LoRa kontra LTE-M

Dwa z najczęściej używanych i dojrzałych już sieci IoT to LoRa i LTE-M. Atrakcyjnym aspektem obu technologii jest to, że są to sieci o niskim zużyciu energii (Low Power). Jest to ważne dla urządzeń IoT z ograniczonym źródłem zasilania. W tym artykule przyjrzymy się bliżej obu technologiom oraz różnicom między nimi.

Czym jest LoRaWAN?

LoRa oznacza „Long Range” i jest to protokół sieci bezprzewodowej dla niskoenergetycznych aplikacji IoT. Jest to więc „Low Power Wide Area Network” (LPWAN). To idealne rozwiązanie dla zastosowań w odległych lub odizolowanych miejscach, takich jak latarnie uliczne, wały przeciwpowodziowe, nabrzeża czy kosze na śmieci. W użytkowaniu wiadomości LoRa przypominają wiadomości SMS – gdy nic nie jest wysyłane, moduł komórkowy jest nieaktywny. Gdy wiadomość zostanie wysłana, moduł komórkowy aktywuje się i następuje transmisja na odpowiedniej częstotliwości z użyciem właściwych kluczy sieciowych. Bramy LoRa w pobliżu przechwytują ten sygnał i przekazują go do chmury.

Zalety LoRa

Dwie największe zalety to, po pierwsze, wyjątkowo niskie zużycie energii, a po drugie, duży zasięg, na jaki wiadomość może zostać przesłana od urządzenia do bramy LoRa. Dodatkowo sprzęt jest kompaktowy, a koszty zazwyczaj bardzo niskie. Dzięki niskiemu zużyciu energii można stworzyć czujniki, które przez trzy do pięciu lat będą codziennie przesyłać informacje, korzystając jedynie z 2 baterii AA. Dokładna żywotność baterii zależy oczywiście od różnych czynników, takich jak zasięg sieci, antena urządzenia i ilość informacji przesyłanych w każdej wiadomości.

Sieć LoRa jest oddzielona od „internetu”, ponieważ wiadomości są najpierw odbierane przez samą sieć LoRa, a dopiero potem przesyłane przez bramę LoRa do chmury. Dzięki temu moduły LoRa nie są podatne na ataki cybernetyczne. W ramach protokołu LoRa na różnych poziomach stosowane są również szyfrowania, aby zwiększyć bezpieczeństwo.

Wady LoRa

Istnieje również kilka wad związanych z używaniem LoRa. W Polsce obowiązują dwa przepisy, których przestrzeganie jest monitorowane przez Urząd Komunikacji Elektronicznej. Pierwsza zasada polega na tym, że każdy moduł nie może zbyt często wysyłać sygnałów radiowych, co nazywane jest „ograniczeniem cyklu pracy”. Druga zasada określa, że intensywność sygnału radiowego nie może być zbyt wysoka, maksymalnie 20 mW. Inną wadą może być ilość danych, które mogą być przesyłane – w przypadku LoRa wynosi ona około 54 bajtów. Nie stanowi to problemu, jeśli chcesz przesyłać jedynie informacje z czujników.

Czym jest LTE-M?

Sieć LTE-M została specjalnie opracowana dla zastosowań Internetu Rzeczy (IoT) i opiera się na niezawodnych i bezpiecznych sieciach 4G operatorów. LTE-M jest również oparty na globalnym standardzie 3GPP GSMA, co umożliwia roaming za granicą. Zasięg LTE-M jest silniejszy niż w sieci 2G, a jego zaletą jest głębsza penetracja, co oznacza lepszy zasięg w budynkach. LTE-M umożliwia szybkie przesyłanie danych w energooszczędny sposób i jest odpowiednie dla różnych zastosowań, które obecnie korzystają z 2G. Ponadto nadaje się do zastosowań, które jeszcze nie są „inteligentne”.

Zalety LTE-M

LTE-M oferuje dobry zasięg, wysoką prędkość przesyłania danych i możliwość ustawienia oszczędności energii, co jest interesujące dla aplikacji zasilanych bateriami. Ponadto LTE-M jest bardziej opłacalny niż standardowe urządzenia 4G. Ilość danych jest mała, co pozwala na niskie zużycie danych (MB). Kolejną zaletą są umowy roamingowe z sąsiednimi krajami i coraz większy zasięg LTE-M na całym świecie. LTE-M umożliwia również przesyłanie wiadomości VOICE i SMS, a w zależności od rodzaju modułu można mieć również opcję przełączenia się na inną sieć (2G).

Wady LTE-M

Chociaż LTE-M jest promowany jako technologia energooszczędna, moduł nadal zużywa sporo energii, gdy jest połączony z siecią i przesyła dane. Jest to znacznie bardziej energooszczędne niż standardowe 4G, ale nadal potrzebujesz solidnych baterii, jeśli Twoje urządzenie często wysyła dane i ma działać dłużej niż rok. Częstym wymaganiem dla urządzeń IoT jest to, aby były one praktyczne i kompaktowe – obecnie moduły LTE są jednak nadal duże i wymagają sporej liczby dodatkowych komponentów.

Wniosek

LTE-M i LoRa to dwie różne technologie, które mają wspólną cechę, jaką jest oszczędność energii oraz przesyłanie informacji z urządzeń. Wybór najlepiej oprzeć na miejscu, gdzie planujesz wdrożyć swoje rozwiązanie oraz na wymaganiach dotyczących zużycia energii. Jeśli najważniejsza jest możliwość użytkowania na skalę międzynarodową, wybierz LTE-M. Jednak jeśli zużycie energii jest kluczowe, lepszym wyborem będzie LoRa.

Więcej informacji na temat technologii LPWAN można uzyskać, kontaktując się z nami pod numerem telefonu +31(0)85-0443500 lub mailowo na info@thingsdata.com.