Hay muchas soluciones técnicas para la tecnología de transmisión Netcom de punto final de Internet de las cosas. Bien conocido soluciones de tecnología de conectividad inalámbrica incluir NB-IoT, LoRa, Wifi, Bluetooth, ZigBee, Sigfox, y sub-GHz. Diferentes tecnologías de comunicación tienen diferentes características y respectivos escenarios de aplicación.. Entre ellos, LoRa y NB-IoT son los más utilizados y más preocupados en los escenarios de aplicación de IoT. La tecnología LoRa IoT puede alcanzar larga distancia, transmisión de datos de baja potencia, que no puede ser completamente satisfecho por otras tecnologías de comunicación IoT. Esta es también la intención original de la tecnología LoRa IoT. La tecnología LoRa IoT es adecuada para escenarios con una amplia gama, una pequeña cantidad de datos, y poca puntualidad. Para construir aplicaciones IoT y sistemas IoT, usted debe entender cuidadosamente el propósito, requisitos, y entorno de los escenarios de aplicación. Solo una comprensión detallada y objetiva de los requisitos y el entorno puede determinar correctamente la tecnología de transmisión.. Elegir un proveedor que pueda fabricar dispositivos IoT con múltiples protocolos puede hacer que su proyecto IoT funcione mucho mejor.
LoRa, que es exactamente?
LoRa es una tecnología de transmisión WAN de baja potencia, Utilizado principalmente en Internet de las cosas.. LoRa es la abreviatura de largo alcance, y el largo alcance es también la principal ventaja de LoRa, con una larga distancia de transmisión de más 15 km en áreas abiertas.
Como una de las tecnologías de comunicación LPWAN, LoRa es un esquema de transmisión inalámbrica de ultra larga distancia basado en tecnología de espectro ensanchado. LoRa se basa en espectro ensanchado de modulación de frecuencia lineal, que no solo mantiene las características de bajo consumo de energía de la modulación del espectro de señal sino que también aumenta significativamente la distancia de comunicación. La tecnología LoRa IoT tiene alta sensibilidad y una fuerte relación señal-ruido. La aparición de LoRa bien puede resolver los escenarios de aplicación de larga distancia, de baja potencia, y transmisión de pequeña señal en el Internet de las Cosas. LoRa tiene un rendimiento sin igual y se usa ampliamente en la era de Internet de las cosas.
Introducción a Internet de las cosas
Internet de las cosas (IoT) se refiere a dispositivos y tecnologías que conectan cosas a una red. Los objetos por sí mismos no pueden percibir los cambios en el entorno.. Es necesario instalar varios dispositivos IoT en los objetos, como sensores de información, escáneres láser, dispositivos de identificación por radiofrecuencia, sensores de temperatura y humedad, etc. Una vez recopilados estos datos, se transmiten al servidor o centro de la nube para su procesamiento. Después de que el servidor procesa los datos, dará retroalimentación basada en la información. Los objetos están conectados a objetos y servidores a través de sensores., dispositivos de red, y puertas de enlace para realizar la percepción inteligente, reconocimiento y gestión de objetos y procesos. El Internet de las Cosas es un portador de información basado en Internet y las redes de telecomunicaciones tradicionales.. Permite que todos los objetos físicos comunes que se pueden abordar de forma independiente formen una red interconectada.
Introducción a LoRa IoT
LoRa IoT se refiere a conectar objetos a la red a través de módulos LoRa, pasarelas, y otros dispositivos. LoRa IoT es transmitir diversa información requerida recopilada por varios sensores y dispositivos finales, como sensores a nodos de red y servidores a través del sistema LoRa.. El dispositivo terminal también puede reaccionar de acuerdo con la información enviada por el servidor u otro dispositivo terminal. La conexión del sistema LoRa IoT es bidireccional.
Ventajas y desventajas del sistema LoRa IoT
Ventaja: La red LoRa IoT tiene las características de una larga distancia de transmisión., bajo consumo de energía de trabajo, muchos nodos de red, fuerte capacidad antiinterferente, y bajo costo.
- Larga distancia de transmisión: sensibilidad -148dBm, distancia de comunicación hasta 15 kilómetros
- Bajo consumo de energía de trabajo.: El método Aloha solo se conecta cuando hay datos, y la batería puede funcionar durante varios años
- Múltiples nodos de red: En modo de red flexible, se pueden conectar varios nodos
- Fuerte antiinterferente: El protocolo tiene la función de LBT, basado en el método Aloha, con funciones automáticas de salto de frecuencia y adaptación de frecuencia
- Bajo costo: espectro sin licencia, bajo costo de nodo / terminal
Desventajas: La red LoRa IoT tiene muchas ventajas, pero también tiene ciertas desventajas.
- Interferencia del espectro: Con el continuo desarrollo de LoRa, Equipo LoRa, y el despliegue de la red sigue aumentando, y cierta interferencia del espectro ocurrirá entre sí.
- Necesito construir una nueva red: Durante el proceso de implementación de LoRa, los usuarios necesitan construir su propia red.
- Pequeña carga útil: La carga útil de los datos de transmisión de LoRa es relativamente pequeña y tiene un límite de bytes.
Aplicaciones prácticas de LoRa IoT
En años recientes, La tecnología inalámbrica de LoRa se ha vuelto cada vez más madura y gradualmente ha ido construyendo un ecosistema completo de aplicaciones de IoT.. Para promover el Internet de las cosas y construir una ciudad inteligente, el gobierno de la ciudad de Taipei también se ha puesto al día con la tendencia de desarrollo de esta tecnología. A través de la tecnología LoRaWan, se ha desplegado una plataforma IoT experimental para resolver las necesidades de los ciudadanos con soluciones inteligentes. Además de las soluciones de ciudad inteligente promovidas enérgicamente por el gobierno de la ciudad de Taipei, Los escenarios de aplicación adecuados para LoRa IoT también incluyen los siguientes tipos:
Edificio inteligente
Los equipos de construcción tradicionales no pueden satisfacer la búsqueda de una mayor calidad de vida por parte de las personas, y construir inteligencia se ha convertido en una tendencia inevitable. Construir inteligencia requiere agregar varios dispositivos IoT a los edificios. Estos dispositivos IoT pueden añadir sensores según sus necesidades, como sensores de temperatura, sensores de humedad, sensores de calidad del aire, etc. La información recopilada por estos sensores se transmite periódicamente al supervisor o sistema de procesamiento automático. El supervisor o el sistema de procesamiento automatizado ajustará la temperatura del aire acondicionado y la humedad interior de acuerdo con los datos para mejorar el aire interior.. La larga duración de la batería de LoRa se refleja bien aquí.
Fuego inteligente
El trabajo de extinción de incendios se divide en prevención de incendios y extinción de incendios., ambos tienen altos requisitos de tiempo. Ahora con el calentamiento global y una población densa, las personas tienen requisitos cada vez más altos para la extinción de incendios. La prevención de incendios no es solo prevenir incendios sino también encontrar rápidamente el punto de incendio y extinguirlo antes de que ocurra.. La prevención de incendios en el bosque es más difícil que otras formas de prevención de incendios.. No hay electricidad en el bosque., y el área de bosque es grande. Cuando hay una pequeña zona de fuego, es difícil encontrar la ubicación del incendio. El sistema de prevención de incendios LoRa IoT puede resolver este problema muy bien. LoRa tiene una gran área de transmisión, bajo consumo de energía, y batería de larga duración. Puede monitorear la situación del bosque en tiempo real y extinguir el incendio en muy poco tiempo.. Cuando un edificio está bajo fuego, LoRa transmite la situación del incendio al departamento de bomberos por primera vez mediante tecnología de transmisión inalámbrica, y Detectores de humo LoRaWAN puede planificar una ruta de escape segura para el personal de escape interior para reducir el daño causado por el fuego.
Agricultura inteligente
La agricultura es una industria sensible a los costos. Los dispositivos LoRa IoT cuestan menos que otros dispositivos IoT, y el amplio rango de transmisión de LoRa significa que se deben implementar menos dispositivos en granjas y pastos, reduciendo aún más los costos operativos. El dispositivo LoRa IoT recopila diversa información del entorno de crecimiento a través de sensores como temperatura, humedad, ácido, y otros, y luego transmite periódicamente esta información al servidor de la nube. En base a estos datos, Los agricultores pueden determinar si es hora de regar y fertilizar., que reduce el consumo de recursos hídricos y mejora el rendimiento de los cultivos.
Seguimiento logístico
Ahora la industria de la logística está cada vez más desarrollada, y cada vez hay más transporte logístico y almacenamiento logístico. El desarrollo de las empresas de logística depende de la calidad de la gestión logística y el seguimiento logístico.. Cuando las mercancías se transportan por camión, por lo general lleva mucho tiempo y una larga distancia. La duración de la batería del dispositivo de seguimiento o localización y la distancia que recorre la señal serán muy importantes.. Durante el proceso de localización de la mercancía en tiempo real, la batería no se puede apagar. Para mantener la vida útil de la batería, La tecnología LoRa IoT se caracteriza por un complejo sistema logístico inteligente. Las empresas de logística pueden colocar Dispositivos de rastreo LoRa en las posiciones apropiadas de acuerdo con las rutas de distribución y transporte del almacén, y verdaderamente dominar la situación del transporte de artículos. Para empresas, puede mejorar la eficiencia del transporte empresarial, entender el transporte de mercancías, y reducir la pérdida de bienes; para consumidores, realmente pueden comprender la ubicación del transporte y la hora aproximada de llegada de las mercancías, y organizar razonablemente el tiempo para recibir la entrega urgente.
Resumen de la tecnología LPWAN
El objetivo de Tecnologías LPWAN es una tecnología de comunicación de red inalámbrica de larga distancia optimizada para M2M (dispositivo a dispositivo) escenarios de comunicación en aplicaciones de IoT. Las ventajas de la tecnología LPWAN se reflejan principalmente en la baja velocidad., consumo de energía ultrabajo, larga distancia, bajo rendimiento, y fuerte cobertura. Estas características solo demuestran que esta tecnología está desarrollada para el escenario de transmisión a larga distancia del Internet de las Cosas.. Las aplicaciones específicas incluyen cobertura urbana., lectura remota del medidor, inspección de la tapa de registro, e inspección de buques pesqueros de altura.
Como un campamento de nueva tecnología, LPWAN se divide en dos facciones principales: banda de frecuencia autorizada y banda de frecuencia sin licencia. Las bandas de frecuencia autorizadas se dividen en EC-GSM, eMTC, y NB-IoT; la “tarjeta superior” de bandas de frecuencia sin licencia es LoRa.
EC-GSM
Con el surgimiento de LPWAN, las desventajas de los GRPS tradicionales aplicados al Internet de las cosas se vuelven cada vez más obvias. En 2014, el proyecto de investigación 3GPP propuesto para migrar banda estrecha (200kHz) Tecnología de Internet de las cosas a GSM, buscando un rango de cobertura más amplio 20dB más alto que el GPRS tradicional, y propuso cinco metas: mejorar el rendimiento de la cobertura en interiores, Admite conexiones de dispositivos a gran escala, reduciendo la complejidad del equipo, el consumo de energía, y retraso de tiempo. Por 2015, el TSG GERAN #67 El informe de la reunión indicó que EC-GSM ha cumplido cinco objetivos principales. Pero con la congelación del estándar R13 NB-IoT, la gente pone más energía en el estándar redefinido.
eMTC
El concepto de eMTC se nombra oficialmente en R13. El R12 anterior se llama MTC de bajo costo, que es una tecnología de IoT basada en la evolución de LTE. eMTC se implementa en base a una red celular, y el equipo del usuario puede acceder directamente a la red LTE existente al admitir una frecuencia de radio de 1.4MHz y un ancho de banda de banda base. Las capacidades clave de eMTC son la alta velocidad. (en comparación con GPRS, Zigbee, etc.), movilidad, ubicación, y soporte para voz.
NB-IoT
NB-IoT, que es particularmente caluroso recientemente, es en realidad la integración de NB-CIoT y NB-LTE. NB-CIoT propone una nueva tecnología de interfaz de aire, que está más modificada que la red LTE tradicional. Cumple los cinco objetivos propuestos en la reunión TSG GERAN # 67. Lo más destacado es que el costo de los módulos de comunicación es menor que el de los módulos GSM y NB-LTE. El NB-LTE es compatible con el LTE existente y se caracteriza por su fácil implementación. Después de una feroz controversia, los dos finalmente se fusionaron para formar el estándar técnico de NB-IoT.
Comparación de LoRa IoT y NB-IoT
Basado en consideraciones de costos, el precio unitario del módulo LoRa es aproximadamente 8-10 Dólares estadounidenses, y no hay necesidad de pagar tarifas de espectro adicionales para bandas de frecuencia sin licencia. Comparado con NB-IoT, Tiene importantes ventajas en costo.. En términos de rendimiento de la batería, ya que NB-IoT funciona en el espectro celular con licencia, necesita sincronizar la red con regularidad, que consumirá la energía correspondiente. LoRa IoT no tiene esta preocupación, pero esta característica de NB-IoT también es bien recibida por las bicicletas compartidas. Sobre esta base, El vehículo se puede posicionar en tiempo real.. Además, desde la perspectiva del modelo de negocio, NB-IoT pertenece a la construcción de redes de operadores de telecomunicaciones, y el lado comercial no necesita considerar el despliegue de estaciones base por sí mismo, que es más libre de preocupaciones. Pero al mismo tiempo, la calidad y seguridad de la red son riesgos incontrolables, y el valor añadido de las propias empresas también se verá obstaculizado en cierta medida.. LoRa, en la otra mano, es una red empresarial autoconstruida. Las estaciones base deben implementarse por sí mismas, y operaciones de seguimiento, mantenimiento, mejoramiento, etc. son requeridos. puntos de cobertura, calidad de la red, y la seguridad son toda su responsabilidad.
Hasta aquí, loRa IoT y NB-IoT tienen sus propias ventajas y desventajas y sus respectivos escenarios de aplicación. Ninguna tecnología IoT va a ser verdaderamente convencional. En lo que respecta a la tecnología en sí, no hay perfección absoluta. A partir del negocio, es aún más necesario combinar características comerciales y modelos comerciales para seleccionar una tecnología IoT más adecuada. El desarrollo de la tecnología IoT va acompañado de “heroes” de todo el mundo. Esperaremos y veremos si habrá tres partidos o nuevos poderes para dominar el mundo en el futuro..
LoRa IoT cotizaciones de mercado
La era del Internet de Todo es también la era en la que los datos son los reyes. Pero en muchos casos, si los objetos inteligentes no tienen la información de ubicación correspondiente, significa que los datos son “desordenado” y el valor utilizable se reducirá considerablemente. Con el vigoroso desarrollo de la industria de IoT en los últimos dos años, la demanda de tecnología de posicionamiento en varios escenarios de aplicación de IoT también ha aumentado significativamente. Actualmente, hay decenas o incluso cientos de tecnologías de posicionamiento, cada uno de los cuales tiene sus propias ventajas y desventajas y escenarios de aplicación adecuados.
A diferencia de la red troncal NB-IoT, Es más probable que LoRa juegue un “Wifi” papel en la futura era de Internet de las cosas. El Internet de Todo es una tendencia imparable en el futuro, y la base para la realización de Internet de Todo es la necesidad de conectar decenas de miles de millones de terminales físicos a través de diversas tecnologías de conexión. Debido a las diferencias en el entorno y los requisitos funcionales de la red, los grandes terminales en red deben tener varios requisitos diferenciados para la red de comunicación, lo que determina que el mercado de las comunicaciones inalámbricas del Internet de las Cosas será una situación en la que se enfrentarán cien escuelas de pensamiento.
Hablando de LoRa, mucha gente lo comparará con NB-IoT, porque ambas son actualmente las tecnologías de conexión inalámbrica más representativas. Pero, de hecho, la conexión entre LoRa y NB-IoT no es una simple competencia. Si LoRa también tiene una red cubierta por operadores en China, puede entenderse como una relación de competencia. Pero, de hecho, LoRa nacional no tiene una red de operador, y LoRa es más responsable de compensar NB-IoT, que es una relación de cooperación mutua. La red LoRa compensa principalmente la red NB-IoT en dos niveles. El primer nivel es tapar la red en el espacio físico. En el uso futuro del Internet de las Cosas, hay muchos usos que la red del operador no puede cubrir, como zonas montañosas subterráneas y remotas. Es más apropiado desplegar LoRa y otras redes en estos entornos. El segundo nivel es el nivel comercial para compensar las necesidades comerciales complejas y cambiantes de los proyectos de IoT.. Algunos proyectos de IoT no requieren una red pública, pero esperan utilizar una red privada para la conexión., que está más en línea con sus propios intereses comerciales, ya sea para la seguridad de los datos, presupuesto, u otras consideraciones. Este nivel de requisitos comerciales es también la ventaja de la red LoRa en comparación con NB-IoT..