Bagaimana Teknologi LPWAN Memberdayakan Masa Depan Konektivitas IoT

IoT telah menjadi kekuatan transformatif di dunia kita yang saling terhubung. It’s like the magical key that unlocks the door to seamless connectivity and communication between devices. Belum, untuk benar-benar mengubah industri dan kehidupan kita sehari-hari, kami membutuhkan konektivitas yang dapat diandalkan dan efisien. That’s where the LPWAN technologies step in. Mereka menukik untuk menjembatani kesenjangan, unlocking IoT’s full potential and revolutionizing how we work and play. Di blog ini, kami akan mempelajari dunia teknologi LPWAN, mengeksplorasi definisi mereka, keuntungan, dan peran penting mereka dalam membentuk masa depan konektivitas IoT.

Memahami teknologi LPWAN

LPWAN mengacu pada kategori teknologi komunikasi nirkabel yang dirancang khusus untuk aplikasi IoT. Ini menyediakan konektivitas jarak jauh dan daya rendah, memungkinkan perangkat untuk berkomunikasi dalam jarak yang sangat jauh sambil mengonsumsi energi minimal. Teknologi LPWAN dioptimalkan untuk memberikan masa pakai baterai yang lebih lama dan dapat menembus rintangan, menjadikannya ideal untuk penyebaran IoT skala besar dalam berbagai skenario.

Keuntungan utama dari teknologi LPWAN

Teknologi LPWAN menawarkan beberapa keunggulan yang membedakannya dari opsi komunikasi nirkabel lainnya untuk IoT:

• Jangkauan yang Diperpanjang: Teknologi LPWAN dapat mencakup area mulai dari beberapa kilometer hingga beberapa ratus kilometer, cocok untuk aplikasi IoT yang tersebar di area yang luas atau bahkan menjangkau beberapa kota.
• Konsumsi Daya Rendah: Perangkat LPWAN memiliki konsumsi energi yang rendah, memungkinkan mereka beroperasi untuk jangka waktu yang lama. Ini meminimalkan kebutuhan akan perawatan yang sering dan penggantian baterai.
• Hemat biaya: Jaringan LPWAN dirancang agar ekonomis dan hemat biaya, memastikan bahwa bisnis dapat mengadopsi teknologi IoT tanpa mengeluarkan biaya selangit.

Bagaimana jaringan LPWAN bekerja

Jaringan LPWAN terdiri dari tiga elemen utama: perangkat akhir, gerbang, dan server jaringan. Akhiri perangkat, seperti sensor atau perangkat IoT, mengumpulkan dan mengirimkan data ke gateway. Gateway bertindak sebagai perantara, menerima data dari perangkat akhir dan mengirimkannya ke server jaringan. Server jaringan mengelola jaringan LPWAN, menangani perutean data, keamanan, dan manajemen konektivitas.

7 teknologi LPWAN terpenting saat ini

Teknologi LPWAN telah mengalami pertumbuhan yang pesat, dengan proyeksi CAGR dari 109% dan pengeluaran konektivitas melebihi US$4,7 miliar oleh 2023. Di antara pasar yang terfragmentasi, NB-IoT, LoRa, dan Sigfox telah muncul sebagai teknologi LPWAN teratas, mendapatkan popularitas baik dalam adopsi pengguna akhir dan dukungan ekosistem. Di bawah ini akan ditampilkan beberapa teknologi LPWAN yang populer.

NB-IoT (IOT pita sempit)

NB-IoT adalah teknologi LPWAN berbasis seluler yang distandarisasi oleh Proyek Kemitraan Generasi ke-3 (3GPP). Ini beroperasi pada spektrum berlisensi, memanfaatkan infrastruktur seluler yang ada. NB-IoT menawarkan kemampuan jangkauan dan penetrasi yang sangat baik, sangat cocok untuk aplikasi yang membutuhkan jangkauan dalam ruangan yang dalam atau penyebaran di daerah terpencil. Ini menggunakan teknologi pita sempit untuk memungkinkan penggunaan sumber daya spektrum yang efisien dan koneksi simultan untuk sejumlah besar perangkat.

LoRa

LoRa adalah teknologi LPWAN tanpa izin yang beroperasi pada frekuensi sub-gigahertz. Ini menggunakan spektrum penyebaran kicauan (CSS) modulasi, yang memberikan ketahanan terhadap interferensi dan memungkinkan komunikasi jarak jauh. LoRa menawarkan fleksibilitas dalam hal kecepatan data dan skema modulasi untuk memenuhi berbagai kebutuhan aplikasi. Chip transceiver eksklusif dari Semtech Corporation sangat penting untuk implementasi LoRa. Protokol LoRaWAN mengelola komunikasi antara perangkat LPWAN dan gateway, menjadikannya pilihan populer dengan biaya rendah, penerapan IoT yang hemat baterai.

Sigfox

Sigfox adalah teknologi LPWAN tanpa izin lainnya yang beroperasi dalam spektrum sub-gigahertz. Ini menggunakan protokol eksklusif yang unik untuk mengaktifkan jarak jauh, komunikasi berdaya rendah. Sigfox menawarkan solusi sederhana dan hemat biaya untuk menghubungkan banyak perangkat di area yang luas, tetapi memiliki kemampuan bandwidth dan kecepatan data yang terbatas. Perangkat Sigfox memiliki jangkauan maksimal 40 km di lingkungan luar ruangan dan 10 km di perkotaan.

LTE-M (Evolusi Jangka Panjang untuk Mesin)

LTE-M, juga dikenal sebagai Cat-M1, adalah teknologi LPWAN berbasis seluler yang dirancang untuk mengoptimalkan aplikasi IoT melalui jaringan LTE yang ada. Ini menawarkan jangkauan yang lebih luas dan masa pakai baterai yang lebih baik dibandingkan dengan jaringan seluler tradisional. Dengan kecepatan data lebih cepat dari NB-IoT, LTE-M sangat ideal untuk aplikasi yang sering menuntut transmisi data atau komunikasi real-time.

Tanpa bobot

Weightless adalah teknologi LPWAN standar terbuka yang menawarkan opsi spektrum berlisensi dan tidak berlisensi. Ini melayani untuk memberikan kinerja tinggi, daya rendah, dan konektivitas yang dapat diskalakan untuk perangkat IoT. SIG tanpa bobot mengembangkan tiga standar LPWAN: Tanpa bobot-N, Tanpa bobot-P, dan Tanpa Bobot-W. Varian Weightless-P beroperasi dalam spektrum tanpa izin, sedangkan varian Weightless-N beroperasi dalam spektrum berlisensi, menawarkan peningkatan keamanan dan kualitas layanan.

naif (sebelumnya dikenal sebagai RPMA)

naif, sebelumnya dikenal sebagai RPMA (Akses Ganda Fase Acak), adalah teknologi LPWAN berpemilik yang beroperasi di pita spektrum tanpa izin. Ini menggunakan skema modulasi unik dan teknik akses fase acak untuk mengirimkan jarak jauh, konektivitas berdaya rendah untuk perangkat IoT. Ingenu beroperasi di 2.4 Pita ISM GHz dan menawarkan jangkauan yang kuat dan propagasi sinyal yang sangat baik. Teknologi uniknya memungkinkan operasi bebas interferensi dan komunikasi yang efisien untuk perangkat IoT di berbagai industri.

EC-GSM (Jangkauan yang Diperluas GSM)

EC-GSM adalah teknologi LPWAN yang memanfaatkan GSM yang ada (2G) jaringan untuk menyediakan jangkauan yang diperluas untuk perangkat IoT. Ini menggunakan teknik hemat daya yang efisien dan skema pengkodean canggih untuk memungkinkan masa pakai baterai yang lama dan konektivitas yang andal. EC-GSM beroperasi dalam spektrum GSM berlisensi, menawarkan kompatibilitas dengan infrastruktur GSM yang ada dan jalur migrasi yang mulus untuk operator seluler.

LPWAN Tteknologi di Internet of Things

Teknologi LPWAN memainkan peran penting dalam memungkinkan penerapan IoT secara luas. Dengan kemampuan jarak jauh dan konsumsi daya yang rendah, mereka memungkinkan koneksi banyak perangkat di area yang luas. Ini memfasilitasi pembentukan jaringan IoT di berbagai lokasi, termasuk daerah terpencil, kota, dan bahkan lintas negara, berkontribusi pada pengembangan kota pintar dan industri yang saling terhubung. Berikut ini adalah aplikasi utama yang menjadi keunggulan LPWAN:

Kota Pintar: LPWAN memungkinkan solusi kota pintar seperti pencahayaan pintar, pengelolaan sampah, manajemen parkir, dan pemantauan lingkungan. Aplikasi ini berkontribusi untuk meningkatkan efisiensi perkotaan, keberlanjutan, dan kesejahteraan penduduk secara keseluruhan.

IoT Industri: LPWAN memfasilitasi pemantauan jarak jauh, pemeliharaan prediktif, dan pelacakan aset dalam pengaturan industri. Dengan memanfaatkan LPWAN, bisnis dapat mengoptimalkan operasi, meningkatkan produktivitas, dan mengurangi waktu henti.

Pertanian dan Pertanian: Dengan memanfaatkan LPWAN, pertanian presisi ditingkatkan sebagai data real-time pada kelembaban tanah, suhu, dan kesehatan tanaman tersedia. Informasi ini memungkinkan petani untuk membuat keputusan, meningkatkan penggunaan sumber daya, dan pada akhirnya meningkatkan hasil.

Pelacakan Aset dan Logistik: Teknologi LPWAN membantu melacak dan memantau aset di seluruh rantai pasokan, memastikan operasi logistik yang efisien dan mengurangi kerugian.

Pemantauan Lingkungan: Pengelolaan lingkungan yang lebih baik difasilitasi oleh LPWAN, yang memungkinkan pemantauan parameter lingkungan termasuk kualitas udara, kualitas air, dan tingkat kebisingan.

Perawatan Kesehatan Cerdas: Meningkatkan penyampaian layanan kesehatan dan perawatan pasien, Teknologi LPWAN memungkinkan pemantauan pasien jarak jauh, pelacakan aset di rumah sakit, dan pemantauan suhu obat.

Perbandingan teknologi LPWAN

NB IoT vs. LoRaWAN vs. Sigfox

NB-IoT, LoRaWAN, dan Sigfox adalah teknologi LPWAN yang dirancang untuk daya rendah, aplikasi IoT area luas. Sementara mereka semua menyediakan komunikasi jarak jauh dan jangkauan luas, mereka berbeda dalam aspek-aspek kunci. NB-IoT beroperasi di pita spektrum berlisensi, menawarkan kecepatan data yang lebih tinggi, liputan yang dalam, dan dukungan untuk kepadatan perangkat yang tinggi. LoRaWAN beroperasi di band tanpa izin, unggul dalam cakupan dan skalabilitas jangka panjang, membuatnya ideal untuk aplikasi pedesaan atau terpencil. Sigfox, dikenal dengan kesederhanaan dan biaya rendah, adalah pilihan ideal untuk aplikasi yang membutuhkan jangkauan global dan kecepatan data rendah.

	NB IoT	LoRaWAN	Sigfox
Otoritas Spesifikasi	3GPP	Aliansi LoRa	Hak milik
Pita Frekuensi	Band Berlisensi	Band tanpa izin	Band tanpa izin
Jangkauan Transmisi	10 km (perkotaan) 40 km (pedesaan)	5 km (perkotaan) 20 km (pedesaan)	1 km (perkotaan) 10 km (pedesaan)
Konsumsi daya	Rendah	Rendah	Sangat rendah
Kecepatan Data	Sedang	Rendah	Rendah
Bandwidth	pita sempit	pita sempit	Ultra-Narrowband
Imunitas Interferensi	Rendah	Tinggi	Tinggi
Biaya Penerapan	Sedang	Rendah	Rendah

LPWAN vs. LoRaWAN

LPWAN adalah istilah umum untuk daya rendah, teknologi jaringan area luas, sedangkan LoRaWAN merupakan implementasi spesifik dari LPWAN. LoRaWAN beroperasi di pita frekuensi tanpa izin dan memberikan keuntungan seperti jangkauan jarak jauh, konsumsi daya rendah, skalabilitas, dan interoperabilitas yang baik.

Membandingkan LPWAN dan LoRaWAN, it’s important to understand that LPWAN encompasses a broader range of technologies, sedangkan LoRaWAN adalah subset khusus. Pilihan antara LPWAN dan LoRaWAN bergantung pada kebutuhan tertentu, termasuk cakupan jangkauan, konsumsi daya, kepadatan perangkat, dan kebutuhan interoperabilitas.

Masa depan HAIlihat dan emenggabungkan LPWAN Tteknologi

Masa depan teknologi LPWAN dipenuhi dengan kemajuan yang menarik dan opsi yang muncul. Pertimbangkan tren berikut:

LPWAN dan 5G sayaintegrasi: Karena jaringan 5G terus diluncurkan secara global, integrasi teknologi LPWAN dengan 5G diharapkan dapat membawa kemajuan signifikan pada konektivitas IoT. The combination of high-speed 5G networks and LPWAN’s long-range capabilities will enable new use cases requiring both high-bandwidth and long-range communication.

LPWAN yang ditingkatkan Fmakan dan Ckemampuan: Teknologi LPWAN berkembang untuk menawarkan fitur dan kemampuan yang ditingkatkan. Ini termasuk peningkatan kecepatan data, peningkatan dukungan kepadatan perangkat, dan langkah-langkah keamanan yang ditingkatkan. Seiring matangnya teknologi LPWAN, bisnis dapat mengharapkan keandalan yang lebih besar, fleksibilitas, dan efisiensi dalam penerapan IoT mereka.

Pengenalan dari Nmereka LPWAN Tteknologi: Selain teknologi LPWAN yang sudah ada, yang baru terus dikembangkan dan diperkenalkan. Beberapa teknologi LPWAN yang muncul termasuk:

• Wi-SUN (Jaringan Utilitas Cerdas Nirkabel): Wi-SUN adalah standar komunikasi nirkabel yang dirancang untuk aplikasi utilitas, seperti sistem jaringan pintar dan kota pintar. Ini menyediakan cakupan area yang luas, skalabilitas tinggi, dan interoperabilitas.
• DASH7 (ISO/IEC 18000-7): DASH7 adalah teknologi LPWAN standar terbuka yang dirancang untuk komunikasi jarak jauh di lingkungan yang menantang. Ini beroperasi di pita ISM tanpa izin dan mendukung kecepatan data yang cocok untuk aplikasi industri.

Kesimpulan

Teknologi LPWAN mendorong masa depan konektivitas IoT. Dengan kemampuan jangka panjang dan efektivitas biaya, Teknologi LPWAN merevolusi segudang aplikasi di seluruh industri. Saat masa depan terbentang, kita dapat mengharapkan perkembangan yang lebih menarik dan teknologi LPWAN yang muncul yang akan membentuk lanskap IoT. Rangkullah kekuatan LPWAN dan mulailah perjalanan IoT Anda hari ini!