En los últimos años, varias tecnologías de la Internet global de las cosas han surgido una tras otra, especialmente en el campo de las redes de área amplia de baja potencia. El mercado LPWAN está dominado por las tecnologías NB-IoT y LoRa, que respaldan la conectividad entre industrias y crean servicios innovadores como la medición inteligente de gas y agua y estacionamiento inteligente. Las dos tecnologías a menudo se comparan, y las discusiones sobre cuál es mejor para el desarrollo están en curso. Este artículo trata de averiguar cómo las empresas pueden elegir entre las dos tecnologías para construir el Internet de las Cosas..
A pesar de la escasez de chipsets y la pandemia de coronavirus, El mercado global de LPWAN ha experimentado un crecimiento significativo en los últimos años.. Se espera que el mercado alcanzar $46 mil millones por 2022 (arriba de poco más $500 millones en 2015). De hecho, LPWAN ha sido un punto caliente desde 2016, con cuatro tecnologías, LoRa, NB-IoT, Sigfox y LTE-M, contabilizando más de 96% de la cuota de mercado. Más específicamente, NB-IoT tiene la participación líder con 47%, seguido de capturas de LoRa en un 36% cuota de mercado.
La región APAC ha sido un gran escenario para las tecnologías de red LPWAN, y China es un mercado crítico para la adopción temprana y el desarrollo de LoRa y NB-IoT. Uno de los factores clave del éxito de LoRa y NB-IoT es el soporte del sólido ecosistema de proveedores líderes de IoT como Amazon., huawei, Qualcomm, y cisco. Tanto los principales operadores como los gigantes de equipos brindan a los clientes una mayor variedad de opciones. Sería interesante ver qué tipo de soporte traerán LoRa y NB-IoT cuando se trata de la implementación de IoT..
NB-IoT y LoRa, como dos de las tecnologías de comunicación LPWAN más prometedoras, com con diferentes características técnicas y comerciales. Estas dos tecnologías están diseñadas con una amplia cobertura, bajo consumo de energía, bajo costo, múltiples conexiones, y baja velocidad. Ambos son ideales para aplicaciones IoT de baja potencia y desempeñan un papel activo en la expansión de sus ecosistemas.. Antes de profundizar en la comparación, let’s take a quick look at the two protocols.
Que es LoRa
LoRa (De largo alcance) se refiere a un esquema de transmisión inalámbrica de ultra larga distancia basado en tecnología de espectro ensanchado, y es adoptado y promovido por la empresa estadounidense Semtech. Proporciona transmisión de datos segura y bidireccional., y permite la comunicación de largo alcance con redes IoT durante varios años sin necesidad de cambiar la batería. Puede enviar y recibir señales hasta 10 kilómetros de distancia, y si es necesario, los rangos de comunicación se pueden extender a cientos de millas mediante el uso de repetidores.
De paso, mucha gente se pregunta cuál es la diferencia entre LoRa y LoRaWAN. Aunque a menudo se mencionan como sinónimos, los dos términos se refieren a cosas totalmente diferentes. Específicamente, LoRaWAN es un estándar de protocolo LPWAN que opera en el entorno de tecnología LoRa. LoRa en sí mismo es un método de modulación de la comunicación de Internet de las cosas.
¿Qué es NB-IoT?
NB-IoT (Internet de las cosas de banda estrecha) es un estándar técnico definido por la organización de estandarización 3GPP para admitir una amplia gama de dispositivos y servicios celulares. La especificación se implementó en la versión 3GPP 13 (LTE Avanzado PRO) en junio 2016. Se centra principalmente en la cobertura de interiores., bajo consumo de energía, bajo costo, y alta densidad de conexión. La red NB-IoT tiene estándares de red de nivel de operador y puede proporcionar una mejor calidad de servicio de señal, seguridad y autenticación, entre otros.
Si buscas en línea, hay mucha información sobre las diferencias entre LoRa y NB-IoT. ABI Research incluso hizo un informe fantástico sobre la comparación de las dos tecnologías.. La siguiente sección le mostrará una comparación detallada entre LoRa y NB-IoT, y los desglosaremos por sus similitudes y diferencias.
NB-IoT fue lanzado conjuntamente por Huawei y China Mobile en 2016 y comercializado en 2017.
La tecnología Lora lanzó oficialmente LoRa Alliance en 2016 por Semtech y ZTE en los Estados Unidos, y ha sido continuamente promovido y desarrollado en China.
Las comunicaciones de largo alcance están disponibles para LoRa y NB-IoT para lograr una amplia cobertura.
Tanto NB-IoT como LoRa admiten un bajo consumo de energía, con un consumo de energía en espera de menos de 10uA. Y ambos admiten la energía de la batería y, por lo general, tienen una vida útil de años..
NB-IoT se basa en redes celulares de redes móviles, mientras que LoRa depende de la puerta de enlace de LoRa. Los dispositivos terminales de NB-IoT pueden conectarse y comunicarse con la nube directamente. Los nodos finales de LoRa necesitan transmitir los datos a la puerta de enlace primero, y luego la puerta de enlace se comunicará con la plataforma en la nube.
Hablando relativamente, la red de NB-IoT es más conveniente.
LoRa opera en la banda ISM gratuita sin licencia, pero varía de un país a otro y de una región. La Alianza LoRa se dedica a promover el protocolo LoRaWAN estandarizado a nivel mundial, permitir la interconexión de dispositivos que se ajusten a la especificación LoRaWAN.
NB-IoT utiliza una banda de frecuencia con licencia y se puede implementar en 3 maneras: ser único, banda de guarda, y en banda. La mayoría de los operadores en todo el mundo utilizan el 900 MHz para NB-IoT, con algunos despliegues en el 800 megahercio. NB-IoT pertenece a la banda de frecuencia con licencia, cual, como 2G/3G/4G, es una banda de frecuencia especialmente planificada con relativamente poca interferencia. es más, se puede integrar con las estaciones base de la red celular existente.
The cost of band licensing is not cheap these days – more than $500 por MHz.
La cobertura de largo alcance es lo que tienen en común LoRa y NB-IoT, pero NB-IoT funciona mejor con una cobertura extendida hasta 18 – 20 km, que es superior a la 12 – 15 km apoyado por LoRa.
Un dato interesante digno de mención, sin embargo, es que NB-IoT funciona bien en las ciudades, pero su desempeño es promedio en suburbios o áreas rurales (en cualquier lugar sin cobertura celular fuerte). La cobertura de LoRa en todas las regiones se mantiene relativamente estable ya que no depende de datos móviles o WiFi..
LoRaWAN funciona mejor en este sentido. Como NB-IoT opera en espectro celular con licencia, los dispositivos deben sincronizarse con la red periódicamente y con frecuencia, que a su vez consume energía. Sin embargo, no se necesita tal sincronización de red en la arquitectura LoRa basada en ALOHA.
The LoRa end application can precisely determine the ‘sleep’ time of the device, por lo que la energía de la batería se puede conservar fácilmente. The linear transmitter of NB-IoT requires several orders of magnitude more ‘peak current’ than LoRa with nonlinear modulation, lo que ejerce una presión adicional sobre la batería.
La velocidad de datos de la comunicación B-IoT teóricamente puede alcanzar 160Kbp-250Kbps, mientras que la velocidad de comunicación de Lora es de aproximadamente 0,3-50 Kbps. A este respecto, NB-IoT puede sacar a LoRa del juego.
Las velocidades de datos más altas de NB-IoT lo hacen perfecto para aplicaciones que exigen un rendimiento de datos más rápido.
En teoria, una sola estación base NB-IoT puede admitir 200,000 nodos, mientras que LoRaWAN admite más de 60,000.
No importa cuán poderosos sean los protocolos LPWAN, el costo de operación es un factor crítico a considerar, de lo contrario, es poco probable que sean soluciones IoT viables. LoRa tiene una ventaja aquí. El costo total de los módulos LoRaWAN es de aproximadamente $8 – $10, que es aproximadamente la mitad del precio de los módulos NB-IoT.
Cuanto más complejo sea el despliegue de la red NB-IoT, cuanto mayor sea el costo relacionado con IP (en términos de espectro licenciado), aumentando así el costo total de NB-IoT. Es más costoso actualizar NB-IoT a estaciones base 4G/5G/LTE avanzadas que implementar LoRa a través de puertas de enlace industriales en la parte superior de la torre.. Se espera que el costo de la tecnología LoRa sea testigo de una mayor disminución a medida que el mercado madure..
El mercado de la tecnología LoRaWAN ha madurado gradualmente y ganado gran popularidad en las redes públicas. It has been deployed across the world to build ‘smart cities’. Aunque NB-IoT gana gran aceptación en el dominio público, no es tan aplicable como LoRa en las redes privadas de las empresas.
es más, las grandes empresas pueden aprovechar LoRa para crear modelos híbridos de IoT para construir instalaciones inteligentes, y al mismo tiempo, pueden utilizar redes públicas para procesar información y actividades fuera del dispositivo. Tenga en cuenta que NB-IoT solo está disponible en el modo de red pública.
| LoRa | NB-IoT | |
|---|---|---|
| Año de desarrollo | 2015 | 2017 |
| Banda de frecuencia | Espectro sin licencia | Bandas de frecuencia con licencia |
| Cobertura de transmisión | 12 - 15 km | 18 - 20 km |
| Número de nodos admitidos | 60,000 | 200,000 |
| Tasa de transferencia de datos | Tasa de transferencia de datos más baja | Mayor tasa de transferencia de datos (10x LoRa’s rates) |
| rendimiento de la batería | Mayor duración de la batería | Menor duración de la batería |
| Costo | Menor costo por dispositivo (pero se requiere puerta de enlace) | Mayor costo por dispositivo (pero no se requiere puerta de enlace) |
| Capacidad de red privada | sí | No |
Cuando se trata de la aplicación, NB-IoT y LoRa mantienen una relación competitiva y complementaria. En áreas como la medición inteligente donde puede adoptar LoRa y NB-IoT, ellos son competidores. La red NB-IoT es más adecuada para terminales con una amplia gama de actividades, y la tecnología LoRa es ideal para áreas subterráneas y remotas donde la red NB-IoT es inestable.
Puede encontrar que muchos artículos técnicos comparan las tecnologías LoRa y NB-IoT como si estuvieran peleando por quién domina el mercado de IoT.. De hecho, como dos tecnologías emergentes, Los estándares LoRa y NB-IoT se diseñaron para mejorar la eficiencia energética, seguridad e interoperabilidad de dispositivos IoT. General, cada uno de ellos tiene sus propias fortalezas y debilidades para atender a diferentes grupos de usuarios objetivo. La elección de la tecnología depende de las necesidades de los usuarios, y debe elegirse razonablemente de acuerdo con su proyecto real.
Tanto NB-IoT como LoRa aún se encuentran en su etapa inicial de desarrollo y requieren inversión y esfuerzos conjuntos de todas las partes.. Cuando la implementación a gran escala sea posible, el costo de implementación de NB-IoT y LoRa naturalmente se reducirá aún más. En esta nueva ola de desarrollo de IoT, la implementación del proyecto debe ser una prioridad para obtener ventajas competitivas. La innovación de productos es necesaria para LoRa y NB-IoT, y la innovación de aplicaciones de proyectos debe ser objeto de gran énfasis. It’s hard to say who will win the match, después de todo, todo es posible.
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