Jak najlepiej podłączyć urządzenia do chmury – NB-IoT czy LoRaWAN?

Porównanie zawodników

Wybór między wykorzystaniem sieci LoRaWAN a NB-IoT w konkretnym zastosowaniu wymaga rozważenia wielu czynników. Pierwszą rzeczą, którą należy uwzględnić, jest dostępność publicznej infrastruktury na terenie, gdzie będą pracować węzły sieci. Jeśli system ma działać na terenie miejskim lub podmiejskim, który już zapewnia dobre pokrycie sieci LTE, można stosunkowo łatwo  zapewnić zasoby dla usługi NB-IoT. Z drugiej strony w przypadków ośrodków z rzadką zabudową lub odległych terenów wiejskich pozbawionych dostępu do sieci LTE, szybszym i tańszym rozwiązaniem będzie instalacja prywatnej sieci LoRaWAN. Nawet jeśli sieć LTE jest dostępna, bardziej atrakcyjny z punktu widzenia biznesowego może nadal być wybór LoRaWAN – jest to kwestia zrównoważenia wydatków kapitałowych i operacyjnych. W przypadku instalacji prywatnej sieci LoRaWAN trzeba ponieść pewien koszt inwestycyjny, jednak dalsza jej praca jest zazwyczaj tania i nie obejmuje kosztów subskrypcji. To jednak wymaga od właściciela prywatnej sieci umiejętności i środków pozwalających na podłączenie sieci i dalsze nią zarządzanie.

Zupełnie przeciwnie wygląda sytuacja w przypadku publicznej sieci NB-IoT – nie wymaga ona ponoszenia wstępnych kosztów inwestycyjnych, ponieważ sieć już została stworzona przez operatora. Jednak korzystanie z niej wymaga subskrypcji wiążącej się ze stałymi opłatami.

Rys. 4. Sieci LTE wykorzystują wiele pasm częstotliwości, aby zoptymalizować pokrycie sieci i szybkość transferu

Inną kwestią, którą należy rozważyć, są koszty certyfikacji i uzyskania zgody urzędu regulacji oraz przydziału częstotliwości. W obu przypadkach produkty zawierające wbudowane moduły LoRaWAN oraz NB-IoT będą wymagać uzyskania certyfikatu CE na terenie Europy dotyczącego zamierzonej i niezamierzonej emisji. Urządzenia NB-IoT będą wymagały również certyfikacji częstotliwości nośnej udzielanej przez operatora sieci.

Kolejnym zagadnieniem jest koszt i rozmiar wbudowanego modułu odpowiedniego dla konkretnego zastosowania, jak również wymagana przepustowość i zasięg. Zarówno w przypadku LoRaWAN, jak i NB-IoT, dostawcy układów i producenci modułów dostosowali ceny i wymiary swych produktów do istniejącej oferty technologii takich, jak Wi-Fi, ZigBee oraz Bluetooth. Obecnie dostępne są moduły o niedużych wymiarach 24 x 24 mm, a ich ceny spadają do poziomu zbliżonego do innych protokołów radiowych w miarę, jak nowa technologia się upowszechnia.

O ile możliwości standardów LoRaWAN oraz NB-IoT są odpowiednie dla szerokiego spektrum zastosowań, w przypadku skrajnych wymagań jedna z tych technologii może być zdecydowanym faworytem. Przykładowo, przy bardzo niskiej szybkości transferu 300 bit/s LoRaWAN pozwala uzyskać daleki zasięg wynoszący 15 km na otwartych przestrzeniach. W niektórych zastosowaniach o niskim zapotrzebowaniu na przepustowość tak daleki zasięg może być niezbędny i w takich sytuacjach NB-IoT się nie sprawdzi.

Z drugiej strony, niektóre systemy mogą wymagać gwarantowanego transferu o przepustowości 150 kb/s na całym obszarze ich pracy. To wymaganie potrafi spełnić sieć NB-IoT, natomiast LoRaWAN – nie.

 

Czy można wyłonić zwycięzcę?

Z powyższych rozważań jasno wynika, że zarówno technologia LoRaWAN, jak i NB-IoT mają cechy atrakcyjne dla projektantów i producentów urządzeń oraz systemów IoT. Na wybór jednej lub drugiej wpływają w głównej mierze następujące czynniki:

  • Wymagania techniczne – takie jak zasięg, pokrycie i szybkości transferu danych
  • Implementacja i zarządzanie – dostawcy tacy, jak Vodafone, pozwalają klientom łatwo i szybko skonfigurować połączenie NB-IoT. Inni dostawcy mogą oferować usługi pozwalające korzystać z publicznych sieci LoRaWAN. Budowa i konfiguracja prywatnej sieci LoRaWAN wymaga pewnych umiejętności zarządzania siecią.
  • Koszt – czy bardziej opłaca się zmniejszyć wydatki kapitałowe, czy operacyjne?
  • Czas – wdrożenia sieci LoRaWAN są w drodze, jednak na terenie Europy sieci LTE są już szeroko dostępne i wiele z nich wkrótce będzie w stanie zaoferować usługi NB-IoT.

W każdym z przypadków oddział Future Connectivity Solutions firmy Future Electronics może zaoferować doradztwo dla dostawców OEM oraz projektantów systemów, a także pomoc na etapie projektowania i w produkcji masowej. Firma dostarcza komponenty, moduły oraz usługi łączności z chmurą.

 

Porównanie standardów LoRaWAN oraz NB-IoT

O autorze

Amar Abid-Ali – Kierownik pionu Future Connectivity Solutions, oddział Future Electronic