN способны принимать до 8 сообщений одновременно на разных частотных каналах.
Проблемы развития 5G
Как и любая новая технология, 5G сталкивается с некоторыми трудностями в процессе своего развития. Мы рассмотрим некоторые из них в этом разделе.
- Производственные затраты и розничные цены
Строительство сети 5G обходится дорого, поскольку требует сложных ресурсов. Планы по внедрению 5G потребуют высоких первоначальных затрат, поскольку это не так просто, как построить ещё один уровень поверх существующей сети. Это связано с тем, что 5G — совершенно другая технология. По оценкам аналитиков рынка, общие расходы на 5G достигнут 88 миллиардов долларов, прежде чем жизнеспособное решение выйдет на рынок. Поэтому высокая стоимость производства является серьёзным препятствием.
- Ограниченные диапазоны частот
Современные сети LTE работают в диапазонах частот ниже 6 ГГц. Однако для сетей 5G требуются диапазоны частот до 3000 ГГц. Несмотря на большую пропускную способность и обещаемую более высокую скорость, их лицензирование представляет собой сложную задачу. Лицензирование этих диапазонов, скорее всего, потребует проведения торгов до начала внедрения соответствующих решений 5G. Только в США объем торгов на диапазон 28 ГГц к концу 690 года достиг 2018 миллионов долларов.
- Отсутствие поддержки устройств
Ведётся много разговоров о производстве смартфонов и других устройств с поддержкой 5G. Однако их доступность зависит от того, насколько быстро 5G станет жизнеспособным и какова будет себестоимость их производства. Поэтому, несомненно, в ближайшие годы мы увидим не так много устройств с поддержкой 5G.
- Охват и развертывание
5G обеспечивает значительное увеличение пропускной способности и скорости. Однако он имеет ограниченный радиус действия. Поэтому для его повсеместного развертывания потребуется дополнительная инфраструктура. Более высокие частоты означают, что радиоволны также обладают высокой направленностью. Следовательно, их легче нацеливать. Эта практика называется формированием луча и может быть использована в несанкционированных целях.
Другая проблема заключается в том, что антенны 5G способны обрабатывать больше данных, но имеют ограниченный радиус действия. Базовые станции и антенны становятся меньше, но нам приходится устанавливать их на домах или зданиях. «Умным» городам придётся устанавливать дополнительные ретрансляторы, чтобы обеспечить распространение волн на большие расстояния. Таким образом, будет поддерживаться стабильная скорость передачи данных в густонаселённых районах. Поэтому совершенно очевидно, что сети 5G потребуется некоторое время для развития.
В будущем мы планируем заменить Wi-Fi-роутеры и модемы малыми сотами 5G. Таким образом, мы сможем обеспечить 5G-подключениями наши дома и предприятия малого бизнеса. Таким образом, мы заменим традиционные проводные интернет-соединения. Поэтому распространение доступа к 5G в сельской местности — это серьёзная задача.
- Конфиденциальность и безопасность
Обеспечение безопасности и конфиденциальности — серьёзная задача для любой технологии, основанной на данных. Однако 5G должен будет обеспечить меры защиты как от сложных, так и от стандартных киберугроз. Аутентификация и согласование ключей (AKA) — это система установления доверия между сетями, и 5G относится к ней. Это позволит отслеживать людей поблизости по местоположению их смарт-устройств. Они даже смогут прослушивать ваши текущие телефонные разговоры.
Следовательно, разработчики 5G обязаны обеспечить цифровую безопасность своих клиентов и защитить их конфиденциальность. Качество связи, безусловно, будет расти по мере роста скорости передачи данных. Поэтому сервисы виртуализации данных и облачные серверы должны обеспечивать надежную защиту и защищать конфиденциальность и персональные данные своих пользователей. Однако пользователи должны быть более бдительными и осторожными при передаче своих конфиденциальных данных.
Преимущества решений LoRaWAN по сравнению с 5G
Вот некоторые преимущества LoRaWAN по сравнению с 5G:
- Экономически выгодно и выгодно
Системы LoRaWAN очень экономичны и эффективны с точки зрения затрат. Это обусловлено низким энергопотреблением и длительным временем автономной работы. Кроме того, они очень компактны. Это позволяет значительно снизить затраты на установку и обслуживание.
- Нелицензируемые диапазоны частот
LoRaWAN работает на нелицензируемых частотных диапазонах. Поэтому его проще и удобнее развернуть, поскольку не требуется лицензионных сборов. Кроме того, он обеспечивает лучшую межплатформенную поддержку и повышает доступность.
- Широкая поддержка
LoRaWAN обеспечивает широкую поддержку датчиков и устройств различных типов. Для работы требуются простые узлы, поэтому нет необходимости в сложных фреймворках. Поэтому мы можем использовать его для массовых развертываний и масштабных реализаций Интернета вещей.
- Дальнее покрытие
LoRaWAN сама по себе поддерживает связь на большие расстояния. Однако мы можем дополнительно увеличить её эффективную дальность, интегрировав облачный сервис. Это позволяет LoRaWAN эффективно осуществлять связь как на больших, так и на малых расстояниях. Узлы в сетях LoRaWAN взаимодействуют, сначала передавая данные ближайшим шлюзам, а затем эти шлюзы передают их на облачный сервер. Шлюзы LoRaWAN эффективно принимают пакеты данных, поэтому вероятность возникновения помех или шумов крайне мала. Кроме того, мы можем добавить дополнительные уровни безопасности в виде уведомлений о приёме. Эти уведомления позволяют нам гарантировать бесперебойную передачу пакетов данных.
- конфиденциальность
LoRaWAN позволяет нам создавать гибридные публично-частные сети. Это позволяет нам контролировать доступ пользователей к секретным данным и информации. Мы можем разрабатывать фильтры и внедрять механизмы проверки, чтобы предотвратить попытки злоумышленников. Таким образом, LoRaWAN позволяет нам полностью контролировать желаемую степень конфиденциальности нашей сети.
Текущие и будущие тенденции LoRaWAN и 5G
Глубина и сложность сценариев использования 5G означают, что для некоторых сетей его возможности «слишком велики». Это приведёт к необходимости разработки «технологии подходящего размера» для поддержки существующих приложений на рынке. Эксперты по Интернету вещей утверждают, что 5G LTE обеспечивает более высокую производительность, но это происходит за счёт некоторых ключевых параметров. И эти ключевые параметры хорошо охватываются решениями LoRaWAN. Эксперты прогнозируют, что LoRaWAN будет использовать это ограничение 5G и попытается извлечь из него выгоду. Аналитики предсказывают, что 5G может в определённой степени сократить технологический разрыв. Однако всегда есть место для узконаправленных и специализированных решений, таких как LoRaWAN.
Как решения LoRaWAN могут победить?
Эксперты отрасли заходят так далеко, что утверждают, что LoRaWAN останется фактически нелицензируемым стандартом даже в эпоху 5G. Они полагают, что LoRaWAN более удобен для массового внедрения, поскольку обеспечивает низкое энергопотребление и позволяет создавать гибридные государственно-частные сети. До сих пор разработки в области 5G были сосредоточены на критически важных коммуникациях и широкополосных услугах. Поэтому мы не можем эффективно использовать их для масштабного развертывания Интернета вещей. Следовательно, можно с уверенностью заключить, что LoRaWAN, несомненно, сыграет свою роль в будущих платформах Интернета вещей благодаря своим оптимальным характеристикам и многообещающим возможностям.
Если вы рассматриваете возможность внедрения LoRaWAN для вашей IoT-системы, то вы обратились по адресу. Компания MOKO Smart может помочь вам, предоставив необходимые модули LoRaWAN, которые вы можете развернуть в соответствии с вашими требованиями. Не стесняйтесь обращаться к нам, если хотите узнать больше о наших продуктах и услугах. Мы надеемся на скорую связь с вами.
Основные варианты использования решений LoRaWAN
Решения LoRaWAN предназначены для подключения к Интернету устройств, которым требуется низкая скорость передачи данных и небольшой заряд батареи. Благодаря своим характеристикам они идеально подходят для следующих применений:
Умный город
Дальность передачи сигнала LoRaWAN до 10 км открывает возможность создания инфраструктуры на обширных территориях умных городов. Более того, благодаря возможности легкого соединения большого количества узлов, сеть обладает высокой помехоустойчивостью, а позиционирование — высокой точностью.
LoRaWAN — это готовое решение, которое легко развертывается и эффективно улучшает управление и контроль систем «умного» города в плане прогнозирования работы общественного транспорта, мониторинга окружающей среды, уличного освещения и «умных» парковочных мест.
Интеллектуальные счетчики и коммунальные услуги
Интеллектуальные коммунальные сети часто располагаются в местах, недоступных для датчиков сетей 5G, поэтому преимущества LoRaWAN в этой области очевидны. Решение на базе LoRaWAN преобразует информацию в действия, обеспечивая необходимый доступ и охват без ручного вмешательства со стороны выездных специалистов.
Коммунальные предприятия Германии интегрируют электроэнергию из возобновляемых источников и контролируемых новых пользователей в сеть для достижения устойчивого контроля над энергетическим переходом.
Сельское хозяйство, управляемое данными
«Умное сельское хозяйство» использует системы и датчики LoRaWAN для сбора и анализа данных с целью повышения эффективности на всех этапах цепочки производства продуктов питания: от показаний температуры и влажности и отслеживания показателей здоровья крупного рогатого скота до удаленного мониторинга сельскохозяйственного оборудования, сельскохозяйственных культур и скота.
Устройства на базе Lora представляют собой недорогую альтернативу инфраструктуре 5G, которая обеспечивает гибкое развертывание, а также не требует частой замены батареи.
Интеллектуальное здание
LoRaWAN открывает новую эру в развитии интеллектуальных систем управления зданиями благодаря своей удаленности, низкому энергопотреблению, низкой стоимости, значительным помехозащищенным возможностям и высокому уровню проникновения сигнала.
Кроме того, установка решения на базе LoRa проста и не мешает административным операциям. LoRaWAN интегрирует различные системы управления объектами для централизованного интеллектуального управления и мониторинга зданий. Кроме того, LoRaWAN помогает руководителям объектов отслеживать данные об энергопотреблении, занятости, состоянии окружающей среды и качестве воздуха в режиме реального времени для повышения экономической эффективности и более рационального использования ресурсов.
Здравоохранение
Под давлением экономики многие молодые люди заняты карьерой и не имеют времени и сил ухаживать за пожилыми людьми дома. Между тем, персонал больниц ежедневно занят. Поэтому использование LoRaWAN необходимо для обеспечения безбарьерного медицинского обслуживания, упрощения процесса регистрации пациентов, определения их местонахождения и более прозрачного обмена информацией.
Цепочка поставок и логистика
LoRaWAN может передавать данные на большие расстояния в цепочках поставок и логистике. Конкретные применения технологии LoRaWAN находят применение в таких областях, как противоугонные системы, управление автопарками, отслеживание активов, отслеживание состояния водителей и предиктивное техническое обслуживание.
Каковы варианты использования 5G?
Возможности 5G в плане малой задержки и высокой пропускной способности оказывают существенное влияние на экосистемы с интенсивным использованием данных, которым необходима надежная связь в режиме реального времени.
Подключенные автомобили и автономное вождение
Транспортные средства и другие виды транспорта, оснащенные сложной телематикой и в значительной степени зависящие от считывания данных в режиме реального времени и передачи данных между многочисленными датчиками и системами Интернета вещей, являются основными областями применения решений 5G. Они позволяют получать большой объем данных, таких как температура, местоположение, скорость и дорожная обстановка автомобиля, для повышения комфорта и безопасности вождения.
Чтобы умные автомобили могли точно считывать быстро меняющуюся дорожную обстановку и реагировать за доли секунды, им необходимы технологии, обеспечивающие бесперебойную передачу информации между тысячами устройств Интернета вещей. Потенциал 5G в обеспечении связи с практически нулевой задержкой между несколькими устройствами открывает путь для прямого взаимодействия между транспортными средствами и связи между транспортными средствами и всем остальным (V2X), включая системы управления данными о дорожном движении, паркоматы и уличное освещение.
Умное решение для здравоохранения 5G
Медицинская система 5G связывает данные носимых устройств с облачными системами провайдеров и поддерживает высококачественные удалённые консультации с видео в режиме реального времени. Устройства Интернета вещей на базе 5G значительно повышают эффективность профилактической и персонализированной медицинской помощи, предоставляя возможность непрерывного мониторинга и передачи жизненно важных показателей пациентов. Больницы и научно-исследовательские институты по всему миру тестируют различные варианты использования 5G, включая удалённую экстренную помощь, удалённую хирургию, онлайн-диагностику с помощью экспертов, мобильные обходы отделений и внутрибольничный мониторинг.
По данным отчета GSMA, к 5 году число подключений 1.2G по всему миру составит не менее 2025 млрд.
А как насчет NB-IoT?
Некоторые устройства LoRa также смогут подключаться к сети NB-IoT, которая представляет собой стандарт LPWAN, разработанный тем же подразделением, которое разработало протоколы 4G и 5G.
Другими словами, это разновидность сотовой технологии, реализующая LoRaWAN, которая используется для устройств, подключенных к 4G. И как только 5G станет широко распространенным, люди будут пользоваться им ещё какое-то время.
По сравнению с Lora, NB-IoT обладает более высокой пропускной способностью. Для NB-IoT требуется только программное обеспечение, а не специальная инфраструктура. Таким образом, этот тип сети легко масштабируется и охватывает миллионы устройств. Однако число таких устройств всё ещё значительно меньше числа устройств LoRa.
Однако у NB-IoT есть свои недостатки. Главный из них заключается в том, что NB-IoT потребляет много энергии, из-за чего аккумулятор устройства разряжается очень быстро.
Кроме того, NB-IoT предъявляет относительно высокие требования к безопасности и использует устаревшее пошаговое шифрование, в то время как LoRaWAN использует сквозное шифрование — современный стандартный механизм безопасности.
По указанным выше причинам LoRa является лучшей временной альтернативой 5G, чем NB-IoT.
Готовое к развертыванию решение MOKOSMART LoRaWAN
- MOKOSMART предлагает комплексное решение LoRaWAN, включая комплексные устройства, шлюзы и облачные платформы для ускорения вывода вашей продукции на рынок.
- Модуль LoRaWAN и комплект разработчика
- Датчик LoRaWAN
- LoRaWAN-трекер
- разъем LoRaWAN
- LoRaWAN шлюз
