Negli anni passati, varie tecnologie dell'Internet of Things globale sono emerse una dopo l'altra, soprattutto nel campo delle reti geografiche a bassa potenza. Il mercato LPWAN è dominato dalle tecnologie NB-IoT e LoRa, che supportano la connettività tra i settori e creano servizi innovativi come la misurazione intelligente del gas e dell'acqua e parcheggio intelligente. Le due tecnologie vengono spesso confrontate, e sono in corso discussioni su quale sia il migliore per lo sviluppo. Questo articolo cerca di scoprire come le aziende possono scegliere tra le due tecnologie per costruire l'Internet of Things.
Nonostante la carenza di chipset e la pandemia di coronavirus, il mercato globale LPWAN ha visto una crescita significativa negli ultimi anni. Il mercato dovrebbe farlo portata $46 miliardi di 2022 (da poco oltre $500 milioni dentro 2015). Infatti, LPWAN è stato un punto caldo da allora 2016, con quattro tecnologie, LoRa, NB-IoT, Sigfox e LTE-M, rappresentando più di 96% della quota di mercato. Più specificamente, NB-IoT detiene la quota principale con 47%, seguito da acquisizioni LoRa su a 36% quota di mercato.
La regione APAC è stata un grande palcoscenico per le tecnologie di rete LPWAN, e la Cina è un mercato critico per l'adozione precoce e lo sviluppo di LoRa e NB-IoT. Uno dei principali fattori di successo di LoRa e NB-IoT è il supporto del solido ecosistema dei principali fornitori IoT come Amazon, Huawei, Qualcomm, e Cisco. Sia i principali operatori che i giganti delle apparecchiature offrono ai clienti una scelta più ampia. Sarebbe interessante vedere che tipo di supporto LoRa e NB-IoT porteranno sul tavolo quando si tratta di implementazione dell'IoT.
NB-IoT e LoRa, come due delle più promettenti tecnologie di comunicazione LPWAN, com con caratteristiche tecniche e commerciali diverse. Queste due tecnologie sono progettate con un'ampia copertura, basso consumo energetico, basso costo, molteplici connessioni, e bassa velocità. Entrambi sono ideali per applicazioni IoT a bassa potenza e svolgono un ruolo attivo nell'espansione dei loro ecosistemi. Prima di addentrarci nel confronto, let’s take a quick look at the two protocols.
Cos'è LoRa
LoRa (Lungo raggio) si riferisce a uno schema di trasmissione wireless a lunghissima distanza basato sulla tecnologia a spettro esteso, ed è adottato e promosso dalla società americana Semtech. Fornisce una trasmissione dati sicura e bidirezionale, e consente la comunicazione a lungo raggio con le reti IoT per diversi anni senza sostituzione della batteria. Può inviare e ricevere segnali fino a 10 lontano miglia, e se necessario, i raggi di comunicazione possono essere estesi a centinaia di miglia attraverso l'uso di ripetitori.
A proposito, praticamente le persone si chiedono la differenza tra LoRa e LoRaWAN. Sebbene siano spesso citati come sinonimi, i due termini si riferiscono a cose totalmente diverse. Nello specifico, LoRaWAN è uno standard di protocollo LPWAN che opera nell'ambiente tecnologico LoRa. LoRa stesso è un metodo di modulazione della comunicazione Internet of Things.
Cos'è l'NB-IoT
NB-IoT (Internet delle cose a banda stretta) è uno standard tecnico definito dall'organizzazione di standardizzazione 3GPP per supportare un'ampia gamma di dispositivi e servizi cellulari. La specifica è stata implementata nella versione 3GPP 13 (LTE Avanzato PRO) nel mese di giugno 2016. Si concentra principalmente sulla copertura interna, basso consumo energetico, basso costo, e alta densità di connessione. La rete NB-IoT ha standard di rete carrier-grade e può fornire una migliore qualità del servizio del segnale, sicurezza e autenticazione, tra gli altri.
Se cerchi in rete, ci sono molte informazioni sulle differenze tra LoRa e NB-IoT. L'ABI Research ha persino realizzato un fantastico rapporto sul confronto tra le due tecnologie. La sezione seguente ti mostrerà un confronto dettagliato tra LoRa e NB-IoT, e li abbatteremo dalle loro somiglianze e differenze.
NB-IoT è stato lanciato congiuntamente da Huawei e China Mobile nel 2016 e commercializzato in 2017.
La tecnologia Lora ha lanciato ufficialmente LoRa Alliance nel 2016 da Semtech e ZTE negli Stati Uniti, ed è stato continuamente promosso e sviluppato in Cina.
Le comunicazioni a lungo raggio sono disponibili per LoRa e NB-IoT per ottenere un'ampia copertura.
Sia NB-IoT che LoRa supportano un basso consumo energetico, con un consumo energetico in standby inferiore a 10uA. Entrambi supportano l'alimentazione a batteria e in genere hanno una durata operativa di anni.
NB-IoT si basa sulla rete cellulare delle reti mobili, mentre LoRa dipende dal gateway LoRa. I dispositivi terminali di NB-IoT possono connettersi e comunicare direttamente con il cloud. I nodi finali LoRa devono prima trasmettere i dati al gateway, e quindi il gateway comunicherà con la piattaforma cloud.
Relativamente parlando, il collegamento in rete di NB-IoT è più conveniente.
LoRa opera nella banda ISM gratuita senza licenza, ma varia da paese a paese e regione. La LoRa Alliance si dedica alla promozione del protocollo LoRaWAN standardizzato a livello globale, consentendo l'interconnessione di dispositivi conformi alla specifica LoRaWAN.
NB-IoT utilizza la banda di frequenza con licenza e può essere implementato 3 modi: indipendente, autonomo, fascia di guardia, e in banda. La maggior parte degli operatori in tutto il mondo utilizza il 900 MHz per NB-IoT, con alcune implementazioni in 800 MHz. NB-IoT appartiene alla banda di frequenza autorizzata, quale, come 2G/3G/4G, è una banda di frequenza appositamente pianificata con interferenze relativamente ridotte. Inoltre, può essere integrato con le stazioni base della rete cellulare esistenti.
The cost of band licensing is not cheap these days – more than $500 per MHz.
La copertura a lungo raggio è ciò che hanno in comune sia LoRa che NB-IoT, ma NB-IoT offre prestazioni migliori con una copertura estesa fino a 18 – 20 km, che è superiore al 12 – 15 km supportati da LoRa.
Un fatto interessante degno di nota, però, è che NB-IoT funziona bene nelle città, ma le sue prestazioni sono nella media nei sobborghi o nelle zone rurali (ovunque senza una forte copertura cellulare). La copertura di LoRa in tutte le regioni rimane relativamente stabile poiché non si basa su dati cellulari o WiFi.
LoRaWAN si comporta meglio in questo senso. Poiché NB-IoT opera nello spettro con licenza cellulare, i dispositivi devono sincronizzarsi con la rete periodicamente e frequentemente, che a sua volta consuma energia. però, tale sincronizzazione di rete non è necessaria nell'architettura LoRa basata su ALOHA.
The LoRa end application can precisely determine the ‘sleep’ time of the device, così la carica della batteria può essere facilmente conservata. The linear transmitter of NB-IoT requires several orders of magnitude more ‘peak current’ than LoRa with nonlinear modulation, che mette a dura prova la batteria.
La velocità dati della comunicazione B-IoT può raggiungere teoricamente 160 Kbp-250 Kbps, mentre la velocità di comunicazione di Lora è di circa 0,3-50 Kbps. Nel rispetto, NB-IoT può eliminare LoRa dal gioco.
Le velocità dati più elevate di NB-IoT lo rendono perfetto per le applicazioni che richiedono un throughput dei dati più rapido.
In teoria, una singola stazione base NB-IoT può supportare 200,000 nodi, mentre LoRaWAN supporta più di 60,000.
Non importa quanto siano potenti i protocolli LPWAN, il costo operativo è un fattore critico da considerare, altrimenti, è improbabile che siano soluzioni IoT praticabili. LoRa ha un vantaggio qui. Il costo totale dei moduli LoRaWAN è di circa $8 – $10, che è circa la metà del prezzo dei moduli NB-IoT.
Più complessa è la distribuzione della rete NB-IoT, maggiore è il costo relativo alla proprietà intellettuale (in termini di spettro concesso in licenza), aumentando così il costo complessivo di NB-IoT. È più costoso aggiornare NB-IoT a stazioni base avanzate 4G/5G/LTE piuttosto che implementare LoRa tramite gateway industriali tower-top. Il costo della tecnologia LoRa dovrebbe assistere a un ulteriore calo man mano che il mercato matura.
Il mercato della tecnologia LoRaWAN è gradualmente maturato e ha guadagnato ampia popolarità nelle reti pubbliche. It has been deployed across the world to build ‘smart cities’. Sebbene NB-IoT ottenga una grande accettazione nel pubblico dominio, non è applicabile come LoRa nelle reti private delle imprese.
Inoltre, le grandi aziende possono sfruttare LoRa per creare modelli IoT ibridi per costruire strutture intelligenti, e allo stesso tempo, possono utilizzare reti pubbliche per elaborare informazioni e attività fuori dal dispositivo. Tieni presente che NB-IoT è disponibile solo in modalità rete pubblica.
| LoRa | NB-IoT | |
|---|---|---|
| Anno di sviluppo | 2015 | 2017 |
| Banda di frequenza | Spettro senza licenza | Bande di frequenza autorizzate |
| Copertura della trasmissione | 12 - 15 km | 18 - 20 km |
| Numero di nodi supportati | 60,000 | 200,000 |
| Velocità di trasferimento dati | Velocità di trasferimento dati inferiore | Maggiore velocità di trasferimento dati (10x LoRa’s rates) |
| Prestazioni della batteria | Maggiore durata della batteria | Durata della batteria più breve |
| Costo | Costo inferiore per dispositivo (ma è richiesto il gateway) | Costo più elevato per dispositivo (ma non è richiesto alcun gateway) |
| Capacità di rete privata | sì | No |
Quando si tratta dell'applicazione, NB-IoT e LoRa mantengono una relazione competitiva e complementare. In aree come lo smart metering dove puoi adottare sia LoRa che NB-IoT, sono concorrenti. La rete NB-IoT è più adatta a terminali con una vasta gamma di attività, e la tecnologia LoRa è ideale per aree sotterranee e remote in cui la rete NB-IoT è instabile.
Potresti scoprire che molti articoli tecnici confrontano le tecnologie LoRa e NB-IoT come se stessero litigando su chi domina il mercato IoT. Infatti, come due tecnologie emergenti, Gli standard LoRa e NB-IoT sono stati progettati per migliorare l'efficienza energetica, sicurezza e interoperabilità dei dispositivi IoT. Globale, ognuno di essi ha i propri punti di forza e di debolezza per soddisfare diversi gruppi di utenti target. La scelta della tecnologia dipende dalle esigenze degli utenti, e dovrebbe essere scelto ragionevolmente in base al tuo progetto attuale.
Sia NB-IoT che LoRa sono ancora nella loro fase iniziale di sviluppo e richiedono investimenti e sforzi congiunti da parte di tutte le parti. Quando l'implementazione su larga scala diventa possibile, il costo di implementazione di NB-IoT e LoRa sarà naturalmente ulteriormente ridotto. In questa nuova ondata di sviluppo dell'IoT, l'implementazione del progetto dovrebbe essere una priorità per ottenere vantaggi competitivi. L'innovazione di prodotto è necessaria per LoRa e NB-IoT, e l'innovazione dell'applicazione del progetto dovrebbe essere posta in grande enfasi. It’s hard to say who will win the match, Dopotutto, tutto è possibile.
Gli edifici intelligenti trasformano la nostra vita e il nostro lavoro offrendo livelli di comfort senza precedenti, efficienza, e…
L'IoT è diventato una forza di trasformazione nel nostro mondo interconnesso. It’s like the magical key…
Imagine a world without light...scary, Giusto? We’d all be stumbling around in the dark like…
Entra nell'affascinante mondo della smart office automation, where technology takes center stage and…
Può essere difficile tenere d’occhio le foreste. They’re big, and the tangle of…
Lo stress idrico causato dal caldo intenso può essere dannoso per la crescita delle piante, especially for small…