Daha iyi olan LoRa ve NB-IoT'nin karşılaştırmalı analizi
LoRa gibi LPWAN teknolojileri, Nesnelerin İnterneti'nin geliştirilmesi için iletişim düzeyinde destek sağlar. Şu anda, Çin'in yerel LPWAN endüstrisi esas olarak iki kampa bölünmüştür. LoRa her yerde çiçek açarken, NB-IOT büyük ölçekli işlere daha da yaklaşıyor. Düğüm maliyeti, ağ maliyeti, pil ömrü, veri aktarım hızı (verim hızı), gecikme, mobilite, ağ kapsamı ve dağıtım türü gibi uygulamalar için dikkate alınması gereken birçok faktör vardır. Tek bir teknolojinin IoT'nin tüm ihtiyaçlarını karşılayamayacağı söylenebilir. NB-IoT ve LoRa teknolojileri farklı teknik ve ticari özelliklere sahip olduğundan farklı uygulama senaryoları olacaktır. İkisi arasındaki fark burada açıklanacak ve her birinin uygun uygulama senaryoları anlatılacaktır.
Şu anda, endüstriyel gelişim perspektifinden, yedi bağlantıdan oluşan eksiksiz bir endüstriyel zincir oluşturulmuştur: yongalar, modüller, terminaller, iletişim ekipmanları, platformlar, operatörler ve uygulamalar. Editör, her bir bağlantının pazar konsantrasyonunun karşılaştırma tablosunda bir parça NB-IoT ve LoRa topladı, gelin ikisi arasındaki farka bu açıdan bir göz atalım.
Frekans bantları, hizmet kalitesi ve maliyet
LoRa, 1GHz'in altındaki lisanssız frekans bandında çalışır, bu nedenle uygulama için ek ücret alınmaz. NB-IoT ve hücresel iletişim, 1 GHz'in altındaki lisanslı frekans bantlarını kullanır. 500MHz ve 1GHz arasındaki frekans bandı, uzun mesafeli iletişim için en uygun seçimdir, çünkü antenin gerçek boyutu ve verimliliği oldukça avantajlıdır.
LoRaWAN, ücretsiz lisanssız frekans bantları kullanır ve pil gücü ve düşük maliyet için en iyi seçim olan asenkron bir iletişim protokolüdür. LoRa ve LoRaWAN protokolleri, girişim, ağ çakışması, ölçeklenebilirlik vb. ile başa çıkmada benzersiz özelliklere sahiptir, ancak hücresel protokollerle aynı hizmet kalitesini (QoS) sağlamaz. Yetkili Sub-GHz frekans bandının açık artırmasının MHz başına 500 milyon ABD dolarından fazla olduğu bildiriliyor. Hücresel ağlar ve NB-IoT, hizmet kalitesi (QoS) endişeleri nedeniyle LoRa ile aynı pil ömrünü sunmaz. QoS ve yüksek frekans bandı kullanım ücretleri nedeniyle, QoS sağlaması gereken uygulama senaryoları için hücresel ağlar ve NB-IoT önerilir. Aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi düşük maliyetli ve çok sayıda bağlantı tercih ediliyorsa LoRa iyi bir seçimdir.
Pil Ömrü ve Downlink Gecikmesi
Hücresel ağ tasarımı kavramı, düğüm maliyetini ve pil ömrünü buna göre feda eden optimum frekans bandı kullanımıdır. Aksine, LoRaWAN düğümleri düşük maliyet ve uzun pil ömrü için doğar ve frekans bandı kullanımında bazı eksiklikler vardır.
Pil ömrü açısından dikkate alınması gereken iki önemli faktör vardır, düğümün mevcut tüketimi (tepe ve ortalama akım) ve protokol içeriği. LoRaWAN, asenkron ALOHA tabanlı bir protokoldür; bu, belirli uygulama senaryolarının ihtiyaçlarına göre düğümlerin uzun veya kısa süre uyuyabileceği, hücresel gibi senkronize protokollerin düğümlerinin düzenli olarak ağa bağlanması gerektiği anlamına gelir. Örneğin piyasada bulunan cep telefonları artık çalışırken her 1,5 saniyede bir şebeke ile senkronize olmak zorunda. NB-IoT'de bu senkronizasyon daha az sıklıkta olur ancak yine de düzenli olarak gerçekleşir ve bu da ek pil gücü tüketir.
Hücresel ağlarda modülasyon, frekans bantlarından tam olarak yararlanmanın etkili bir yoludur, ancak düğüm açısından verimli değildir. Hücresel modülasyon (OFDM veya FDMA), modüle edilmiş sinyali üretmek için doğrusal bir verici gerektirir ve bir doğrusal verici, doğrusal olmayan modülasyondan çok daha fazla tepe akımı gerektirir ve daha yüksek tepe akımları, pilden daha fazla güç tüketir.
Ancak, senkronize iletişim protokolünün daha kısa downlink gecikmeleri açısından avantajları vardır ve NB-IoT, büyük veri çıkışı gerektiren uygulamalar için hızlı veri aktarım hızları sağlayabilir. Ve LoRaWAN'ın B Sınıfı, aşağı bağlantı mesajlarını almak için terminali periyodik olarak (programlanmış) uyandırarak aşağı bağlantı iletişiminin gecikmesini kısaltır.
Bu nedenle, NB-IoT, sık iletişim, kısa gecikme veya büyük veri hacmi gerektiren uygulamalar ve daha düşük maliyet, daha yüksek pil ömrü ve seyrek iletişim gerektiren senaryolar için daha iyi bir seçim olabilir.
Ağ Kapsamı ve Dağıtım Zaman Çizelgesi
Düğüm operasyonunun temel gereksinimi ağ kapsama alanıdır. NB-IoT için bariz bir avantaj, ağ dağıtımının mevcut ağ tesislerinin yükseltilmesiyle sağlanabilmesidir, ancak bu yükseltme belirli belirli 4G/LTE baz istasyonlarıyla sınırlıdır ve Daha yüksek maliyet. Ve bu yükseltme yalnızca halihazırda 4G/LTE kapsamına sahip kentsel alanlar için uygundur ve 4G kapsamı olmayan uzak veya banliyö alanları için uygun değildir.
LoRa'nın tüm endüstri zinciri nispeten olgun ve ürünler de "gitmeye hazır" durumda. Aynı zamanda, dünya çapında birçok ülke, ülke çapında ağ dağıtımı sürecindedir veya tamamlamıştır. LoRa endüstri zincirinin belirgin bir avantajı, her bir bağlantının üyelerinin özerkliğe sahip olması ve bazı büyük şirketlerin ağları ve uygulamaları dağıtmak için hibrit bir iş modeli oluşturmayı planlamasıdır. Ancak, NB-IoT endüstri zinciri, frekans bantları ve operatörler tarafından sınırlandırılacaktır.
Ekipman Maliyetleri, Ağ Maliyetleri ve Hibrit Modeller
Uç düğümler için LoRaWAN protokolü, NB-IoT'den daha basittir, geliştirilmesi daha kolaydır ve mikroişlemcilerle daha uygun ve uyumludur. NB-IoT'nin modülasyon mekanizması ve protokolü, daha karmaşık devreler ve daha fazla maliyet gerektiren daha karmaşıktır. Aynı zamanda, NB-IoT, 3GPP gibi vergilendirilir. Bu aşamada cep telefonu vergisi 5 dolar civarında ama bu IoT cihazları için çok pahalı ve eğer vergi ani bir şekilde düşürülürse cep telefonları gibi mobil iletişim pazarında fiyat karışıklığına neden olur. Bu nedenle, 3GPP organizasyonunun IoT ve mobil iletişimin vergi konularını nasıl tarttığı da büyük bir sorundur.
Düşük maliyetli, nispeten olgun LoRa modülleri piyasada zaten bulunabilir ve yükseltilmiş sürümler bunu takip edecektir. LoRa Alliance'ın telif hakları ve vergiler konusunda çok fazla kısıtlaması yoktur, bu da modülü LoRa endüstri zincirinde 4 dolardan daha az kılıyor. Bugün piyasada LoRa modüllerinin fiyatı genellikle 7-10 ABD dolarıdır, ancak teknoloji olgunlaştıkça 4-5 ABD doları büyük bir sorun değildir. Ve şimdi bir LTE modülünün 20 dolardan daha ucuza gelmesi zor.
Geleneksel "demir kule" ağıyla karşılaştırıldığında, IoT ve LPWAN'ın devreye alınması, harcamaları ve işletme maliyetlerini azaltmak için farklı modellerin kullanılmasını gerektirir. LoRaWAN dağıtımı, geleneksel baz istasyonları, endüstriyel baz istasyonları ve hatta taşınabilir ev ağ geçitleri kullanılarak yapılabildiğinden daha ucuzdur. Bu aşamada, bir kule baz istasyonunun fiyatı yaklaşık 1 ABD dolarıdır000, bir endüstriyel baz istasyonunun fiyatı 500 ABD dolarından azdır ve bir ev ağ geçidinin fiyatı sadece yaklaşık 100 ABD dolarıdır. Ancak NB-IoT için, mevcut 4G LTE baz istasyonlarını yükseltmenin fiyatının, muhafazakar bir şekilde, her birinin 15 dolardan000 az olmayacağı tahmin ediliyor.