Προφανώς, ο κόσμος είναι ένα παγκόσμιο χωριό, και οι άνθρωποι πρέπει να επικοινωνούν, να συμμετέχουν ουσιαστικά σε έργα και εκδηλώσεις, και να εκτελεί εργασίες από απόσταση. Ως εκ τούτου, there’s a need for the internet, ΠΟΛΥΜΕΣΑ, και το πιο κρίσιμο, ασύρματα δίκτυα επικοινωνίας. Με ασύρματες τεχνολογίες, οι άνθρωποι μπορούν να μοιράζονται δεδομένα, φωνή, εικόνες, ακόμη και βίντεο εν συντομία. Υπηρεσίες όπως η τηλεόραση, Ραδιόφωνο, κινητό τηλέφωνο, και η ζωντανή διάσκεψη είναι δυνατή χάρη στις ασύρματες τεχνολογίες. Αυτό δείχνει πώς τα συστήματα ασύρματων επικοινωνιών έχουν γίνει αναπόσπαστο μέρος της ανθρώπινης καθημερινής ζωής.
Τι είναι τα ασύρματα τεχνολογίες?
It’s a way of transferring information from point A to B (ή ανάμεσα σε δύο ή περισσότερα σημεία) χωρίς χρήση ηλεκτρικού αγωγού ή φυσικού μέσου. Υπάρχουν 3 κύριοι τύποι:
- Τα ασύρματα δίκτυα ευρείας περιοχής (WWAN).
Χρησιμοποιούν ραδιοκύματα, αλλά το μητρικό δίκτυο χρησιμοποιεί καλώδια αλλά μεταδίδει σε ένα ή περισσότερα σημεία ασύρματης πρόσβασης όπου ένας ασύρματος χρήστης μπορεί να συνδεθεί στο ενσύρματο δίκτυο.
- Το ασύρματο προσωπικό δίκτυο περιοχής (WPAN)
Είναι δίκτυα μικρής εμβέλειας (συνήθως σε απόσταση 30 ποδιών) χρησιμοποιώντας τεχνολογία Bluetooth. Συνδέουν συμβατές συσκευές όπως τηλέφωνα, τεμ, και Bluetooth beacons κοντά σε κεντρική τοποθεσία.
- Το ασύρματο τοπικό δίκτυο (WLAN)
Έρχεται ως αποτέλεσμα των σημάτων κινητής τηλεφωνίας που παρέχονται από παρόχους υπηρεσιών κινητής τηλεφωνίας.
Ποια είναι τα κύρια στοιχεία ενός συστήματος ασύρματης επικοινωνίας
Ένα βασικό σύστημα ασύρματης επικοινωνίας διαθέτει 3 κύρια στοιχεία:
- Ο πομπός
Διαθέτει κωδικοποιητή που λαμβάνει πληροφορίες από την πηγή και τις μετατρέπει σε αναγνώσιμο σήμα. Στη συνέχεια, οι πληροφορίες κρυπτογραφούνται από ένα πρότυπο κρυπτογράφησης και στη συνέχεια μεταφέρονται σε έναν Κωδικοποιητή. Ο κωδικοποιητής ελαχιστοποιεί τις βλάβες στις πληροφορίες όπως ο θόρυβος για να λάβει ένα διαμορφωμένο σήμα. It’s then multiplexed and sent to the channel.
- Το κανάλι
It’s the medium of transmitting information signals from the sender (πομπός) στον παραλήπτη (δέκτης).
- Ο λαβων
Η δουλειά του είναι να αναπαράγει το σήμα πληροφοριών πηγής αφού το λάβει από το κανάλι. Ο δέκτης αναιρεί αυτό που έκανε ο πομπός, and that’s why the receiver path has demultiplexing, αποδιαμόρφωση, αποκωδικοποίηση καναλιού, αποκρυπτογράφηση, και αποκωδικοποίηση πηγής.
Τύποι ασύρματων τεχνολογίες
Υπάρχουν τόσες πολλές ασύρματες τεχνολογίες τώρα, and there’s a possibility of more in the future as technology advances and the needs of humans evolve. Εδώ είναι μερικά από τα κύρια συστήματα:
- Τη ραδιοτηλεοπτική μετάδοση
- Το σύστημα κινητής τηλεφωνίας (Κυτταρική Επικοινωνία)
- Το σύστημα ασύρματων τηλεφώνων
- Παγκόσμιο Σύστημα Τοποθεσίας (Σελίδα GPS)
- Το Ραντάρ
- Η υπέρυθρη επικοινωνία
- Η δορυφορική επικοινωνία
- Το WLAN (Wi-Fi)
- Η επικοινωνία μικροκυμάτων
- Ταυτοποίηση ραδιοσυχνοτήτων (RFID)
- Το Zigbee
- Το Bluetooth
Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα του ασύρματου δικτύου τεχνολογίες
Πλεονεκτήματα
- Τα συστήματα ασύρματου δικτύου είναι εύκολο να ρυθμιστούν, φθηνότερο στην εγκατάσταση, και επίσης να διατηρήσει.
- Πληροφορίες (δεδομένα, Βίντεο, και τα λοιπά.) μεταφέρεται γρήγορα και γρηγορότερα.
- Χαμηλό κόστος συντήρησης και εγκατάστασης σε σύγκριση με τα ενσύρματα δίκτυα.
- Προηγμένη κάλυψη. Μπορείτε να έχετε πρόσβαση στις ασύρματες τεχνολογίες οπουδήποτε ανά πάσα στιγμή.
- Δεν μεταφέρουν πλέον καλώδια και καλώδια για να αποκτήσουν τη σύνδεση.
- Επιτρέπει στους επαγγελματίες να εργάζονται οπουδήποτε από απόσταση.
- Οι καταστάσεις έκτακτης ανάγκης μπορούν τώρα να διευθετηθούν γρήγορα με ασύρματη επικοινωνία. Η άμεση υποστήριξη παρέχεται μέσω κυψελοειδών δικτύων.
- Μπορείτε να το μεταφέρετε και να το εγκαταστήσετε ξανά οπουδήποτε, οποτεδήποτε.
- Οι ασύρματες τεχνολογίες είναι πιο προσαρμόσιμες σε νέα περιβάλλοντα από τα ενσύρματα δίκτυα.
Μειονεκτήματα
- It’s less secure. Αυτό συμβαίνει επειδή η επικοινωνία ασκείται μέσω ανοιχτού χώρου.
- Αναξιόπιστη/αναξιόπιστη. Οι ασύρματες τεχνολογίες είναι επιρρεπείς σε παρεμβολές σήματος, ακτινοβολία, και τα λοιπά.
- Έχουν αυξημένες πιθανότητες μπλοκαρίσματος.
- Speed varies to the user’s location in relation to the network.
- Τα ραδιοσήματα έχουν περιορισμένο εύρος.
LoRaWAN εναντίον. άλλες ασύρματες τεχνολογίες IoT
Οι συσκευές IoT είναι όλες της μόδας στις μέρες μας. στην πραγματικότητα, κάθε δευτερόλεπτο, 127 previously ‘dumb’ devices are given access to the internet. Από παπούτσια και οχήματα μέχρι σπίτια και ρούχα, δεν υπάρχει τέλος στον αριθμό των συσκευών που εντάσσονται όλο και περισσότερο στον κόσμο του IoT. Η αγορά για έξυπνες συσκευές διευρύνεται από λεπτό σε λεπτό, με έξυπνες οικιακές συσκευές που διαθέτουν 69% διείσδυση στις ΗΠΑ.
Ακόμα καλύτερα, Οι συσκευές IoT διευκολύνουν τις διαδικασίες παραγωγής, από τον έλεγχο ποιότητας έως την παρακολούθηση του δαπέδου παραγωγής. Ιδανικά, η παροχή στη βάση πελατών σας με αυτές τις συσκευές IoT είναι βέβαιο ότι θα διευκολύνει τη ζωή τους, αλλά πρέπει πρώτα να καταλάβετε πώς λειτουργούν όλα. Το πρώτο βήμα είναι να κατανοήσουμε τις ασύρματες τεχνολογίες γύρω από τη συνδεσιμότητα IoT; LoRa, LoRaWAN, LTE.M, WIFI, Zigbee, Bluetooth, και 5G. Ευτυχώς για σένα, Αυτή η ενότητα αναλύει κάθε ασύρματη τεχνολογία σε σύγκριση με το LoRaWAN για να σας βοηθήσει να την κατανοήσετε καλύτερα.
LoRaWAN εναντίον. 5Ασύρματες τεχνολογίες G
5Το G είναι ανώτερο από το LoRaWAN, αλλά το δεύτερο προορίζεται να αντικαταστήσει το πρώτο προτού το 5G γίνει πιο διαδεδομένο. Ιδανικά, 5Το G έχει τη δυνατότητα να στέλνει περισσότερα δεδομένα πιο γρήγορα και με μικρή ταλαιπωρία. Ωστόσο, Η δημιουργία της υποδομής που απαιτείται για το 5G απαιτεί χρόνο και πολλές επενδύσεις για να καταστεί βιώσιμη επιλογή.
Από την άλλη πλευρά, Το LoRaWAN ήταν το δίκτυο go-to για συσκευές IoT, ειδικά στη βιομηχανική εγκατάσταση. Πρόκειται για συσκευές που μπορούν να στείλουν αξιόπιστα πολύ μικρά πακέτα δεδομένων, από τη θερμοκρασία στην υγρασία.
LoRaWAN εναντίον. Bluetooth ασύρματες τεχνολογίες
Ένα βασικό takeaway στο LoRa vs.. Η συζήτηση για το Bluetooth είναι ότι και οι δύο υπήρξαν βασικοί οδηγοί στον κόσμο του IoT. στην πραγματικότητα, καθένα θα μπορούσε εύκολα να ενσωματωθεί μαζί για καλύτερη λειτουργικότητα. Ενώ το Bluetooth τείνει να έχει λιγότερη μπαταρία από το Wi-Fi και το LTE, εξακολουθεί να πεινάει περισσότερο από τη LoRa, εκτός εάν χρησιμοποιείτε Bluetooth χαμηλής κατανάλωσης ενέργειας. Καλύπτει μικρότερο εύρος από το LoRa, καθιστώντας το ιδανικό για συσκευές σε κοντινή απόσταση.
LoRaWAN εναντίον. Ασύρματες τεχνολογίες LoRa
It’s common for most people to use these terms interchangeably, αν και τα δύο είναι αρκετά διαφορετικά. Όλα κυλούν στο επίπεδο της τηλεπικοινωνιακής συσκευής με το οποίο αλληλεπιδρά το δίκτυο. Μεγάλης εμβέλειας, συντομευμένη ως LoRa, είναι ένα σήμα φορέα ραδιοκυμάτων που αλληλεπιδρά με το φυσικό στρώμα της συσκευής. Εάν έχετε μόντεμ LoRa, μπορείτε να μετατρέψετε τα δεδομένα σας σε μεταφερόμενα σήματα. Ενώ υπάρχουν άλλα δίκτυα σαν αυτό (Wi-Fi και Bluetooth), Το LoRa είναι καλύτερο στο ότι έχει μεγάλο εύρος επικοινωνίας και βελτιώνει την ευαισθησία του δέκτη.
LoRaWAN, αφ 'ετέρου, είναι αυτό που συνδέει/συνδέει το σήμα Μακράς Εμβέλειας στην εφαρμογή. It controls both the architecture and protocol by letting you track nodes’ battery life, ασφάλεια των διαβιβαζόμενων δεδομένων, ακόμη και τη χωρητικότητα του δικτύου. Σας βοηθά απλώς να χρησιμοποιείτε καλύτερα τη συσκευή IoT ενώ διευκολύνει επίσης τη μεταφορά δεδομένων στο cloud.
LoRaWAN εναντίον. Ασύρματες τεχνολογίες LTE-M
LTE-M, όπως κάθε άλλο δίκτυο κινητής τηλεφωνίας, έχει ήδη εδραιωθεί. Το δίκτυο έχει ισχυρή απόδοση δεδομένων, αλλά υστερεί όταν πρόκειται για διάρκεια ζωής της μπαταρίας. Το LTE-M είναι επίσης πολύπλοκο να ξεκινήσει, καθιστώντας το ακατάλληλο για έργα ταχείας ανάπτυξης.
Από την άλλη πλευρά, Το LoRaWAN είναι απλό στην ανάπτυξη. What’s better is that the technology has better battery life and is designed to be native to IoT devices.
LoRaWAN εναντίον. Sigfox ασύρματες τεχνολογίες
Στις περισσότερες περιπτώσεις, οι άνθρωποι ενδιαφέρονται για τις συγκρίσεις Lora vs Sigfox, Λόγω του πόσο κυρίαρχες είναι και οι δύο τεχνολογίες στον κόσμο του IoT. Ενώ το Sigfox καλύπτει μικρότερη περιοχή από το LTE-M, έχει σχεδιαστεί ειδικά για συσκευές με χαμηλή μεταφορά δεδομένων. Μεταξύ των σημαντικότερων πλεονεκτημάτων του είναι ότι παρέχει ένα εντελώς διαφορετικό δίκτυο για συσκευές IoT.
Η LoRa επιτυγχάνει μια ισορροπία μεταξύ της περιοχής κάλυψης, ο ρυθμός δεδομένων καθώς και η κατανάλωση ενέργειας λόγω του CSS του (Chirp Spread Spectrum) διαμόρφωση. Λειτουργεί υπό μη αδειοδοτημένο ραδιοφάσμα ενώ παρέχει ένα εντελώς ξεχωριστό δίκτυο.
LoRaWAN εναντίον. Wi-Fi ασύρματες τεχνολογίες
Ο καλύτερος τρόπος για να περιγράψετε το LoRa vs.. Οι ασυμφωνίες Wi-Fi είναι να επιστρέψουμε στα βασικά. Οποιοσδήποτε τύπος δικτύου μπορεί να έχει μόνο δύο από τα τρία χαρακτηριστικά; μεγάλης εμβέλειας, χαμηλή κατανάλωση ενέργειας, και υψηλό εύρος ζώνης. Ενώ το Wi-Fi είναι ανώτερο όσον αφορά το εύρος ζώνης, υποφέρει όταν πρόκειται για διάρκεια ζωής και εμβέλεια μπαταρίας. Τα περισσότερα δίκτυα ενδέχεται να δυσκολεύονται να λειτουργήσουν στο παρελθόν 15 μέτρα, γεγονός που τα καθιστά ακατάλληλα για διάσπαρτες συσκευές IoT.
Σε σύγκριση, η χαμηλή ισχύς και η μεγάλη εμβέλεια του LoRa το καθιστούν ιδανικό για αυτές τις συσκευές. Ωστόσο, Η LoRa θα δυσκολευτεί να στείλει μια μόνο εικόνα, πόσο μάλλον μεγάλα αρχεία. Ευδοκιμεί στην αποστολή μικρών πακέτων δεδομένων, όπως η θερμοκρασία και η υγρασία.
LoRaWAN εναντίον. Zigbee ασύρματες τεχνολογίες
Το βασικό σημείο πώλησης για το LoRaWAN είναι ότι είναι χαμηλού κόστους, μεγάλης εμβέλειας, και ανίχνευση χαμηλής ισχύος, που το κάνει μεγάλο αντίπαλο ή Zigbee. Μεταξύ των σημαντικότερων αποκλίσεων στο LoRa vs.. Η συζήτηση για το Zigbee είναι το γεγονός ότι η LoRa χρησιμοποιεί τοπολογία αστρικού δικτύου ενώ η Zigbee χρησιμοποιεί τοπολογία δικτύου πλέγματος.
Αυτό σημαίνει για το LoRa είναι ότι κάθε κόμβος συσκευής επικοινωνεί με μια συγκεκριμένη πύλη. Στην περίπτωση του Zigbee, κάθε κόμβος μπορεί να επικοινωνεί με οποιονδήποτε άλλο κόμβο στο δίκτυο mesh, καθιστώντας το ιδανικό για μακρινές πολλαπλές μεταπηδήσεις. Όταν χρησιμοποιείται με τη σωστή σχεδίαση συσκευής, Το Zigbee μπορεί εύκολα να ανταγωνιστεί την αποδοτικότητα ισχύος του LoRa.
LoRaWAN εναντίον. Κύμα Ζ ασύρματες τεχνολογίες
Τα Z-Wave και Zigbee είναι αρκετά παρόμοια στο ότι είναι και τα δύο δίκτυα χαμηλής ισχύος που λειτουργούν με πρωτόκολλο πλέγματος και προορίζονται για ανταλλαγή δεδομένων μικρής ή μεσαίας απόστασης. Από την άλλη πλευρά, Το LoRa λειτουργεί υπό τοπολογία δικτύου αστέρων, όπου κάθε κόμβος επικοινωνεί με μια συγκεκριμένη πύλη.
LoRaWAN εναντίον. NB-IoT: Μια σύγκριση μεταξύ του ΙoT πρωτοπόροι
Ενώ και τα δύο δίκτυα συνήθως υποστηρίζουν γεωγραφική τοποθεσία στον ίδιο περίπου βαθμό, υπάρχουν κάποιες διαφορές μεταξύ τους. Το LoRaWAN καταναλώνει λιγότερη ενέργεια από το NB-IoT, καθιστώντας το ιδανικό για κάθε έργο που απαιτεί γρήγορους ρυθμούς ανανέωσης. Η μπαταρία των συσκευών της μπορεί να διαρκέσει έως και δεκαπέντε χρόνια, σε σύγκριση με τα δέκα χρόνια NB-IoT. Ωστόσο, το τελευταίο έχει καλύτερη απόδοση δεδομένων από το πρώτο.
Ένα πράγμα που προκύπτει στο LoRa vs.. Η συζήτηση NB-IoT είναι η διαφορά στην ασφάλεια δεδομένων. Το NB-IoT είναι επίσης πολύ πιο ασφαλές λόγω της ανώτερης κρυπτογράφησης και έχει μικρότερη καθυστέρηση. Η καθυστέρηση στο LoRaWAN εξαρτάται από τις προδιαγραφές της συσκευής που χρησιμοποιείται.
Διάγραμμα σύγκρισης ασύρματων τεχνολογιών και ιδανικών περιπτώσεων χρήσης τους
In today’s world, Το Διαδίκτυο των Πραγμάτων (IoT) αγκαλιάζεται ευρέως στα περισσότερα μέρη του κόσμου. Αναμένεται να αυξηθεί ακόμη περισσότερο, αναλαμβάνοντας αυτό 30 δισεκατομμύρια συνδεδεμένες συσκευές αναμένονται έως το έτος 2023. Δεδομένου ότι το IoT είναι ποικίλο και πολύπλευρο, there’s no single network solution that fits all the use cases. Κάθε λύση επικοινωνίας εξυπηρετεί ένα δεδομένο πεδίο με τον καλύτερο δυνατό τρόπο. Here’s a list of the most common IoT wireless technologies and their use cases:
Κυψελοειδή δίκτυα | LPWAN | Συνδεδεμένες συσκευές M2M | Επαυξημένης πραγματικότητας (ΜΕ) και εικονική πραγματικότητα (VR) | Bluetooth και άλλο BLE | WIFI | Mesh πρωτόκολλα όπως το Zigbee |
Προσφέρουν αξιόπιστη ευρυζωνική επικοινωνία που υποστηρίζει φωνητικές κλήσεις, κοινή χρήση δεδομένων, και εφαρμογές ροής βίντεο. Επίσης, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για υπηρεσίες παρακολούθησης λόγω του μεγάλου εύρους ζώνης της κυψελοειδούς σύνδεσης. | Οι συσκευές που χρησιμοποιούν LPWAN μπορούν να συνδεθούν με όλους τους αισθητήρες IoT. Ως εκ τούτου, μπορείτε να το χρησιμοποιήσετε για να παρακολουθείτε περιουσιακά στοιχεία, κάνει διαχείριση εγκαταστάσεων, παρακολουθεί το περιβάλλον περιβάλλον, και εντοπίζουν επισκέπτες σε έξυπνα σπίτια. | Τα εργοστάσια κάνουν χρήση μηχανημάτων με δυνατότητα IoT για να εκτελέσουν πιο έξυπνες εργασίες, όχι πιο δύσκολο. Τα μηχανήματα διαθέτουν αισθητήρες που επιτρέπουν στους χρήστες να παρακολουθούν τη φθορά, παρακολούθηση του φόρτου εργασίας, παραγωγή, και εισαγωγή, και τα λοιπά. Τα δάπεδα των εργοστασίων αυτοματοποιούνται χάρη στις ασύρματες τεχνολογίες IoT. | Με συσκευές IoT, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε πληροφορίες πραγματικού κόσμου και να τις στρώσετε χρησιμοποιώντας AR/VR. Οι χρήστες τοποθετούνται στον ψηφιακό κόσμο και χρησιμοποιούν καταγεγραμμένες ανθρώπινες κινήσεις για να τους βυθίσουν σε αυτόν τον κόσμο. | Το Bluetooth είναι υπό WPAN (Ασύρματα προσωπικά δίκτυα περιοχής). Advanced to BLE, it’s best applied in small-scale consumer IoT applications. Χρησιμοποιούνται σε έξυπνα σπίτια, λιανεμποριο, εμπορικά κέντρα, ακόμη και στον τομέα της παραγωγής. | Χρησιμοποιείται για τη σύνδεση συσκευών σε έξυπνα σπίτια, όπως συσκευές και κάμερες ασφαλείας. It’s not suitable for the IoT industrial sector. | Αναπτύσσονται για να αυξήσουν την κάλυψη μοιράζοντας δεδομένα αισθητήρα σε πολλούς κόμβους αισθητήρων. Συμπληρώνουν το Wi-Fi για να βελτιώσουν τα έξυπνα σπίτια. |
Ποια τεχνολογία LPWAN είναι η καλύτερη για εσάς?
Το LPWAN είναι η πιο χρησιμοποιούμενη και προτιμώμενη τεχνολογία για πολλές εφαρμογές. Τα πολλαπλά οφέλη του, όπως η μετάδοση μεγάλης εμβέλειας και η εξοικονόμηση ενέργειας, το καθιστούν λειτουργικό σε διαφορετικά πεδία IoT, όπως έξυπνα σπίτια και έξυπνη γεωργία. Υπάρχουν 4 κύριους τύπους τεχνολογιών LPWAN. Είναι LoRa, NB-IoT, SigFox, και LTE-M. Δείτε τον παρακάτω πίνακα για να σας βοηθήσει να επιλέξετε την τεχνολογία LPWAN που θα λειτουργήσει για τις ανάγκες σας.
ΕΙΔΟΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ LPWAN | LoRa | NB-IoT | SigFox | LTE-M |
ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ | -Ιδανικό για χρήσεις/εφαρμογές ενός κτιρίου -Εύκολη ρύθμιση και διαχείριση του προσωπικού σας δικτύου -Οι συσκευές LoRa λειτουργούν χωρίς πίεση ακόμη και όταν βρίσκονται σε κίνηση -Οι συσκευές που χρησιμοποιούν τεχνολογία LoRa έχουν παρατεταμένη/μεγάλη διάρκεια ζωής της μπαταρίας -Υποστηρίζει αμφίδρομη λειτουργία, όπως η λειτουργία εντολών και ελέγχου | -Έχει γρήγορους χρόνους απόκρισης και προσφέρει ποιοτικές υπηρεσίες. -Οι συσκευές που χρησιμοποιούν NB-IoT εξαρτώνται από την κάλυψη 4G και ως εκ τούτου λειτουργούν καλά σε βαθιά εσωτερικά και πυκνά αστικά κέντρα. | -Costs low-Works fine with devices that don’t transmit frequently or send small data at a slow pace. | -Μέσω της VOLTE, Η τεχνολογία LTE-M υποστηρίζει φωνή μέσω δικτύου.- Μεταξύ όλων των τεχνολογιών LPWAN, Το LTE-M έχει τη χαμηλότερη καθυστέρηση και τα υψηλότερα ποσοστά.- Λόγω της παράδοσης στο όχημα, Το LTE-M μπορεί να μεταφέρει ημερομηνίες κατά τη μετακίνηση και να διατηρεί σταθερή σύνδεση. |
ΜΕΙΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ | -Χαμηλοί ρυθμοί δεδομένων -Μεγάλος/μεγάλος χρόνος καθυστέρησης | -Δύσκολο να εφαρμοστεί το FOTA (firmware-over-the-air), ιδιαίτερα μεγάλα ή πολλά αρχεία. -Doesn’t work for moving assets. It’s only for fixed/static assets i.e. Αισθητήρες και μετρητές. | -Υποστήριξη μόνο για σύνδεση. -Δύσκολη η μεταφορά δεδομένων ενώ τα στοιχεία είναι κινητά. | -Υψηλή κατανάλωση εύρους ζώνης-Υψηλό κόστος. |
Συγκριτική μελέτη τεχνολογιών LPWAN για ανάπτυξη μεγάλης κλίμακας IoT
Ο παρακάτω πίνακας συγκρίνει το 3 κορυφαίες τεχνολογίες LPWAN που ανταγωνίζονται για εφαρμογές ή ανάπτυξη IoT μεγάλης κλίμακας.
Τύπος LPWANΧαρακτηριστικά | SigFox | LoRa (LoRaWAN) | NB-IoT |
Διαμόρφωση | BPSK | CSS | QPSK |
Συχνότητα | Ζώνες ISM χωρίς άδεια | Ζώνες ISM χωρίς άδεια | Άδειες μπάντες LTE |
εύρος ζώνης | 100 Hz | 250 kHz και 125 kHz | 200 kHz |
Μέγιστος ρυθμός δεδομένων | 100 bps | 50 kbps | 200 kbps |
Αμφίδρομος | Περιορισμένος / Half-duplex | Ναί / Half-duplex | Ναί / Half-duplex |
Μέγιστο αριθμό μηνυμάτων/ημέρα | 140 (ο), 4 (DL) | Απεριόριστος | Απεριόριστος |
Μέγιστο μήκος ωφέλιμου φορτίου | 12 byte (ο), 8 byte (DL) | 243 byte | 1600 byte |
Εύρος κάλυψης | 10 χλμ (αστικός), 40 χλμ (αγροτικός) | 5 χλμ (αστικός), 20 χλμ (αγροτικός) | 1 χλμ (αστικός), 10 χλμ (αγροτικός) |
Παρεμβολική ασυλία | Πολύ ψηλά | Πολύ ψηλά | Χαμηλός |
Αυθεντικοποίηση & κρυπτογράφηση | Δεν υποστηρίζεται | Ναί (AES 128b) | Ναί (Κρυπτογράφηση LTE) |
Προσαρμοζόμενος ρυθμός δεδομένων | Οχι | Ναί | Οχι |
Παράδοση | Οι τελικές συσκευές δεν συνδέονται με έναν μόνο σταθμό βάσης | Οι τελικές συσκευές δεν συνδέονται με έναν μόνο σταθμό βάσης | Οι τελικές συσκευές ενώνονται σε έναν ενιαίο σταθμό βάσης |
Εντοπισμός | Ναί (RSSI) | Ναί (TDOA) | Οχι (υπό προδιαγραφή) |
Επιτρέψτε ιδιωτικό δίκτυο | Οχι | Ναί | Οχι |
Τυποποίηση | Η εταιρεία Sigfox συνεργάζεται με το ETSI για την τυποποίηση του δικτύου που βασίζεται στο Sigfox | LoRa-Alliance | 3ΔΕΝ ΕΧΕΙ ΣΗΜΑΣΙΑ |
Τι είναι LoRa?
Η Lora σημαίνει Long Range. It’s based on a spread spectrum modulation technique adopted from the chirp spread spectrum, συντομογραφείται ως CSS, τεχνολογίας. Το LoRa αναπτύχθηκε αρχικά από το Cycleo της Γκρενόμπλ, αλλά αργότερα υιοθετήθηκε από την Semtech. Η Semtech είναι μεταξύ των ιδρυτών της LoRa Alliance. LoRa’s physical range is approximately 10+ χιλιόμετρα σε ιδανικές συνθήκες. Υποστηρίζει το ακόλουθο υλικό; SX1261, SX1262, SX1268, SX1272, SX1276, και SX1278.
Κλειδί χαρακτηριστικόs του LoRa
Εδώ είναι τα βασικά χαρακτηριστικά της τεχνολογίας Long-Range:
- Μεγάλης εμβέλειας
Το LoRa υποστηρίζει τη σύνδεση συσκευών που είναι 30 μίλια μεταξύ τους. Διεισδύει σε αγροτικές περιοχές, πυκνά αστικά κέντρα, και βαθιά σε εσωτερικούς χώρους.
- Καταναλώνει το Low Power
Οι συσκευές LoRa χρειάζονται ελάχιστη ισχύ για να εκτελέσουν τον σκοπό τους, υποστηρίζει μεγάλη διάρκεια ζωής της μπαταρίας 5 προς το 10 χρόνια. Είναι εξοικονόμηση ενέργειας και εξοικονόμηση κόστους.
- Ηigh Securιτι
Το LoRa δεν διαθέτει μόνο κρυπτογράφηση AES128 από άκρο σε άκρο, αλλά διαθέτει επίσης προστασία ακεραιότητας, αμοιβαία πιστοποίηση, και εμπιστευτικότητα. Τα μηνύματά σας είναι ασφαλή κατά τη χρήση του LoRa για κοινή χρήση ή λήψη πληροφοριών.
- Τυποποιημένο σε παγκόσμιο επίπεδο
Οι συσκευές που χρησιμοποιούν τεχνολογία LoRa μπορούν να ανταλλάσσουν και να εκμεταλλεύονται πληροφορίες παγκοσμίως, καθιστώντας εύκολη την ανάπτυξη λύσεων και εφαρμογών IoT γρήγορα οπουδήποτε στον κόσμο.
- Υποστηρίζει γεω-τοποθέτηση/γεωεντοπισμό
Οι συσκευές LoRa υποστηρίζουν εφαρμογές παρακολούθησης GPS ή διεύθυνσης IP ενώ χρησιμοποιούν χαμηλή ισχύ.
- Φορητό και κινητό
Μπορείτε εύκολα να μετακινηθείτε από το ένα μέρος στο άλλο με αυτές τις συσκευές, και θα συνεχίσουν να διατηρούν τη σταθερή λειτουργικότητά τους χωρίς υπερβολική κατανάλωση ενέργειας ή πίεση.
- Απεριόριστη χωρητικότητα
Η τεχνολογία LoRa μπορεί να υποστηρίξει μεγάλο αριθμό μηνυμάτων σε κάθε σταθμό βάσης χωρίς πίεση και εξακολουθεί να συναντά φορείς δημόσιου δικτύου’ πρέπει επομένως να εξυπηρετήσει μια ευρύτερη αγορά.
- Χαμηλό κόστος εγκατάστασης και συντήρησης
Λόγω της χαμηλής κατανάλωσης ενέργειας, αυξάνει τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας, το οποίο με τη σειρά του μειώνει τα έξοδα αντικατάστασης.
Τι είναι το LoRaWAN (Δίκτυο ευρείας εμβέλειας)?
It’s a point to multipoint networking protocol based on Lora technology. Το LoRaWAN χρησιμοποιεί ασύρματη συνδεσιμότητα για να συνδέσει IoT ή συσκευές που λειτουργούν με μπαταρία στο Διαδίκτυο σε παγκόσμιο επίπεδο, εθνικός, ή περιφερειακά δίκτυα. Το LoRaWAN στοχεύει στο βασικό Διαδίκτυο των Πραγμάτων (IoT) χρειάζεται, όπως ασφάλεια από άκρο σε άκρο, κινητικότητα, κατευθυντική επικοινωνία, και τα λοιπά.
Βασικά χαρακτηριστικά του LoRaWAN
Διαβάστε παρακάτω για να μάθετε περισσότερα σχετικά με τα βασικά στοιχεία της τεχνολογίας ευρείας εμβέλειας δικτύου.
- Το LoRaWAN λειτουργεί χωρίς άδεια(Ελεύθερος) συχνότητες. You don’t need any prior licensing costs to exploit this technology.
- Διαθέτει αισθητήρες που καταναλώνουν χαμηλή ισχύ και καλύπτει μια ευρεία περιοχή που συνήθως μετριέται σε χιλιόμετρα.
- Οι συσκευές LoRaWAN χρησιμοποιούν χαμηλή ισχύ, που μεταφράζεται σε μεγαλύτερη διάρκεια ζωής της μπαταρίας. Αυτό εξοικονομεί κόστος. Οι αισθητήρες’ μπαταρίες (Κατηγορία Α & σι) στις συσκευές LoRaWAN μπορεί να διαρκέσει για διάστημα όχι μικρότερο από 2 χρόνια και διαρκεί μέχρι 5 έτη μέγιστο.
- Η τεχνολογία LoRaWAN χρησιμοποιείται κυρίως για εφαρμογές/εφαρμογές IoT και M2M (Μηχανή σε Μηχανή) εφαρμογές.
- Οι συσκευές LoRaWAN είναι εύκολο να αναπτυχθούν αφού έχουν απλή υποδομή.
- Το LoRaWAN έχει μεγαλύτερο μέγεθος ωφέλιμου φορτίου 100 byte σε σύγκριση με το SigFox, που έχει μόνο 12 byte.
- Το LoRaWAN έχει ανοιχτή συμμαχία και ανοιχτό πρότυπο, κάτι που δεν ισχύει για το SigFox, ανταγωνιστή του.
- Σε σύγκριση με το SigFox και άλλους παρόμοιους ανταγωνιστές με μία προσέγγιση, Το LoRaWAN έχει συμμαχία με ανοιχτή προσέγγιση.
- Το LoRaWAN υποστηρίζεται από την πλήρη ισχύ του 500+ μέλη της LoRa Alliance όπως η IBM.
- It’s wireless, απλό στη ρύθμιση και εγκατάσταση, και είναι γρήγορο να αναπτυχθεί.
- LoRaWAN’s long-range capabilities make it possible to offer a solution like smart city, έξυπνη γεωργία, και εφαρμογές έξυπνων σπιτιών.
- Η τεχνολογία LoRaWAN υποστηρίζει χαμηλό εύρος ζώνης, καθιστώντας το ιδανικό για εφαρμογές/εφαρμογές IoT με χαμηλή ή ασταθή μετάδοση δεδομένων.
- Έχει χαμηλό κόστος συνδεσιμότητας σε σύγκριση με μερικούς από τους ανταγωνιστές του, όπως το SigFox.
- Δεν έχει περιορισμούς στο μέγιστο αριθμό ημερήσιων μηνυμάτων, ενώ ο ανταγωνιστής του SigFox έχει όριο 140 μηνύματα ανά ημέρα.
- Το LoRaWAN υποστηρίζει αμφίδρομη επικοινωνία.
Γιατί η LoRa είναι μια εξαιρετική επιλογή?
Η LoRa είναι η πιο προτιμώμενη τεχνολογία μεταξύ Δίκτυα ευρείας περιοχής χαμηλής ισχύος σε εφαρμογές IoT. Αυτό συμβαίνει επειδή έχει τόσο τεχνικά όσο και οικονομικά πλεονεκτήματα έναντι καθιερωμένων πρωτοκόλλων όπως το Wi-Fi λόγω της μεγάλης εμβέλειας και της εξοικονόμησης ενέργειας. What’s more, το κόστος εγκατάστασης και συντήρησης της υποδομής LoRa είναι φθηνότερο από αυτό των κυψελοειδών δικτύων. This is because LoRa’s bandwidth is lower than theirs. Ένα άλλο πλεονέκτημα του LoRa είναι ότι μπορεί κανείς να ρυθμίσει εύκολα τα δίκτυα και την υποδομή του. Σε άλλες τεχνολογίες LPWAN, αυτό μπορεί να είναι αδύνατο.
Υπάρχουν πολλά πεδία όπου μπορεί να εφαρμοστεί η τεχνολογία LoRa. Ακόμη, ως επί το πλείστον, it’s best used where there’s no access to electricity, there’s no need for instant feedback, and where it’s hard to access the network physically. Here’s a list of fields where LoRa is best applied:
- Εταιρείες παρακολούθησης περιουσιακών στοιχείων
- Έξυπνη Γεωργία.
- Έξυπνος βιομηχανικός έλεγχος
- Έξυπνες Πόλεις
- Έξυπνα σπίτια και κτίρια
- Έξυπνο σύστημα εκκένωσης πυρκαγιάς
- Έξυπνη Υγεία
- Οικιακή ασφάλεια
Οφέλη του LoRa για ασύρματο δίκτυο IoT
Το Long Range έχει πολλά οφέλη για το ασύρματο δίκτυο Internet of Things. It’s no doubt that it has established its roots deep in the IoT world, και να μην ήταν για αυτό, Το IoT θα μπορούσε να είναι ακόμα πολύ μακριά από αυτό που είναι τώρα. Μερικά από τα εξαιρετικά οφέλη της Lora στο IoT περιλαμβάνουν;
- Έχει μεταμορφώσει το Διαδίκτυο των Πραγμάτων υποστηρίζοντας τη μεταφορά δεδομένων σε μεγάλες αποστάσεις ενώ καταναλώνει σχεδόν καθόλου ενέργεια.
- Οι συσκευές LoRa υποστηρίζουν μια μαζική γκάμα εφαρμογών IoT μεταφέροντας πακέτα με κρίσιμες πληροφορίες κάθε φορά που συνδέονται σε μη κυψελοειδή δίκτυα LoRaWAN.
- Το LoRa εξαλείφει το τεχνολογικό χάσμα μεταξύ Wi-Fi/BLE και δικτύων κινητής τηλεφωνίας που απαιτούν είτε υψηλή ισχύ είτε εύρος ζώνης.
- Η LoRa καλύπτει το τεχνολογικό κενό των δικτύων Wi-Fi/BLE και Cellular που έχουν περιορισμένα ή μικρά εύρη ή δεν μπορούν να μπουν σε απομακρυσμένα εσωτερικά περιβάλλοντα.
- Η τεχνολογία του είναι εφαρμόσιμη για εσωτερικές και αγροτικές χρήσεις και έξυπνα σπίτια, έξυπνα κτίρια όπως εμπορικά κέντρα ή νοσοκομεία, έξυπνες πόλεις και δρόμοι, έξυπνες αλυσίδες εφοδιασμού και logistics, έξυπνη γεωργία, έξυπνη μεταφορά, και έξυπνη μέτρηση.
- Η τεχνολογία LoRa ξεπερνά την τεχνολογία 5G. Όπου μια συσκευή 5G δεν μπορεί να διεισδύσει σε ένα φυσικό φράγμα όπως ένας τοίχος ή κάτι τέτοιο, Οι συσκευές LoRa διαθέτουν τεχνολογία μεγάλης εμβέλειας που τους επιτρέπει να περάσουν από φυσικά εμπόδια και να εξακολουθούν να χρησιμοποιούν λίγη ενέργεια.
- Όταν οι συσκευές LoRa συμπληρώνουν το πρωτόκολλο LoRaWAN, οι δυνατότητες Wi-Fi δικτύου κινητής τηλεφωνίας γίνονται πιο ευέλικτες, αξιόπιστος, αποτελεσματική και προσφέρει μια οικονομική λύση συνδεσιμότητας για εφαρμογές Internet of Things. Αυτό καλύπτει τόσο εσωτερικές όσο και εξωτερικές εφαρμογές και αν έχουν εγκατασταθεί σε ιδιωτικά ή δημόσια δίκτυα.
- Όλες οι συσκευές LoRa λειτουργούν με το ανοιχτό τυπικό πρωτόκολλο LoRaWAN, υποστηρίζεται από τη Συμμαχία LoRa. Αυτή η συμμαχία έχει ωθήσει την αποδοχή της σε πολλές χώρες, δημιουργία μιας σταθερής υποδομής που το καθιστά απλό και απαιτεί, παρατάσσω, και λαμβάνετε λύσεις χωρίς καθυστέρηση.
Συμπερασματικά, Το LoRa απεικονίζει μια εξαιρετική ισορροπία μεταξύ της διάρκειας ζωής της μπαταρίας, εύρος ζώνης, και άλλα χαρακτηριστικά, υποστηρίζει μια ποικιλία εφαρμογών IoT και εύκολη ανάπτυξη. There’s no telling the end of possibilities and chances LoRa puts in the way of IoT since its applications are increasing day in and day out.