過去数年間, グローバルなモノのインターネットのさまざまな技術が次々と登場しています, 特に低電力広域ネットワークの分野で. LPWAN 市場は NB-IoT と LoRa テクノロジーが支配的, 業界全体の接続をサポートし、スマート ガスや水道メーターなどの革新的なサービスを作成します。 スマートパーキング. 2 つの技術はよく比較されます, どちらが開発に適しているかについての議論が進行中です. この記事では、モノのインターネットを構築するために企業が 2 つのテクノロジをどのように選択できるかを調べます。.
トレンドと統計: LoRa, NB-IoTとLPWAN
チップセットの不足とコロナウイルスのパンデミックにもかかわらず, 世界の LPWAN 市場は、近年大幅な成長を遂げています。. 市場は 到着 $46 十億 2022 (すぐ上から $500 ミリオン 2015). 実際には, LPWAN は以来、ホット スポットとなっています。 2016, 4つのテクノロジーで, LoRa, NB-IoT, Sigfox と LTE-M, 以上の会計処理 96% 市場シェアの. すなわち, NB-IoTは、 47%, その後、LoRa キャプチャが続きます 36% 市場占有率.
APAC 地域は、LPWAN ネットワーク技術の大きな舞台となっています, 中国は、LoRa と NB-IoT の早期採用と開発にとって重要な市場です。. LoRa と NB-IoT の重要な成功要因の 1 つは、Amazon などの主要な IoT ベンダーの強固なエコシステムからのサポートです。, ファーウェイ, クアルコム, とシスコ. 主要なオペレーターと機器の巨人の両方が、顧客に幅広い選択肢を提供します. IoTの展開に関して、LoRaとNB-IoTがどのようなサポートをもたらすかを見るのは興味深いでしょう..
LoRa と NB-IoT の簡単な紹介
NB-IoTとLoRa, 最も有望なLPWAN通信技術の2つとして, 異なる技術的および商業的特性を持つcom. これらの 2 つのテクノロジーは、広い範囲をカバーするように設計されています。, 低消費電力, 低価格, 複数の接続, そして低速. どちらも低消費電力 IoT アプリケーションに最適であり、エコシステムの拡大に積極的な役割を果たします。. 比較に入る前に, let’s take a quick look at the two protocols.
LoRaとは
LoRa (長距離の) スペクトラム拡散技術に基づく超長距離無線伝送方式を指す, アメリカのSemtech社に採用・推進されています. 安全で双方向のデータ伝送を提供します, 電池交換なしでIoTネットワークとの長距離通信が可能. までの信号を送受信できます。 10 何マイルも離れた, そして必要に応じて, リピータを使用することで、通信範囲を数百マイルまで拡張できます。.
ところで, 多くの人が LoRa と LoRaWAN の違いについて疑問に思っています. 同義語として語られることも多いが、, 2 つの用語はまったく異なるものを指します. 具体的には, LoRaWAN は、LoRa テクノロジー環境で動作する LPWAN プロトコル規格です。. LoRa自体はモノのインターネット通信の変調方式.
NB-IoTとは
NB-IoT (狭帯域モノのインターネット) 幅広いセルラー デバイスとサービスをサポートするために、3GPP 標準化組織によって定義された技術標準です。. 仕様は 3GPP リリースで実装されました 13 (LTEアドバンストPRO) 六月に 2016. 主に屋内のカバレッジに焦点を当てています, 低消費電力, 低価格, および高い接続密度. NB-IoT ネットワークは、キャリア グレードのネットワーク標準を備えており、より優れた信号サービス品質を提供できます。, セキュリティと認証, とりわけ.
LoRa VS NB-IoT: 機能ごとの比較
ネットで検索したら, LoRa と NB-IoT の違いについては、さまざまな情報があります。. ABI Research は、2 つのテクノロジーの比較に関する素晴らしいレポートを作成しました。. 次のセクションでは、LoRa と NB-IoT の詳細な比較を示します。, 類似点と相違点からそれらを分析します.
LoRa と NB-IoT の類似点
- すべてIoT通信の新技術に属します
NB-IoT は Huawei と China Mobile によって共同で開始されました。 2016 で商品化されました 2017.
Lora テクノロジーが正式に LoRa Alliance を立ち上げました 2016 米国のSemtechとZTEによる, 中国で継続的に促進され、開発されてきました.
- サポート全体をカバー
LoRaとNB-IoTで長距離通信が可能で、広いカバレッジを実現.
- 低消費電力をサポート
NB-IoT と LoRa の両方が低消費電力をサポート, 待機時消費電力10uA以下. また、どちらもバッテリー電源をサポートし、通常は数年で動作します.
LoRa と NB-IoT の違い
- ネットワーキング
NB-IoT は、モバイル ネットワークのセルラー ネットワークに基づいています。, LoRa は LoRa ゲートウェイに依存しますが、. NB-IoTの端末デバイスは、クラウドと直接接続して通信できます. LoRa エンド ノードは、最初にゲートウェイにデータを送信する必要があります。, その後、ゲートウェイはクラウド プラットフォームと通信します.
相対的に言えば, NB-IoTのネットワーク化がより便利に.
- 周波数帯域
LoRa は無認可の無料 ISM 帯域で動作します, しかし、それは国や地域によって異なります. LoRa Alliance は、標準化された LoRaWAN プロトコルをグローバルに推進することに専念しています。, LoRaWAN 仕様に準拠したデバイスを相互接続できるようにする.
NB-IoT は認可された周波数帯域を使用し、 3 方法: スタンドアロン, ガードバンド, およびインバンド. 世界中のオペレーターのほとんどが、 900 NB-IoT の MHz, いくつかの展開で 800 MHz. NB-IoTは認可された周波数帯に属します, どれの, 2G/3G/4Gのように, 干渉が比較的少ない特別に計画された周波数帯域です。. さらに, 既存のセルラーネットワーク基地局と統合可能.
最近のバンドライセンスのコストは安くはありません – より多い $500 MHzあたり.
- 伝送距離
長距離カバレッジは、LoRa と NB-IoT の両方に共通するものです。, ただし、NB-IoT は、カバレッジを最大まで拡張することでパフォーマンスが向上します 18 – 20 km, よりも高い 12 – 15 km サポート LoRa.
注目に値する興味深い事実, しかしながら, NB-IoTが都市でうまく機能するということです, しかし、そのパフォーマンスは郊外や地方では平均的です (強力なセルラー カバレッジのない場所ならどこでも). LoRa はセルラー データや WiFi に依存していないため、すべての地域での LoRa のカバレッジは比較的安定しています。.
- バッテリー性能
この点で LoRaWAN はより優れたパフォーマンスを発揮します. NB-IoT はセルラー ライセンス スペクトルで動作するため、, デバイスは定期的かつ頻繁にネットワークに同期する必要があります, それがまた電力を消費する. でも, ALOHA ベースの LoRa アーキテクチャでは、このようなネットワーク同期は必要ありません。.
The LoRa end application can precisely determine the ‘sleep’ time of the device, そのため、バッテリーの電力を簡単に節約できます. The linear transmitter of NB-IoT requires several orders of magnitude more ‘peak current’ than LoRa with nonlinear modulation, これにより、バッテリーにさらに負担がかかります.
- データ転送速度
B-IoT 通信のデータレートは、理論的には 160Kbp-250Kbps に達する可能性があります, Lora の通信速度は約 0.3 ～ 50Kbps です。. この点において, NB-IoT は LoRa をゲームから追い出すことができます.
NB-IoT のより高いデータ レートは、より高速なデータ スループットを必要とするアプリケーションに最適です.
- サポートされるノードの数
理論的には, 単一の NB-IoT 基地局がサポートできる 200,000 ノード, LoRaWAN は、 60,000.
- 料金
LPWAN プロトコルがどれほど強力であっても, 運用コストは考慮すべき重要な要素です, それ以外は, 実行可能な IoT ソリューションになる可能性は低い. ここはLoRaが有利. LoRaWAN モジュールの総コストは約 $8 – $10, これは、NB-IoT モジュールの約半分の価格です.
NB-IoT ネットワークの展開が複雑になるほど, IP関連のコストが高いほど (認可されたスペクトルに関して), したがって、NB-IoT の全体的なコストが増加します. 産業用タワートップ ゲートウェイ経由で LoRa を展開するよりも、NB-IoT を高度な 4G/5G/LTE 基地局にアップグレードする方が費用がかかります. LoRa テクノロジーのコストは、市場が成熟するにつれてさらに低下すると予想されます.
- プライベート ネットワーク機能
LoRaWAN テクノロジーの市場は徐々に成熟し、パブリック ネットワークで広く普及しています。. It has been deployed across the world to build ‘smart cities’. NB-IoT はパブリック ドメインで広く受け入れられていますが、, 企業のプライベート ネットワークでは、LoRa ほど適用できません。.
さらに, 大企業は LoRa を利用してハイブリッド IoT モデルを作成し、インテリジェントな施設を構築できます, 同時に, パブリック ネットワークを利用して、デバイス外の情報やアクティビティを処理できます。. NB-IoT はパブリック ネットワーク モードでのみ使用できることに注意してください。.
NB-IoT VS LoRaの比較表
| LoRa | NB-IoT | |
|---|---|---|
| 開発年 | 2015 | 2017 |
| 周波数帯域 | 無認可スペクトル | 認可された周波数帯 |
| 伝送範囲 | 12 - 15 km | 18 - 20 km |
| サポートされるノードの数 | 60,000 | 200,000 |
| データ転送速度 | 低いデータ転送速度 | より高いデータ転送速度 (10x LoRa’s rates) |
| バッテリー性能 | より長いバッテリー寿命 | 電池寿命が短い |
| 料金 | デバイスあたりのコストを削減 (ただしゲートウェイが必要) | デバイスあたりのコストが高い (ただし、ゲートウェイは必要ありません) |
| プライベート ネットワーク機能 | はい | 番号 |
LoRa と NB IoT のさまざまなユースケース
お申し込みの際は, NB-IoT と LoRa は、競争力と補完的な関係を維持しています. LoRaとNB-IoTの両方を採用できるスマートメーターなどの分野で, 彼らは競争相手です. NB-IoTネットワークは、幅広いアクティビティを持つ端末により適しています, LoRa テクノロジーは、NB-IoT ネットワークが不安定な地下や遠隔地に最適です。.
NB-IoT アプリケーション
- シェアサイクル: 広い分布と低い単位密度, オペレーターネットワークに適したものにする.
- スマートメータリング: 水道メーター, 電気メーター, ガスメーター, NS. 取得頻度とネットワークの可用性に対する要件は低い, 自作基地局は考慮外.
- スマートウェアラブル: 都市全体に端末装置が分散している, これはオペレーターネットワークに最適です.
- スマートロジスティクス: 測位端末は地域を越えて移動しています, アップロードの間隔頻度は高くありません.
- 水道・管網の監視: 広い分布と小さな単位密度.
- スマートパーキング: 車両の駐車スペースを決定するために、地磁気によって磁場の変化が誘導されます。.
LoRa アプリケーション
- スマートメータリング: ユーザーは収集頻度について高い要件を持っています, データ分析とネットワークの可用性.
- スマート駐車検出: 収集頻度と端末機器の寿命に関する一定の要件.
- 郊外: マイニングなど, 採取産業, および重工業.
- 立ち入り禁止区域: 大学のユーザー, 公園, 建物は、独自のアプリケーションと施設を管理するためにプライベート ネットワークを構築したいと考えています。.
- 産業用データ伝送: 強力な干渉防止, 長い伝送距離と安定したデータ伝送が必要.
LoRa または NB IoT – 競合他社または補完的?
多くの技術記事では、LoRa と NB-IoT テクノロジを比較しているかのように、IoT 市場を支配するのは誰なのかを争っているように見えるかもしれません。. 実際には, 2つの新興技術として, LoRa および NB-IoT 規格は、電力効率を高めるように設計されています, IoT デバイスのセキュリティと相互運用性. 全体, それらのそれぞれには、さまざまなターゲット ユーザー グループに対応するための独自の長所と短所があります。. テクノロジーの選択は、ユーザーのニーズによって異なります, 実際のプロジェクトに応じて合理的に選択する必要があります.
NB-IoT と LoRa はどちらもまだ開発の初期段階にあり、すべての関係者による投資と共同作業が必要です。. 大規模な実装が可能になったとき, NB-IoT や LoRa の導入コストは当然さらに削減されます. この IoT 開発の新しい波の中で, 競争上の優位性を得るためには、プロジェクトの実施が優先されるべきです. LoRaやNB-IoTにはプロダクトイノベーションが必要, そして、プロジェクトのアプリケーションの革新を非常に重視する必要があります. It’s hard to say who will win the match, 結局, すべてが可能です.
