LoRa vs. NB-IoT: Confronto tra le principali tecnologie LPWAN

Tra le reti geografiche a basso consumo (LPWAN), LoRa e NB-IoT sono le prime in classifica. Entrambe le tecnologie presentano vantaggi e proprietà uniche, che ne consentono la coesistenza e la crescita simultanea. Questo articolo valuta entrambe le tecnologie e i motivi per cui possono essere determinanti per il prossimo decennio di implementazioni IoT.

LPWAN cellulare e non cellulare

Da quando è stato realizzato il concetto di IoT, le tecnologie di comunicazione hanno fatto molta strada. Partendo dal 2G/3G, IoT e M2M communicazione ha sempre avuto bisogno di alternative più economiche, a lungo raggio e sostenibili. Le tecnologie LPWAN rispondono a questa esigenza.

Inizialmente, LoRa, Sigfoxe altre tecnologie non cellulari sono state le prime a introdurre la connettività IoT LPWAN. Ben presto, le tecnologie cellulari hanno raggiunto questo vasto mercato non ancora sfruttato grazie a tecnologie come NB-IoT e LTE-M. Le tecnologie cellulari sono fornite dai fornitori di reti cellulari esistenti e, come tali, sono molto diverse in termini di specifiche tecniche e modelli commerciali.

Tuttavia, le tecnologie LPWAN cellulari e non cellulari hanno un mercato common a cui rivolgersi. Ci sono molte applicazioni uniche in cui entrambi i gruppi possono coesistere, ad eccezione delle applicazioni di sovrapposizione in cui sono accettabili lievi compromessi per aggiungere più valore all'applicazione finale.

Che cos'è l'NB-IoT?

NB-IoT è la risposta dei fornitori di reti cellulari alla crescente domanda di IoT/M2M. Internet degli oggetti a banda strettaNB-IoT, o NB-IoT, è una tecnologia radio aggiunta alle infrastrutture LTE specificamente per le esigenze di larghezza di banda e potenza ridotte all'interno e all'esterno. NB-IoT è un protocollo con licenza che di solito comporta costi di implementazione più elevati rispetto alle tecnologie non cellulari.

NB-IoT è la soluzione preferita quando c'è un'enorme flotta di dispositivi da collegare. Offre una penetrazione profonda per fornire connettività all'interno o all'esterno e può essere facilmente implementato sfruttando le infrastrutture cellulari esistenti.

La controparte non cellulare di NB-IoT: LoRa

La seconda tecnologia che sta guidando la corsa tra le tecnologie LPWAN è LoRa. Come già approfondito in precedenza, LoRaWAN è una rete a lungo raggio con LoRa come tecnologia radio proprietaria. A differenza di NB-IoT, LoRaWAN non opera su una banda cellulare con licenza, il che la rende una scelta economica.

LoRaWAN può essere un'implementazione privata o pubblica in base all'applicazione finale e diversi fornitori di rete possono aiutare l'utente a implementarla. Senza il vantaggio dell'architettura cellulare esistente, LoRaWAN può richiedere sforzi iniziali di configurazione e pianificazione della rete. Inoltre, LoRaWAN presenta una serie di altri vantaggi rispetto a NB-IoT, come indicato di seguito.

Differenze tra LoRa e NB-IoT

Queste tecnologie LPWAN più dominanti sono sicuramente uniche nelle loro applicazioni e implementazioni. Ecco un riepilogo delle principali differenze tra le due tecnologie:

1. L'ecosistema

NB-IoT è standardizzato da GSMA e 3GPP (3rd Generation Partnership Project). Queste associazioni hanno creato un protocollo standard per tutte le tecnologie cellulari e i dispositivi di communicazione. D'altra parte, Alleanza LoRa è la community che supporta LoRaWAN. LoRa Alliances è una community di partner che collaborano per migliorare LoRa e rendere la tecnologia d'impatto.

2. Larghezza di banda

NB-IoT opera con una larghezza di banda di 200KHz, mentre LoRa opera a 125KHz e 250KHz. La larghezza di banda di queste tecnologie consente loro di servire applicazioni LPWAN.

3. Spettro di frequenza

Essendo una tecnologia LPWAN cellulare, NB-IoT opera in una banda di frequenza autorizzata, a differenza di LoRaWAN. LoRaWAN opera nella banda ISM (Industrial, Scientific, & Medical). Consentendo agli operatori di rete e ai produttori di dispositivi IoT il libero accesso.

Rispetto all'uso delle bande di frequenza LTE da parte di NB-IoT, LoRaWAN usa Frequenza 868MHz in Europa, Frequenza 915MHz in Nord America e Frequenza 433MHz in Asia.

4. Velocità massima di trasmissione dei dati

In questo senso, NB-IoT supera LoRaWAN come tecnologia ideale per molti prodotti. NB-IoT offre una velocità di trasmissione dati di 200Kbps, mentre LoRaWAN, il suo concorrente non cellulare, fornisce solo una velocità di trasmissione dati di 50kbps. Per questo motivo, NB-IoT può supportare applicazioni IoT a bassa latenza molto meglio di LoRaWAN.

5. Lunghezza del carico utile

Sebbene entrambe le tecnologie permettano di inviare un numero illimitato di messaggi al giorno, la capacità massima del carico utile delle due tecnologie differisce in modo sostanziale. NB-IoT offre una lunghezza massima del carico utile di 1600 byte rispetto ai 234 byte del carico utile massimo di LoRaWAN.

6. Co1TP14Gamma di comunicazione

Nonostante l'idea sbagliata, la tecnologia non cellulare LoRaWAN offre una portata di communicazione superiore alla tecnologia di communicazione cellulare NB-IoT. NB-IoT offre una portata di 1 km nelle aree urbane e di 10 km in quelle rurali. LoRaWAN può offrire una portata di 5 km nelle aree urbane e di 20 km nelle aree rurali.

7. Suscettibilità alle interferenze

LoRaWAN è abbastanza immune a qualsiasi interferenza nonostante la lunga portata. Tuttavia, il caso di NB-IoT non è lo stesso, poiché si dimostra più suscettibile alle interferenze radio.

8. Velocità di trasmissione dati adattiva

LoRaWAn ha un vantaggio unico rispetto a NB-IoT in quanto offre una velocità di trasmissione dati adattiva. L'ADR consente al server di rete LoRaWAN di controllare la velocità dei dati, la potenza di trasmissione e altre caratteristiche di trasmissione. L'ADR può ottimizzare ulteriormente il consumo energetico per le applicazioni IoT.

NB-IoT o LoRa: quale scegliere?

Entrambe le tecnologie presentano differenze evidenti, che le rendono adatte a diverse applicazioni. Per cominciare, LoRaWAN offre un consumo energetico minore, un basso costo di implementazione e una maggiore durata della batteria. LoRaWAN offre tutti questi vantaggi con la stessa copertura e larghezza di banda. LoRaWAN è quindi adatto per i sensori IoT. applicazioni dove la lunga durata della batteria e la communicazione sono fondamentali.

NB-IoT offre una migliore crittografia di sicurezza con 3GPP a 256 bit rispetto alla crittografia AES a 128 bit di LoRaWAN. NB-IoT offre anche una latenza inferiore rispetto a LoRaWAN, consentendo un vantaggio quando si tratta di applicazioni in tempo reale. Queste caratteristiche rendono NB-IoT una buona scelta per le applicazioni in cui la bassa latenza, la sicurezza e la penetrazione in ambienti chiusi possono essere importanti.

Ecco differenza tra LoRa e Sigfox Se siete interessati, si tratta di due tecnologie LPWAN molto diffuse sul mercato.

Come implementare le tecnologie LoRa o NB-IoT

L'implementazione delle tecnologie cellulari e non cellulari è molto diversa. L'implementazione delle tecnologie LPWAN cellulari è molto rigida per l'utente finale. Questo perché NB-IoT richiede un'infrastruttura di rete cellulare. Queste reti sono in pubblico attraverso le stesse torri cellulari di cui si avvale l'utente finale. 4G/LTE. Non è facile espandere le torri cellulari e ciò comporta costi enormi.

A differenza delle limitazioni di rete di NB-IoT, LoRaWAN è molto facile da implementare in ambito pubblico o privato. L'infrastruttura LoRaWAN può essere implementata all'interno o all'esterno in base al caso d'uso. Inoltre, è più facile modificare o scalare l'infrastruttura LoRaWAN in base alle esigenze nel tempo.

In 62 Paesi è già stata implementata la connettività NB-IoT, mentre LoRaWAN è in testa a questa corsa con implementazioni in 181 Paesi. Si dice che LoRaWAN abbia più di 240 milioni di dispositivi nodo e 3,2 milioni di dispositivi di rete. Gateway LoRaWAN nell'ecosistema. Pertanto, le implementazioni LoRaWAN sono più semplici e si possono trovare indicazioni o riferimenti pertinenti all'interno della community.

Sintesi

È lecito supporre che entrambe le principali tecnologie LPWAN cresceranno in modo sorprendente nei prossimi anni. Questi sviluppi futuri definiranno il futuro di NB-IoT e LoRa. Se avete ancora dei dubbi, contattateci e vi aiuteremo a scegliere la soluzione tecnologica più adatta alle vostre esigenze.