Anscheinend, die welt ist ein globales dorf, und die Leute müssen kommunizieren, an Projekten und Veranstaltungen virtuell teilnehmen, und Aufgaben aus der Ferne ausführen. Deswegen, es gibt eine Notwendigkeit für das Internet, Multimedia, und am wichtigsten, drahtlose Kommunikationsnetze. Mit drahtlosen Technologien, Menschen können Daten teilen, Stimme, Bilder, und sogar Videos im Handumdrehen. Dienste wie Fernsehen, Radio, Mobiltelefon, und Live-Konferenzen werden durch drahtlose Technologien ermöglicht. Dies zeigt, wie drahtlose Kommunikationssysteme zu einem festen Bestandteil des menschlichen Alltags geworden sind.
Es ist eine Möglichkeit, Informationen von Punkt A nach B zu übertragen (oder zwischen zwei oder mehr Punkten) ohne einen elektrischen Leiter oder ein physikalisches Medium zu verwenden. Es gibt 3 Haupttypen:
Sie benutzen Radiowellen, das Mutternetzwerk verwendet jedoch Kabel, überträgt jedoch an einen oder mehrere drahtlose Zugangspunkte, an denen sich ein drahtloser Benutzer mit dem kabelgebundenen Netzwerk verbinden kann.
Sie sind Kurzstreckennetze (normalerweise eine Reichweite von 30 Fuß) mit Bluetooth-Technologie. Sie verbinden kompatible Geräte wie Telefone, Stck, und Bluetooth-Beacons in der Nähe eines zentralen Standorts.
Kommt durch Mobilfunksignale von Mobilfunkanbietern.
Ein grundlegendes drahtloses Kommunikationssystem hat 3 Hauptelemente:
Es verfügt über einen Encoder, der Informationen von der Quelle empfängt und in ein lesbares Signal umwandelt. Die Informationen werden dann durch einen Verschlüsselungsstandard verschlüsselt und dann an einen Encoder übertragen. Der Encoder minimiert Informationsfehler wie Rauschen, um ein moduliertes Signal zu erhalten. Es wird dann gemultiplext und an den Kanal gesendet.
Es ist das Medium zur Übertragung von Informationssignalen vom Sender (Sender) an den Empfänger (Empfänger).
Seine Aufgabe besteht darin, das Quelleninformationssignal zu reproduzieren, nachdem es vom Kanal empfangen wurde. Der Empfänger macht rückgängig, was der Sender gemacht hat, und deshalb hat der Empfängerpfad Demultiplexing, Demodulation, Kanaldecodierung, Entschlüsselung, und Quelldecodierung.
Es gibt jetzt so viele drahtlose Technologien, und es besteht die Möglichkeit, in Zukunft mehr zu erreichen, wenn die Technologie fortschreitet und sich die Bedürfnisse der Menschen weiterentwickeln. Hier sind einige der wichtigsten Systeme:
Vorteile
Nachteile
IoT-Geräte sind heutzutage in aller Munde. Eigentlich, jede Sekunde, 127 vormals „dumme“ Geräte erhalten Zugang zum Internet. Von Schuhen und Fahrzeugen bis hin zu Häusern und Kleidung, Die Zahl der Geräte, die immer mehr in die IoT-Welt eintreten, ist endlos. Der Markt für Smart Devices wächst von Minute zu Minute, mit Smart-Home-Geräten mit einem 69% Durchdringung in den USA.
Noch besser, IoT-Geräte vereinfachen Fertigungsprozesse, von der Qualitätskontrolle bis zur Produktionshallenüberwachung. Im Idealfall, Die Bereitstellung dieser IoT-Geräte für Ihren Kundenstamm wird deren Leben mit Sicherheit einfacher machen, aber du musst zuerst verstehen, wie das alles funktioniert. Der erste Schritt besteht darin, die drahtlosen Technologien rund um die IoT-Konnektivität zu verstehen; LoRa, LoRaWAN, LTE.M, W-LAN, Zigbee, Bluetooth, und 5G. Gut für dich, In diesem Abschnitt werden die einzelnen drahtlosen Technologien im Vergleich zu LoRaWAN aufgeschlüsselt, damit Sie sie besser verstehen.
LoRaWAN vs. 5G-Wireless-Technologien
5G ist LoRaWAN überlegen, aber letzteres soll ersteres ersetzen, bevor 5G weiter verbreitet werden kann. Im Idealfall, 5G hat die Fähigkeit, mehr Daten schneller und mit wenig Aufwand zu senden. jedoch, Der Aufbau der für 5G erforderlichen Infrastruktur erfordert Zeit und viele Investitionen, bevor sie zu einer praktikablen Option werden kann.
Auf der Kehrseite, LoRaWAN war das erste Netzwerk für IoT-Geräte, besonders im industriellen Setup. Das sind Geräte, die sehr kleine Datenpakete zuverlässig versenden können, von Temperatur zu Luftfeuchtigkeit.
LoRaWAN vs. Bluetooth drahtlose Technologien
Ein Schlüssel zum Mitnehmen im LoRa vs. Die Bluetooth-Debatte besagt, dass beide Schlüsselfaktoren in der IoT-Welt waren. Eigentlich, jeder könnte für eine bessere Funktionalität leicht zusammen integriert werden. Während Bluetooth tendenziell weniger batteriehungrig ist als Wi-Fi und LTE, es ist immer noch leistungshungriger als LoRa, außer wenn Sie Bluetooth Low Energy verwenden. Es deckt eine kürzere Reichweite ab als LoRa, ideal für Geräte in unmittelbarer Nähe.
LoRaWAN vs. LoRa-Funktechnologien
Es ist üblich, dass die meisten Leute diese Begriffe synonym verwenden, obwohl die beiden ziemlich unterschiedlich sind. Alles läuft auf die Ebene des Telekommunikationsgeräts herunter, mit dem das Netzwerk interagiert. Langstrecken, abgekürzt als LoRa, ist ein Funkwellenträgersignal, das mit der physikalischen Schicht des Geräts interagiert. Wenn Sie ein LoRa-Modem haben, Sie können Ihre Daten in übertragbare Signale umwandeln. Während es andere ähnliche Netzwerke gibt (WLAN und Bluetooth), LoRa ist insofern besser, als es eine große Kommunikationsreichweite hat und die Empfängerempfindlichkeit verbessert.
LoRaWAN, auf der anderen Seite, verbindet/verknüpft das Long-Range-Signal mit der Anwendung. Es steuert sowohl die Architektur als auch das Protokoll, indem Sie die Akkulaufzeit der Knoten verfolgen können, die Sicherheit der übertragenen Daten, und sogar Netzwerkkapazität. Es hilft Ihnen einfach, das IoT-Gerät besser zu nutzen und erleichtert gleichzeitig die Übertragung von Daten in die Cloud.
LoRaWAN vs. LTE-M-Funktechnologien
LTE-M, wie jedes andere Mobilfunknetz, ist bereits etabliert. Das Netzwerk hat einen starken Datendurchsatz, aber bei der Akkulaufzeit hinkt es hinterher. Auch LTE-M ist aufwendig in der Einführung, was es für schnelle Bereitstellungsprojekte ungeeignet macht.
Auf der Kehrseite, LoRaWAN ist einfach bereitzustellen. Was besser ist, ist, dass die Technologie eine längere Akkulaufzeit hat und für IoT-Geräte nativ entwickelt wurde.
LoRaWAN vs. Sigfox drahtlose Technologien
In den meisten Fällen, Leute interessieren sich für die Vergleiche zwischen Lora und Sigfox, aufgrund der Dominanz beider Technologien in der IoT-Welt. Während Sigfox einen kleineren Bereich abdeckt als LTE-M, Es wurde speziell für Geräte mit geringer Datenübertragungsrate entwickelt. Einer der Hauptvorteile ist, dass es ein völlig anderes Netzwerk für IoT-Geräte bietet.
LoRa schafft ein Gleichgewicht zwischen dem Abdeckungsbereich, die Datenrate sowie den Stromverbrauch aufgrund seines CSS (Chirp-Spreizspektrum) Modulation. Es arbeitet mit einem nicht lizenzierten Funkspektrum und bietet gleichzeitig ein völlig separates Netzwerk.
LoRaWAN vs. W-lan drahtlose Technologien
Der beste Weg, um LoRa vs . zu beschreiben. Wi-Fi-Diskrepanzen müssen zu den Grundlagen zurückkehren. Jeder Netzwerktyp kann nur zwei von drei Eigenschaften haben; Langstrecken, Energieeffizient, und hohe Bandbreite. Während Wi-Fi in Bezug auf die Bandbreite überlegen ist, es leidet unter Akkulaufzeit und Reichweite. Die meisten Netzwerke könnten Schwierigkeiten haben, an der Vergangenheit zu arbeiten 15 Meter, Daher sind sie für verstreute IoT-Geräte ungeeignet.
Im Vergleich, Der geringe Stromverbrauch und die hohe Reichweite von LoRa machen es ideal für diese Geräte. jedoch, LoRa wird Schwierigkeiten haben, ein einzelnes Bild zu senden, geschweige denn große Dateien. Es gedeiht darin, kleine Datenpakete zu senden, wie Temperatur und Luftfeuchtigkeit.
LoRaWAN vs. Zigbee drahtlose Technologien
Das wichtigste Verkaufsargument für LoRaWAN sind die geringen Kosten, Langstrecken, und Low-Power-Sensing, was es zu einem großartigen Rivalen oder Zigbee macht. Zu den größten Abweichungen im LoRa vs. Die Zigbee-Debatte ist die Tatsache, dass LoRa eine Sternnetzwerktopologie verwendet, während Zigbee eine Mesh-Netzwerktopologie verwendet.
Für LoRa bedeutet dies, dass jeder Geräteknoten mit einem bestimmten Gateway kommuniziert. Im Fall von Zigbee, jeder Knoten kann mit jedem anderen Knoten im Mesh-Netzwerk kommunizieren, ideal für entferntes Multi-Hopping. Bei Verwendung mit dem richtigen Gerätedesign, Zigbee kann es leicht mit der Energieeffizienz von LoRa aufnehmen.
LoRaWAN vs. Z-Welle drahtlose Technologien
Z-Wave und Zigbee sind sich insofern ziemlich ähnlich, als sie beide Low-Power-Netzwerke sind, die unter einem Mesh-Protokoll arbeiten und für den Datenaustausch über kurze bis mittlere Distanzen gedacht sind. Auf der Kehrseite, LoRa läuft unter einer Sternnetzwerktopologie, wobei jeder Knoten mit einem bestimmten Gateway kommuniziert.
LoRaWAN vs. NB-IoT: Ein Vergleich zwischen IoT Wegbereiter
Während beide Netzwerke in der Regel die Geolokalisierung in ungefähr gleichem Maße unterstützen, es gibt einige unterschiede zwischen ihnen. LoRaWAN verbraucht weniger Strom als NB-IoT, ideal für jedes Projekt, das schnelle Aktualisierungsraten erfordert. Die Batterie seiner Geräte kann bis zu fünfzehn Jahre halten, im Vergleich zu den zehn Jahren NB-IoT. jedoch, letzteres hat einen besseren Datendurchsatz als ersteres.
Eine Sache, die im LoRa vs . auftaucht. NB-IoT-Debatte macht den Unterschied in der Datensicherheit. NB-IoT ist durch überlegene Verschlüsselung auch viel sicherer und hat eine geringere Latenz. Die Latenz auf LoRaWAN hängt von den Spezifikationen des verwendeten Geräts ab.
In der heutigen Welt, Das Internet der Dinge (IoT) ist in den meisten Teilen der Welt weit verbreitet. Es wird erwartet, dass es noch weiter wächst, das übernehmen 30 Milliarden vernetzte Geräte werden bis zum Jahr erwartet 2023. Denn IoT ist vielfältig und vielseitig, Es gibt keine einzelne Netzwerklösung, die für alle Anwendungsfälle geeignet ist. Jede Kommunikationslösung bedient ein vorgegebenes Feld optimal. Hier ist eine Liste der gängigsten drahtlosen IoT-Technologien und deren Anwendungsfälle:
| Mobilfunknetze | LPWANs | M2M-verbundene Geräte | erweiterte Realität (MIT) und virtuelle Realität (VR) | Bluetooth und andere BLE | W-LAN | Mesh-Protokolle wie Zigbee |
| Sie bieten zuverlässige Breitbandkommunikation, die Sprachanrufe unterstützt, Datenübertragung, und Video-Streaming-Anwendungen. Ebenfalls, es kann aufgrund seiner Mobilfunkkonnektivität mit langer Bandbreite für Tracking-Dienste verwendet werden. | Geräte, die LPWAN verwenden, können sich mit allen IoT-Sensoren verbinden. Deswegen, Sie können es verwenden, um Assets zu verfolgen, Facility-Management machen, die Umgebung überwachen, und Besucher in Smart Homes erkennen. | Fabriken nutzen IoT-fähige Maschinen, um Aufgaben intelligenter auszuführen, nicht schwerer. Die Maschinen verfügen über Sensoren, die es dem Benutzer ermöglichen, den Verschleiß zu verfolgen, Arbeitsbelastung überwachen, Ausgang, und Eingabe, etc. Fabrikhallen werden dank drahtloser IoT-Technologien automatisiert. | Mit IoT-Geräten, Sie können reale Informationen verwenden und sie mit AR/VR überlagern. Benutzer werden in die digitale Welt versetzt und verwenden erfasste menschliche Bewegungen, um sie in diese Welt einzutauchen. | Bluetooth ist unter WPAN (Drahtlose Personal Area Networks). Fortgeschritten zu BLE, es wird am besten in kleinen Consumer-IoT-Anwendungen angewendet. Sie werden in Smart Homes eingesetzt, Einzelhandel, Einkaufszentren, und sogar im Produktionsbereich. | Es wird verwendet, um Geräte in Smart Homes wie Haushaltsgeräte und Sicherheitskameras zu verbinden. Es ist nicht für den IoT-Industriesektor geeignet. | Sie werden eingesetzt, um die Abdeckung durch den Austausch von Sensordaten über viele Sensorknoten zu erhöhen. Sie ergänzen Wi-Fi, um Smart Homes zu verbessern. |
LPWAN ist die am häufigsten verwendete und bevorzugte Technologie für zahlreiche Anwendungen. Seine zahlreichen Vorteile wie Übertragung mit großer Reichweite und Energieeinsparung machen es in verschiedenen IoT-Bereichen wie Smart Home und Smart Agriculture einsetzbar. Es gibt 4 Haupttypen von LPWAN-Technologien. Sie sind LoRa, NB-IoT, SigFox, und LTE-M. Sehen Sie sich die folgende Tabelle an, um Sie bei der Auswahl der LPWAN-Technologie zu unterstützen, die für Ihre Anforderungen geeignet ist.
| ART DER LPWAN-TECHNOLOGIE | LoRa | NB-IoT | SigFox | LTE-M |
| VORTEILE | -Ideal für Einzelgebäudenutzungen/-anwendungen -Einfache Einrichtung und Verwaltung Ihres persönlichen Netzwerks -LoRa-Geräte arbeiten auch in Bewegung ermüdungsfrei -Geräte mit LoRa-Technologie haben eine längere/lange Akkulaufzeit -Unterstützt Bidirektionalität wie Command-and-Control-Funktionalität | -Hat schnelle Reaktionszeiten und bietet qualitativ hochwertige Dienstleistungen. -Geräte, die NB-IoT nutzen, sind auf die 4G-Abdeckung angewiesen und funktionieren daher gut in tiefen Innenräumen und dichten städtischen Zentren. | -Niedrige Kosten - Funktioniert gut mit Geräten, die nicht häufig übertragen oder kleine Datenmengen nur langsam senden. | -Durch VOLTE, LTE-M-Technologie unterstützt Voice over Network.- Unter allen LPWAN-Technologien, LTE-M hat die niedrigste Latenz und die höchsten Raten.- Aufgrund der Fahrzeugübergabe, LTE-M kann Daten während der Fahrt übertragen und eine stabile Verbindung aufrechterhalten. |
| NACHTEILE | -Niedrige Datenraten -Lange/hohe Latenzzeit | -Schwer zu implementieren FOTA (Firmware-over-the-air), besonders große oder viele Dateien. -Funktioniert nicht beim Verschieben von Assets. Es gilt nur für Sachanlagen/statische Vermögenswerte, d. h. Sensoren und Messgeräte. | -Nur Uplink unterstützen. -Daten können nur schwer übertragen werden, während Assets mobil sind. | -Hoher Bandbreitenverbrauch – Hohe Kosten. |
Die folgende Tabelle vergleicht die 3 führende LPWAN-Technologien, die um groß angelegte IoT-Anwendungen oder -Implementierungen konkurrieren.
| LPWAN-TypEigenschaften | SigFox | LoRa (LoRaWAN) | NB-IoT |
| Modulation | BPSK | CSS | QPSK |
| Frequenz | Nicht lizenzierte ISM-Bänder | Nicht lizenzierte ISM-Bänder | Lizenzierte LTE-Bänder |
| Bandbreite | 100 Hz | 250 kHz und 125 kHz | 200 kHz |
| Maximale Datenrate | 100 bps | 50 kbps | 200 kbps |
| Bidirektional | Begrenzt / Halbduplex | Jawohl / Halbduplex | Jawohl / Halbduplex |
| Maximale Nachrichten/Tag | 140 (das), 4 (DL) | Unbegrenzt | Unbegrenzt |
| Maximale Nutzlastlänge | 12 Bytes (das), 8 Bytes (DL) | 243 Bytes | 1600 Bytes |
| Abdeckungsbereich | 10 km (städtisch), 40 km (ländlich) | 5 km (städtisch), 20 km (ländlich) | 1 km (städtisch), 10 km (ländlich) |
| Störfestigkeit | Sehr hoch | Sehr hoch | Niedrig |
| Authentifizierung & Verschlüsselung | Nicht unterstützt | Jawohl (AES 128b) | Jawohl (LTE-Verschlüsselung) |
| Adaptive Datenrate | Nein | Jawohl | Nein |
| Aushändigen | Endgeräte verbinden sich nicht mit einer einzelnen Basisstation | Endgeräte verbinden sich nicht mit einer einzelnen Basisstation | Endgeräte verbinden sich zu einer einzigen Basisstation |
| Lokalisierung | Jawohl (RSSI) | Jawohl (TDOA) | Nein (unter Spezifikation) |
| Privates Netzwerk zulassen | Nein | Jawohl | Nein |
| Standardisierung | Das Unternehmen Sigfox arbeitet mit ETSI an der Standardisierung des Sigfox-basierten Netzwerks | LoRa-Allianz | 3ES TUT NICHTS ZUR SACHE |
Was ist LoRa?
Lora steht für Long Range. Es basiert auf einer Spread-Spectrum-Modulationstechnik, die vom Chirp-Spread-Spektrum übernommen wurde, abgekürzt als CSS, Technik. LoRa wurde ursprünglich vom Cycleo von Grenoble entwickelt, aber später von Semtech . übernommen. Semtech gehört zu den Gründern der LoRa Alliance. Die physische Reichweite von LoRa beträgt ungefähr 10+ Kilometer bei idealen Bedingungen. Es unterstützt die folgende Hardware; SX1261, SX1262, SX1268, SX1272, SX1276, und SX1278.
Taste Besonderheits von LoRa
Hier sind die wichtigsten Merkmale der Long-Range-Technologie:
LoRa unterstützt die Verbindung von Geräten, die vorhanden sind 30 Meilen auseinander. Es dringt in ländliche Gebiete vor, dichte urbane Zentren, und tief drinnen.
LoRa-Geräte benötigen minimale Leistung, um ihren Zweck zu erfüllen, Unterstützung einer langen Akkulaufzeit von 5 zu 10 Jahre. Sie sind energieeffizient und kostensparend.
LoRa verfügt nicht nur über eine Ende-zu-Ende-AES128-Verschlüsselung, sondern bietet auch einen Integritätsschutz, gegenseitige Authentifizierung, und Vertraulichkeit. Ihre Nachrichten sind sicher, während Sie LoRa verwenden, um Informationen zu teilen oder zu erhalten.
Geräte, die LoRa-Technologie verwenden, können Informationen global austauschen und nutzen, die einfache Bereitstellung von Lösungen und IoT-Anwendungen überall auf der Welt.
LoRa-Geräte unterstützen GPS- oder IP-Adressverfolgungsanwendungen bei geringem Stromverbrauch.
Mit diesen Geräten können Sie sich ganz einfach von einem Ort zum anderen bewegen, und sie behalten ihre stabile Funktionalität ohne übermäßigen Stromverbrauch oder Belastung bei.
LoRa tech can support a high number of messages in each base station without strain and still meet public network operators’ needs hence serve a broader market.
Aufgrund seines geringen Stromverbrauchs, es erhöht die Batterielebensdauer, was wiederum die Wiederbeschaffungskosten reduziert.
Was ist LoRaWAN (Weitreichendes Weitverkehrsnetz)?
Es handelt sich um ein Punkt-zu-Mehrpunkt-Netzwerkprotokoll, das auf der Lora-Technologie basiert. LoRaWAN verwendet drahtlose Konnektivität, um IoT- oder batteriebetriebene Geräte weltweit mit dem Internet zu verbinden, National, oder regionale Netzwerke. LoRaWAN zielt auf das essenzielle Internet der Dinge ab (IoT) Bedürfnisse wie End-to-End-Sicherheit, Mobilität, gerichtete Kommunikation, etc.
Hauptmerkmale von LoRaWAN
Lesen Sie weiter, um mehr über die Schlüsselelemente der Long-Range Wide Area Network-Technologie zu erfahren.
Warum ist LoRa eine gute Wahl?
LoRa ist die am meisten bevorzugte Technologie unter Low Power Long Range Wide Area Networks in IoT-Anwendungen. Dies liegt daran, dass es aufgrund seiner großen Reichweite und Energieeinsparung sowohl technische als auch wirtschaftliche Vorteile gegenüber etablierten Protokollen wie Wi-Fi bietet. Was ist mehr, Die Kosten für die Installation und Wartung der LoRa-Infrastruktur sind günstiger als die von Mobilfunknetzen. Dies liegt daran, dass die Bandbreite von LoRa niedriger ist als ihre. Ein weiterer Vorteil von LoRa ist, dass man seine Netzwerke und Infrastruktur einfach einrichten kann. In anderen LPWAN-Technologien, das könnte unmöglich sein.
Es gibt mehrere Bereiche, in denen die LoRa-Technologie angewendet werden kann. Immer noch, meist, es wird am besten dort verwendet, wo es keinen Zugang zu Strom gibt, Es ist kein sofortiges Feedback erforderlich, und wo es schwierig ist, physisch auf das Netzwerk zuzugreifen. Hier ist eine Liste von Feldern, in denen LoRa am besten angewendet wird:
Vorteile von LoRa für drahtlose IoT-Netzwerke
Long Range bietet viele Vorteile für das drahtlose Internet der Dinge. Es besteht kein Zweifel, dass es tief in der IoT-Welt verwurzelt ist, und wäre da nicht, IoT könnte noch weit davon entfernt sein, wo es jetzt ist. Zu den herausragenden Vorteilen von Lora für das IoT gehören;
Abschließend, LoRa bietet eine hervorragende Balance zwischen Akkulaufzeit, Bandbreite, und andere Funktionen, Unterstützung einer Vielzahl von IoT-Anwendungen und einfache Bereitstellung. Das Ende der Möglichkeiten und Chancen, die LoRa dem IoT bietet, ist nicht absehbar, da seine Anwendungen von Tag zu Tag zunehmen.
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