ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา, เทคโนโลยีต่างๆ ของ Internet of Things ทั่วโลกได้ถือกำเนิดขึ้นทีละอย่าง, โดยเฉพาะอย่างยิ่งในด้านเครือข่ายบริเวณกว้างที่ใช้พลังงานต่ำ. ตลาด LPWAN ถูกครอบงำโดยเทคโนโลยี NB-IoT และ LoRa, ซึ่งสนับสนุนการเชื่อมต่อข้ามอุตสาหกรรมและสร้างบริการที่เป็นนวัตกรรม เช่น การวัดก๊าซและน้ำอัจฉริยะ และ ที่จอดรถอัจฉริยะ. เทคโนโลยีทั้งสองมักถูกเปรียบเทียบ, และการอภิปรายเกี่ยวกับสิ่งที่ดีกว่าสำหรับการพัฒนากำลังดำเนินอยู่. บทความนี้พยายามหาคำตอบว่าธุรกิจต่างๆ สามารถเลือกระหว่างสองเทคโนโลยีเพื่อสร้าง Internet of Things ได้อย่างไร.
แม้จะขาดแคลนชิปเซ็ตและการแพร่ระบาดของไวรัสโคโรนา, ตลาด LPWAN ทั่วโลกมีการเติบโตอย่างมากในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา. ตลาดคาดว่า เข้าถึง $46 พันล้านโดย 2022 (ขึ้นจากเพียงเหนือ $500 ล้านใน 2015). ในความเป็นจริง, LPWAN เป็นจุดยอดนิยมตั้งแต่นั้นมา 2016, ด้วยสี่เทคโนโลยี, LoRa, NB-IoT, Sigfox และ LTE-M, บัญชีมากกว่า 96% ของส่วนแบ่งการตลาด. โดยเฉพาะอย่างยิ่ง, NB-IoT ครองส่วนแบ่งผู้นำด้วย 47%, ตามด้วย LoRa จับภาพมากกว่า 36% ส่วนแบ่งการตลาด.
ภูมิภาค APAC เป็นเวทีใหญ่สำหรับเทคโนโลยีเครือข่าย LPWAN, และจีนเป็นตลาดที่สำคัญสำหรับการนำ LoRa และ NB-IoT มาใช้ในช่วงแรกและการพัฒนา. หนึ่งในปัจจัยแห่งความสำเร็จของ LoRa และ NB-IoT คือการสนับสนุนจากระบบนิเวศที่แข็งแกร่งของผู้จำหน่าย IoT ชั้นนำ เช่น Amazon, หัวเว่ย, วอลคอมม์, และซิสโก้. ทั้งผู้ประกอบการรายใหญ่และยักษ์ใหญ่ด้านอุปกรณ์ต่างมอบทางเลือกที่กว้างขึ้นแก่ลูกค้า. มันน่าสนใจที่จะดูว่า LoRa และ NB-IoT จะรองรับการสนับสนุนแบบใดเมื่อพูดถึงการปรับใช้ IoT.
NB-IoT และ LoRa, เป็นสองเทคโนโลยีการสื่อสาร LPWAN ที่มีแนวโน้มมากที่สุด, ที่มีคุณสมบัติทางเทคนิคและการค้าที่แตกต่างกัน. เทคโนโลยีทั้งสองนี้ได้รับการออกแบบให้ครอบคลุมกว้าง, การใช้พลังงานต่ำ, ราคาถูก, การเชื่อมต่อที่หลากหลาย, และความเร็วต่ำ. ทั้งสองอย่างนี้เหมาะสำหรับการใช้งาน IoT ที่ใช้พลังงานต่ำและมีบทบาทอย่างแข็งขันในการขยายระบบนิเวศ. ก่อนจะเจาะลึกเปรียบเทียบ, let’s take a quick look at the two protocols.
LoRa .คืออะไร
LoRa (ระยะยาว) หมายถึงรูปแบบการส่งสัญญาณไร้สายทางไกลพิเศษที่ใช้เทคโนโลยีสเปรดสเปกตรัม, และได้รับการรับรองและส่งเสริมโดยบริษัท American Semtech. ให้การรับส่งข้อมูลที่ปลอดภัยและสองทาง, และเปิดใช้งานการสื่อสารระยะไกลกับเครือข่าย IoT เป็นเวลาหลายปีโดยไม่ต้องเปลี่ยนแบตเตอรี่. สามารถรับ-ส่งสัญญาณได้ถึง 10 ห่างออกไป, และถ้าจำเป็น, ช่วงการสื่อสารสามารถขยายได้ถึงหลายร้อยไมล์ผ่านการใช้ตัวทำซ้ำ.
อนึ่ง, หลายคนสงสัยเกี่ยวกับความแตกต่างระหว่าง LoRa และ LoRaWAN. แม้ว่าพวกเขามักจะถูกกล่าวถึงเหมือนกัน, คำสองคำนี้หมายถึงสิ่งที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง. โดยเฉพาะ, LoRaWAN เป็นมาตรฐานโปรโตคอล LPWAN ที่ทำงานในสภาพแวดล้อมเทคโนโลยี LoRa. LoRa เป็นวิธีการมอดูเลตของการสื่อสารบนอินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง.
NB-IoT คืออะไร
NB-IoT (อินเทอร์เน็ตในวงแคบ) เป็นมาตรฐานทางเทคนิคที่กำหนดโดยองค์กรกำหนดมาตรฐาน 3GPP เพื่อรองรับอุปกรณ์และบริการเซลลูลาร์ที่หลากหลาย. ข้อกำหนดนี้ถูกนำมาใช้ใน 3GPP Release 13 (LTE ขั้นสูง PRO) ในเดือนมิถุนายน 2016. ส่วนใหญ่เน้นการครอบคลุมในร่ม, การใช้พลังงานต่ำ, ราคาถูก, และความหนาแน่นของการเชื่อมต่อสูง. เครือข่าย NB-IoT มีมาตรฐานเครือข่ายระดับผู้ให้บริการและสามารถให้บริการสัญญาณที่มีคุณภาพดีขึ้น, ความปลอดภัยและการรับรองความถูกต้อง, ท่ามกลางคนอื่น ๆ.
หากคุณค้นหาออนไลน์, มีเกร็ดข้อมูลมากมายเกี่ยวกับความแตกต่างระหว่าง LoRa และ NB-IoT. ABI Research ยังจัดทำรายงานที่ยอดเยี่ยมเกี่ยวกับการเปรียบเทียบเทคโนโลยีทั้งสอง. ส่วนต่อไปนี้จะแสดงการเปรียบเทียบโดยละเอียดระหว่าง LoRa และ NB-IoT, และเราจะแยกย่อยจากความเหมือนและความแตกต่าง.
NB-IoT เปิดตัวร่วมกันโดย Huawei และ China Mobile ใน 2016 และทำการค้าใน 2017.
เทคโนโลยี Lora เปิดตัว LoRa Alliance อย่างเป็นทางการใน 2016 โดย Semtech และ ZTE ในสหรัฐอเมริกา, และได้รับการส่งเสริมและพัฒนาอย่างต่อเนื่องในประเทศจีน.
LoRa และ NB-IoT มีการสื่อสารระยะไกลเพื่อให้ครอบคลุมพื้นที่กว้าง.
ทั้ง NB-IoT และ LoRa รองรับการใช้พลังงานต่ำ, ด้วยการใช้พลังงานขณะสแตนด์บายน้อยกว่า 10uA. และทั้งคู่รองรับพลังงานจากแบตเตอรี่และโดยทั่วไปจะมีอายุการใช้งานเป็นปี.
NB-IoT ขึ้นอยู่กับเครือข่ายเซลลูล่าร์ของเครือข่ายมือถือ, ในขณะที่ LoRa ขึ้นอยู่กับเกตเวย์ LoRa. อุปกรณ์ปลายทางของ NB-IoT สามารถเชื่อมต่อและสื่อสารกับระบบคลาวด์ได้โดยตรง. โหนดปลาย LoRa จำเป็นต้องส่งข้อมูลไปยังเกตเวย์ก่อน, จากนั้นเกตเวย์จะสื่อสารกับแพลตฟอร์มคลาวด์.
พูดค่อนข้าง, เครือข่ายของ NB-IoT สะดวกยิ่งขึ้น.
LoRa ทำงานในย่านความถี่ ISM ที่ไม่มีใบอนุญาต, แต่จะแตกต่างกันไปในแต่ละประเทศและภูมิภาค. LoRa Alliance อุทิศตนเพื่อส่งเสริมโปรโตคอล LoRaWAN ที่ได้มาตรฐานทั่วโลก, เปิดใช้งานอุปกรณ์ที่สอดคล้องกับข้อกำหนด LoRaWAN เพื่อเชื่อมต่อระหว่างกัน.
NB-IoT ใช้คลื่นความถี่ที่ได้รับอนุญาตและสามารถใช้งานได้ใน 3 วิธี: แบบสแตนด์อโลน, วงยาม, และในวง. ผู้ให้บริการส่วนใหญ่ทั่วโลกใช้ 900 MHz สำหรับ NB-IoT, ด้วยการปรับใช้บางส่วนใน 800 MHz. NB-IoT เป็นของคลื่นความถี่ที่ได้รับอนุญาต, ที่, เช่น 2G/3G/4G, เป็นแถบความถี่ที่มีการวางแผนเป็นพิเศษโดยมีสัญญาณรบกวนค่อนข้างน้อย. นอกจากนี้, สามารถรวมเข้ากับสถานีฐานเครือข่ายเซลลูล่าร์ที่มีอยู่ได้.
The cost of band licensing is not cheap these days – more than $500 ต่อเมกะเฮิรตซ์.
การครอบคลุมระยะไกลเป็นสิ่งที่ทั้ง LoRa และ NB-IoT มีเหมือนกัน, แต่ NB-IoT ทำงานได้ดีขึ้นด้วยการขยายความครอบคลุมถึง 18 – 20 กม., ซึ่งสูงกว่า 12 – 15 กม. สนับสนุนโดย LoRa.
ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจที่ควรค่าแก่การสังเกต, อย่างไรก็ตาม, คือ NB-IoT ทำงานได้ดีในเมือง, แต่ประสิทธิภาพอยู่ในระดับปานกลางในเขตชานเมืองหรือชนบท (ทุกที่โดยไม่มีสัญญาณมือถือที่แข็งแกร่ง). ความครอบคลุมของ LoRa ในทุกภูมิภาคยังคงค่อนข้างคงที่เนื่องจากไม่ได้อาศัยข้อมูลเซลลูลาร์หรือ WiFi.
LoRaWAN ทำงานได้ดีกว่าในเรื่องนี้. เนื่องจาก NB-IoT ทำงานในคลื่นความถี่ที่ได้รับอนุญาตจากเซลลูลาร์, อุปกรณ์ต้องซิงโครไนซ์กับเครือข่ายเป็นระยะและบ่อยครั้ง, ซึ่งจะใช้พลังงาน. อย่างไรก็ตาม, ไม่จำเป็นต้องซิงโครไนซ์เครือข่ายดังกล่าวในสถาปัตยกรรม LoRa ที่ใช้ ALOHA.
The LoRa end application can precisely determine the ‘sleep’ time of the device, จึงสามารถประหยัดพลังงานแบตเตอรี่ได้อย่างง่ายดาย. The linear transmitter of NB-IoT requires several orders of magnitude more ‘peak current’ than LoRa with nonlinear modulation, ซึ่งทำให้แบตเตอรี่ทำงานหนักขึ้น.
อัตราข้อมูลของการสื่อสาร B-IoT ในทางทฤษฎีสามารถเข้าถึง 160Kbp-250Kbps, ในขณะที่อัตราการสื่อสารของ Lora อยู่ที่ประมาณ 0.3-50Kbps. ในแง่นี้, NB-IoT สามารถโยน LoRa ออกจากเกมได้.
อัตราข้อมูลที่สูงกว่าของ NB-IoT ทำให้เหมาะสำหรับแอปพลิเคชันที่ต้องการปริมาณข้อมูลที่รวดเร็วขึ้น.
ในทางทฤษฎี, สถานีฐาน NB-IoT เดียวสามารถรองรับได้ 200,000 โหนด, ในขณะที่ LoRaWAN รองรับมากกว่า 60,000.
ไม่ว่าโปรโตคอล LPWAN จะทรงพลังเพียงใด, ต้นทุนการดำเนินงานเป็นปัจจัยสำคัญที่ต้องพิจารณา, มิฉะนั้น, พวกเขาไม่น่าจะเป็นโซลูชัน IoT ที่ใช้งานได้. LoRa มีข้อได้เปรียบที่นี่. ราคารวมของโมดูล LoRaWAN อยู่ที่ประมาณ $8 – $10, ซึ่งมีราคาประมาณครึ่งหนึ่งของโมดูล NB-IoT.
การปรับใช้เครือข่าย NB-IoT ที่ซับซ้อนยิ่งขึ้น, ต้นทุนที่เกี่ยวข้องกับ IP ก็ยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น (ในแง่ของใบอนุญาตให้ใช้คลื่นความถี่), จึงเป็นการเพิ่มต้นทุนโดยรวมของ NB-IoT. การอัปเกรด NB-IoT เป็นสถานีฐานขั้นสูง 4G/5G/LTE มีราคาแพงกว่าการติดตั้ง LoRa ผ่านเกตเวย์บนหอคอยอุตสาหกรรม. ค่าใช้จ่ายของเทคโนโลยี LoRa คาดว่าจะลดลงอีกเมื่อตลาดเติบโตเต็มที่.
ตลาดสำหรับเทคโนโลยี LoRaWAN ค่อยๆ เติบโตขึ้นและได้รับความนิยมอย่างกว้างขวางในเครือข่ายสาธารณะ. It has been deployed across the world to build ‘smart cities’. แม้ว่า NB-IoT จะได้รับการยอมรับอย่างมากในโดเมนสาธารณะ, ไม่สามารถใช้ได้กับ LoRa ในเครือข่ายส่วนตัวขององค์กร.
นอกจากนี้, ธุรกิจขนาดใหญ่สามารถใช้ประโยชน์จาก LoRa เพื่อสร้างโมเดล IoT แบบไฮบริดเพื่อสร้างสิ่งอำนวยความสะดวกอัจฉริยะ, และในเวลาเดียวกัน, พวกเขาสามารถใช้เครือข่ายสาธารณะเพื่อประมวลผลข้อมูลและกิจกรรมนอกอุปกรณ์. โปรดทราบว่า NB-IoT ใช้งานได้ในโหมดเครือข่ายสาธารณะเท่านั้น.
| LoRa | NB-IoT | |
|---|---|---|
| ปีแห่งการพัฒนา | 2015 | 2017 |
| แถบความถี่ | คลื่นความถี่ที่ไม่มีใบอนุญาต | คลื่นความถี่ที่ได้รับอนุญาต |
| ครอบคลุมการส่งสัญญาณ | 12 - 15 กม. | 18 - 20 กม. |
| จำนวนโหนดที่รองรับ | 60,000 | 200,000 |
| อัตราการถ่ายโอนข้อมูล | อัตราการถ่ายโอนข้อมูลที่ต่ำกว่า | อัตราการถ่ายโอนข้อมูลที่สูงขึ้น (10x LoRa’s rates) |
| ประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ | อายุการใช้งานแบตเตอรี่ที่ยาวนานขึ้น | อายุการใช้งานแบตเตอรี่สั้นลง |
| ค่าใช้จ่าย | ลดค่าใช้จ่ายต่ออุปกรณ์ (แต่ต้องใช้เกตเวย์) | ราคาต่อเครื่องสูงขึ้น (แต่ไม่จำเป็นต้องใช้เกตเวย์) |
| ความสามารถของเครือข่ายส่วนตัว | ใช่ | เลขที่ |
เมื่อมาถึงแอพพลิเคชั่น, NB-IoT และ LoRa รักษาความสัมพันธ์ที่แข่งขันได้และเสริมกัน. ในพื้นที่ต่างๆ เช่น การวัดแสงอัจฉริยะ ซึ่งคุณสามารถใช้ทั้ง LoRa และ NB-IoT, พวกเขาเป็นคู่แข่งกัน. เครือข่าย NB-IoT เหมาะสำหรับเทอร์มินัลที่มีกิจกรรมหลากหลาย, และเทคโนโลยี LoRa เหมาะอย่างยิ่งสำหรับพื้นที่ใต้ดินและพื้นที่ห่างไกลที่เครือข่าย NB-IoT ไม่เสถียร.
คุณอาจพบว่าบทความทางเทคนิคจำนวนมากเปรียบเทียบเทคโนโลยี LoRa และ NB-IoT ราวกับว่าพวกเขากำลังต่อสู้กันว่าใครเป็นผู้ครองตลาด IoT. ในความเป็นจริง, เป็นสองเทคโนโลยีที่เกิดขึ้นใหม่, มาตรฐาน LoRa และ NB-IoT ได้รับการออกแบบเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงาน, ความปลอดภัยและการทำงานร่วมกันของอุปกรณ์ IoT. โดยรวม, แต่ละประเภทมีจุดแข็งและจุดอ่อนของตัวเองเพื่อตอบสนองกลุ่มผู้ใช้เป้าหมายที่แตกต่างกัน. การเลือกใช้เทคโนโลยีขึ้นอยู่กับความต้องการของผู้ใช้, และควรเลือกอย่างสมเหตุสมผลตามโครงการจริงของคุณ.
ทั้ง NB-IoT และ LoRa ยังอยู่ในช่วงเริ่มต้นของการพัฒนา และต้องการการลงทุนและความพยายามร่วมกันจากทุกฝ่าย. เมื่อการใช้งานขนาดใหญ่เป็นไปได้, ต้นทุนการปรับใช้ NB-IoT และ LoRa จะลดลงอีกตามธรรมชาติ. ในการพัฒนา IoT คลื่นลูกใหม่นี้, การดำเนินโครงการควรได้รับการจัดลำดับความสำคัญเพื่อให้ได้มาซึ่งความได้เปรียบทางการแข่งขัน. นวัตกรรมผลิตภัณฑ์เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับ LoRa และ NB-IoT, และนวัตกรรมแอปพลิเคชันโครงการควรได้รับการเน้นย้ำอย่างมาก. It’s hard to say who will win the match, หลังจากนั้น, ทุกอย่างเป็นไปได้.
อาคารอัจฉริยะเปลี่ยนชีวิตและการทำงานของเราด้วยความสะดวกสบายอย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน, ประสิทธิภาพ, และ…
IoT ได้กลายเป็นพลังแห่งการเปลี่ยนแปลงในโลกที่เชื่อมต่อถึงกันของเรา. It’s like the magical key…
Imagine a world without light...scary, ขวา? We’d all be stumbling around in the dark like…
ก้าวเข้าสู่โลกอันน่าทึ่งของสำนักงานอัตโนมัติอัจฉริยะ, where technology takes center stage and…
ป่าอาจเป็นเรื่องยากที่จะจับตาดู. They’re big, and the tangle of…
ความเครียดของน้ำที่เกิดจากความร้อนสูงอาจเป็นอันตรายต่อการเจริญเติบโตของพืช, especially for small…