LoRa veya NB-IoT, IoT'nin geleceği kim?
Yenilikçi bir teknolojinin ortaya çıkışı kaçınılmaz olarak geleneksel teknolojilere karşı savaşacaktır. Bu, balığın ölümü ve ağın yok edilmesi olabilir. Karşılıklı uzlaşma ve barış içinde bir arada yaşama olabilir veya birden fazla taraf baskın olana teslim olabilir. Nesnelerin İnterneti, LoRa veya NB-IoT'nin favorisi hangisidir?
Nesnelerin İnterneti için temelde iki kategoriye ayrılmış birçok kablosuz iletişim teknolojisi vardır:
- ZigBee, Wi-Fi, Bluetooth ve Z-wave gibi kısa menzilli iletişim teknolojileri;
- LPWAN (düşük güçlü Geniş Alan Ağı, düşük güçlü geniş alan ağı), yani geniş alan ağı iletişim teknolojisi.
Nesnelerin İnterneti'nin hızlı gelişimi, kablosuz iletişim teknolojisi için daha yüksek gereksinimleri ortaya koyuyor ve düşük bant genişliği, düşük güç, uzun mesafe ve büyük ölçüde bağlantılı IoT uygulamaları için tasarlanan LPWAN da hızla ortaya çıkıyor.
Şekil 1 LPWAN endüstri uygulaması
Şu anda, LPWAN iki kategoriye ayrılabilir:
- Lisanssız spektrumda çalışan LoRa teknolojisi;
- NB-IoT, lisanslı spektrum altında çalışıyor.
Şekil 2 Frekans bandı yetkisinin dağılımı
LoRa modülü, Semtech'in SX127X serisi yongalarına dayalı olarak geliştirilen endüstriyel sınıf radyo frekansı kablosuz ürününü ifade eder. Geleneksel dar bant modülasyon teknolojisi ile karşılaştırıldığında, LoRa modülü, ortak kanal parazit performansını bastırmada bariz avantajlara sahip olan ve geleneksel tasarım çözümlerinin aynı anda hesaba katamayacağı mesafe, parazit önleme ve güç tüketimi sorununu çözen yayılı spektrum modülasyon teknolojisini kullanır.
NB-IoT, Dar Bant Nesnelerin İnterneti (Dar Bant Nesnelerin İnterneti) teknolojisini ifade eder. Lisanslı frekans bandında çalışan bir teknolojidir. Çekirdek, akıllı evlerde, akıllı şehirlerde ve akıllı şehirlerde geniş dağıtım için uygun düşük kaliteli IoT terminalleri (düşük akım tüketimi) içindir. Üretim ve diğer alanların uzun mesafeli, düşük hızlı, düşük güçlü ve çok terminalli IoT uygulamalarında büyük avantajları vardır.
Teknik çözümler açısından LoRa ve NB-IoT'nin kendi avantajları vardır.
LoRa avantajları:
NB-IoT ile karşılaştırıldığında LoRa, bunu yapmak için Alt GHz frekans bandına dayanır. Daha düşük güç tüketimiyle uzun mesafelerde iletişim kurmak daha kolaydır ve pillerle veya diğer enerji toplama yöntemleriyle çalıştırılabilir;
LoRa sinyalinin daha uzun dalga boyu, sinyalin Penetrasyon ve engellerden kaçınma yeteneği;
Alım hassasiyeti büyük ölçüde geliştirilir ve -148dBm'den fazla alım hassasiyeti, görünür iletişim mesafesini 15 kilometreye kadar çıkarır;
Azaltılmış güç tüketimi, alıcı akımı sadece 14mA, bekleme akımı 1.7mA, bu da pilin servis ömrünü büyük ölçüde geciktiriyor;
Terminallere ve yoğunlaştırıcılara / ağ geçitlerine dayalı sistemler, aralık belirlemeyi ve konumlandırmayı destekleyebilir. LoRa'nın mesafe ölçümü, geleneksel RSSI yerine sinyalin hava iletim süresine dayanır ve konumlandırma doğruluğu 5 m'ye ulaşabilir (10 km'lik bir menzil varsayılırsa).
NB-IOT avantajları:
Geniş kapsam , Geliştirilmiş iç mekan kapsama alanı sağlayacaktır.Aynı frekans bandında, NB-IoT'nin mevcut ağ üzerinden 20dB'lik bir kazancı vardır ve kapsama alanı 100 kat daha büyüktür;
Büyük bağlantıları destekleyebilme becerisiyle, NB-IoT'nin bir sektörü 100.000 bağlantıyı destekleyebilir, düşük gecikme duyarlılığını, ultra düşük ekipman maliyetini, düşük ekipman güç tüketimini ve optimize edilmiş ağ mimarisini destekler;
Daha düşük güç tüketimi , NB-IoT terminal modülünün bekleme süresi 10 yıl kadar uzun olabilir; (terminal günde bir kez 200Byte mesaj gönderirse 5 watt-saatlik pil ömrü 12,8 yıla ulaşabilir)
Daha düşük modül maliyeti , Şirket tek bir bağlı modül yaklaşık 5 dolar bekliyor.
Tablo 1 LoRa ve NB-IoT parametre karşılaştırma tablosu
LoRa ve NB-IoT uygulama senaryolarının uyarlanabilirlik karşılaştırması.
1. Akıllı üç metre
Akıllı üç sayaç alanıyla ilgili şirketler ve departmanlar, düşük hızlı veri iletimi, sık iletişim ve düşük gecikme süresi gerektirir. Üç metre şu anda kademeli olarak pillerle çalıştırıldığı için, ultra düşük güç tüketimi ve uzun pil ömrü gereksinimlerine daha fazla dikkat ediyorlar.
Ek olarak, gizli tehlikelerle zamanında başa çıkmak için kablolu ağın gerçek zamanlı izlenmesi de gereklidir. LoRaWAN'ın ClassC'si düşük gecikme süresi sağlayabilir ve özel bir ağ, düşük iletim hızı ve sık iletişim gereksinimleri için çok gereklidir.
2. Akıllı Tarım
Tarım için düşük güçlü ve düşük maliyetli sensörlere acilen ihtiyaç duyulmaktadır. Sıcaklık, nem, karbondioksit ve tuzluluk gibi sensörlerin uygulanması, üretimi artırmak ve su tüketimini azaltmak için tarım için büyük önem taşıyor.Bu sensörlerin düzenli olarak veri yüklemesi gerekiyor.
LoRa, bu tür senaryolar için çok uygundur. Dahası, birçok uzak çiftlik veya tarım arazisi, 4G / LTE'yi bir kenara bırakın, hücresel ağları kapsamaz, bu nedenle NB-IoT, LoRa kadar akıllı tarım için uygun değildir.
3. Otomatik üretim
Fabrika makinelerinin çalışması, yalnızca üretim verimliliğini sağlamakla kalmayıp aynı zamanda uzaktan izleme yoluyla manuel verimliliği de artırabilen gerçek zamanlı izleme gerektirir. Fabrikaların otomatik imalat ve üretiminde, birçok farklı sensör ve ekipman türü bulunmaktadır. Bazı senaryolar sık iletişim gerektirir ve iyi hizmet kalitesi sağlar, şu anda NB-IoT daha uygun bir seçimdir.
Ve bazı senaryolar, cihazı takip etmek ve durumu izlemek için düşük güçlü ve uzun ömürlü pillere sahip düşük maliyetli sensörleri gerektirir, bu durumda LoRa makul bir seçimdir. Bu nedenle, otomatik üretimin çeşitliliği için NB-IoT ve LoRa'nın her ikisi de yararlıdır.
Dört, akıllı bina
Binanın yenilenmesi için sıcaklık ve nem, güvenlik, zararlı gaz, su akışı izleme gibi sensörler eklenmiş ve izlenen bilgiler düzenli olarak yüklenerek yöneticilerin denetimini kolaylaştırırken aynı zamanda kullanıcıları daha rahat hale getiriyor.
Genel olarak konuşursak, bu sensörlerin iletişiminin özellikle sık olması veya özellikle iyi bir hizmet kalitesi sağlamasına gerek yoktur ve taşınabilir bir ev ağ geçidi ihtiyaçları karşılayabilir. Dolayısıyla bu sahnede LoRa daha uygun bir seçimdir.
Beş, lojistik izleme
Pazarı izlemek veya bulmak için önemli bir gereklilik, terminalin pil ömrüdür. Lojistik izleme, pratik bir hibrit dağıtım durumu olarak kullanılabilir. Lojistik işletme, konumlandırma ihtiyacına göre, bir depo veya bir nakliye aracı olabilen, ağı istenen lokasyonda konuşlandırabilir.Bu sırada portatif baz istasyonu kullanışlı hale gelir.
LoRa böyle bir dağıtım çözümü sağlayabilir, ancak NB-IoT için aşırı izleme aralığına sahip baz istasyonlarının döşenmesi büyük bir sorundur. Aynı zamanda LoRa, yüksek hızda hareket ederken iletişimin NB-IoT'den daha istikrarlı olmasını sağlayan bir özelliğe sahiptir. Yukarıdaki hususlar için LoRa, lojistik takibi için daha uygundur.
Hem LoRa hem de NB-IoT hala geliştirmenin ilk aşamalarındadır ve tüm taraflardan girdi ve ortak geliştirme gerektirir. Büyük ölçekli dağıtım bir gerçek olduğunda, LoRa ve NB-IoT modülleri doğal olarak daha da azalacaktır. Nesnelerin İnterneti'nin yeni gelişim dalgasında, ancak proje ilk olarak uygulanırsa ilerleme fırsatını kazanabilirsiniz.
