NB-IoT vs. LoRa vs. Sigfox

Sementara jumlah perangkat yang terhubung terus meningkat (dan diperkirakan akan mencapai 125 miliar pada tahun 2030), teknologi nirkabel yang mendukung perangkat tersebut juga terus mendapat banyak perhatian secara global. NB-IOT (Narrowband IOT), LoRa, dan Sigfox, semua teknologi wide-area network (LPWAN) berdaya rendah, sering diadu satu sama lain dalam apa yang digambarkan sebagai perlombaan menuju puncak. Tapi itu belum tentu merupakan gambaran yang akurat tentang ekosistem konektivitas. Masing-masing teknologi ini (atau setidaknya LoRa dan NB-IoT) kemungkinan akan memainkan peran penting dalam ruang IoT tergantung pada kasus penggunaan, jadi memahami fitur dan perbedaan masing-masing sangat penting.

IoT pita sempit

NB-IoT adalah inisiatif “clean sheet” oleh Third Generation Partnership Project (3GPP), organisasi di balik standarisasi sistem seluler, untuk memenuhi kebutuhan perangkat dengan kecepatan data yang sangat rendah yang perlu terhubung ke jaringan seluler, yang sering kali didukung oleh baterai. Sebagai standar seluler, tujuan NB-IoT adalah menstandarisasi perangkat IoT agar dapat dioperasikan dan lebih andal.

Karena NB-IoT adalah teknologi nirkabel tingkat seluler yang menggunakan modulasi OFDM, chipnya lebih kompleks, tetapi anggaran tautannya lebih baik. Itu berarti pengguna mendapatkan tingkat kinerja tinggi yang terkait dengan koneksi seluler, tetapi dengan biaya yang lebih rumit dan konsumsi daya yang lebih besar.

NB-IoT dimaksudkan untuk digunakan untuk mengirim dan menerima data dalam jumlah kecil—beberapa puluh atau ratusan byte per hari yang dihasilkan oleh perangkat IoT yang menghasilkan data rendah. Ini berbasis pesan, mirip dengan Sigfox dan LoRa, tetapi dengan tingkat modulasi yang jauh lebih cepat yang dapat menangani lebih banyak data daripada teknologi tersebut. Tapi NB-IoT tidak protokol komunikasi berbasis IP seperti LTE-M (teknologi seluler LPWA lain yang terkait dengan aplikasi IoT). Anda tidak dapat benar-benar terhubung ke jaringan IP dan berharap untuk menggunakannya seperti yang Anda lakukan dengan smartphone. Itu dibuat untuk aplikasi IoT sederhana dan lebih hemat daya daripada LTE-M (yang lebih cocok untuk bandwidth yang lebih tinggi atau aplikasi seluler dan roaming) tetapi dirancang untuk tujuan komunikasi yang lebih jarang.

Mencari bantuan untuk memilih teknologi nirkabel terbaik untuk aplikasi M2M Anda? Unduh buku putih kami untuk mempelajari lebih lanjut tentang kelebihan dan kekurangan masing-masing buku putih.

Ada elemen geo-perusahaan-politik menarik yang berperan dalam pengembangan NB-IoT; untuk lebih lanjut tentang membaca karya Nick Hunn yang luar biasa, NB-IoT sudah Mati. Hidup NB-IoT. Nick menunjukkan bahwa spesifikasi 3GPP untuk NB-IoT memiliki dua varian yang bersaing, Huawei/Vodafone vs. Ericsson/Nokia/Intel. Selain itu, Ericsson telah menyatakan bahwa infrastruktur 4G lama berbasis Alcatel tidak akan kompatibel dengan NB-IoT. Ini berarti bahwa ribuan BTS harus diubah di AS agar operator dapat mendukung NB-IoT. Karena itu, sebagian besar operator yang berbasis di AS akan tetap menggunakan LTE-M.

Jadi NB-IoT akan untuk perangkat sederhana yang perlu terhubung ke jaringan operator melalui spektrum berlisensi. Saat ini sedang diujicobakan dan diuji hanya di Eropa, dan tidak tersedia secara luas kecuali melalui sejumlah kecil operator di Eropa yang melakukan beberapa uji coba. Jika Anda mengikuti perusahaan Sigfox, Anda akan mengenali ini sebagai upaya komunitas 3GPP untuk mengatasi ruang pasar yang diciptakan oleh jaringan seperti Sigfox.

Baca di sini untuk informasi selengkapnya tentang Lapisan Fisik NB-IoT.

Sumber:https://arxiv.org/pdf/1606.04171.pdf .

NB-IoT jelas merupakan teknologi menonton dan melihat. Untuk meringkas situasi saat ini:

Kelebihan NB-IoT adalah:

Jika NB-IOT ada dan diterapkan:

• Cakupannya akan sangat bagus. Perangkat NB-IoT mengandalkan jangkauan 4G, sehingga dapat bekerja dengan baik di dalam ruangan dan di daerah perkotaan yang padat.
• Memiliki waktu respons yang lebih cepat daripada LoRa dan dapat menjamin kualitas layanan yang lebih baik.
  
  

Kelemahan NB-IoT adalah:

• Sulit untuk menerapkan firmware-over-the-air (FOTA) atau transfer file. Beberapa spesifikasi desain untuk NB-IoT membuatnya sedemikian rupa sehingga sulit mengirim data dalam jumlah besar ke perangkat.
• Pengalihan jaringan dan menara akan menjadi masalah, jadi NB-IoT paling cocok untuk aset terutama statis, seperti meteran dan sensor di lokasi tetap, daripada aset roaming.
  
  

LoRa

LoRa adalah teknologi modulasi non-seluler untuk LoRaWAN. (Sama seperti BPSK atau QPSK adalah modulasi NB-IoT.) Kedua istilah itu—LoRa dan LoRaWAN—tidak dapat dipertukarkan:LoRaWAN adalah protokol standar untuk komunikasi WAN dan LoRa digunakan sebagai teknologi jaringan area luas.

LoRa digunakan terutama dalam dua cara:

1. Salah satunya adalah LoRaWAN, yang sebagian besar telah digunakan di Eropa. Ini memiliki kapasitas pesan yang sangat kecil, hanya 12 byte.
2. Satu lagi adalah Symphony Link, yang merupakan produk dari Link Labs. Symphony Link adalah sistem nirkabel yang dibangun di atas teknologi LoRa yang dirancang untuk mengatasi keterbatasan sistem LoRaWAN. Ini sering disertakan sebagai komponen solusi jaringan LoRa yang lebih kompleks, sebagian besar di AS dan Kanada, dan dirancang untuk aplikasi industri.

LoRa mewakili jaringan radio yang bagus untuk solusi IoT dan memiliki anggaran tautan yang lebih baik daripada teknologi radio lain yang sebanding. Namun di luar beberapa pasar di Eropa, jika Anda ingin terhubung ke jaringan LoRaWAN—atau menggunakan LoRa sama sekali—Anda perlu menerapkan gateway jaringan Anda sendiri.

Itu mungkin tampak seperti kerugian, tetapi sebenarnya membuat LoRa menjadi alternatif yang baik untuk WiFi untuk perangkat berdaya rendah yang perlu terhubung ke seluruh gedung, seperti pabrik atau rumah sakit. (Sulit untuk menemukan departemen TI yang akan menyetujui penempatan perangkat pihak ketiga di jaringannya sendiri karena masalah keamanan. Menyiapkan gateway Anda sendiri akan menciptakan jaringan yang benar-benar terpisah dan aman.) Dari tiga teknologi yang dibahas dalam artikel ini, itu satu-satunya yang mampu digunakan sebagai teknologi "lakukan sendiri"; perusahaan mana pun dapat membuat dan menggunakan perangkat mereka sendiri yang terhubung di mana pun mereka dapat memasang gateway.

Baca selengkapnya:Apa itu LoRa?

Perbedaan terpenting antara NB-IoT dan LoRaWAN adalah:

1. LoRaWAN menggunakan spektrum yang tidak berlisensi. Di Eropa, ini berarti siklus tugas 1%, yang membatasi volume dan frekuensi lalu lintas, serta kemampuan stasiun pangkalan untuk mengontrol jaringan dan menurunkan lalu lintas.
2. LoRa adalah sistem modulasi eksklusif yang dijual oleh perusahaan Semtech. Mereka adalah defacto satu-satunya produsen chipset atau pemegang lisensi untuk LoRa. NB-IoT didasarkan pada jenis modulasi standar, tetapi seperti tipikal 3GPP, pada akhirnya akan ada pemegang lisensi IP lain yang meminta uang.
3. LoRaWAN juga dapat digunakan oleh pelanggan non-operator seluler untuk mengimplementasikan solusi. The Things Network adalah inisiatif jaringan crowdsourced menggunakan LoRaWAN. Perlu dicatat bahwa jaringan LoRaWAN mengganggu ketika lebih dari satu dioperasikan di suatu area.
   
   

Baca selengkapnya:Meningkatkan Skalabilitas LoRaWAN

4. NB-IOT, karena kecepatan data yang jauh lebih tinggi, kecanggihan MAC, dan pembangkit listrik yang lebih tinggi, akan menawarkan fitur yang lebih canggih untuk perutean, multicast, siaran firmware, dll.

Singkatnya LoRa:

Manfaat LoRa adalah:

• Sangat cocok untuk aplikasi bangunan tunggal.
• Anda dapat menyiapkan dan mengelola jaringan Anda sendiri.
• LoRa adalah opsi yang baik jika Anda memerlukan dua arah, misalnya, fungsi perintah-dan-kontrol, karena tautan simetris.
• Perangkat LoRa berfungsi dengan baik saat bergerak, yang membuatnya berguna untuk pelacakan aset di luar ruangan, seperti pengiriman.
• Perangkat LoRa memiliki masa pakai baterai yang lebih lama daripada perangkat NB-IoT.
  
  

Kelemahan LoRa adalah:

• Ini memiliki kecepatan data yang lebih rendah daripada NB-IoT.
• Ini memiliki waktu latensi yang lebih lama daripada NB-IoT.
• Ini membutuhkan gateway untuk bekerja (yang juga, dalam banyak kasus, merupakan keuntungan).
  
  

Sigfox

Artikel LPWAN tidak akan lengkap tanpa menyebutkan Sigfox, yang merupakan perusahaan yang menyadarkan dunia akan potensi perangkat IOT untuk menggunakan koneksi bandwidth yang sangat rendah. Sigfox adalah yang paling dasar dari tiga teknologi, dengan perbedaan utama:

1. Sigfox memiliki modul radio dengan biaya terendah (<$5, dibandingkan dengan ~$10 untuk LoRa dan $12 untuk NB-IOT).
2. Sigfox hanya uplink. Meskipun downlink terbatas dimungkinkan, namun memiliki anggaran tautan yang berbeda dan sangat terbatas.
3. Sigfox adalah pemain jaringan dan teknologi ujung ke ujung.
   
   

Namun, bagi Sigfox, ini tampaknya menjadi awal dari akhir. Itu belum menyebarkan jaringan yang signifikan di AS pada saat ini, dan sedang berjuang sebagai perusahaan. Model bisnisnya agak aspiratif, karena perusahaan telah menghabiskan ratusan juta dolar untuk menyebarkan jaringan yang orang-orang membayar sepeser pun untuk mengaksesnya. Sigfox berpikir bahwa menjaga biaya aplikasi tetap rendah adalah cara untuk mengarahkan orang ke pasarnya, tetapi pemikiran ini telah mempersulit untuk memperoleh pendapatan yang memadai. Pada akhirnya, tampaknya Sigfox gagal (atau setidaknya berjuang) dalam upayanya untuk menyebarkan jaringan seluler alternatif untuk perangkat IoT.

Kelebihan Sigfox adalah:

• Mengkonsumsi daya yang rendah.
• Ini berfungsi dengan baik untuk perangkat sederhana yang jarang mengirim, karena mengirimkan data dalam jumlah yang sangat kecil dengan sangat lambat.
• Mendukung area cakupan yang luas di area di mana ia berada.
  
  

Kelemahan Sigfox adalah:

• Ini tidak diterapkan di mana-mana, jadi saat ini tidak akan berfungsi untuk banyak kasus penggunaan.
• Komunikasi lebih baik dari titik akhir ke stasiun pangkalan. Ini memiliki fungsi dua arah, tetapi kapasitasnya dari stasiun pangkalan kembali ke titik akhir dibatasi, dan anggaran tautan Anda akan lebih sedikit turun daripada naik.
• Mobilitas sulit dilakukan dengan perangkat Sigfox.
  
  

Teknologi LPWAN mana yang tepat untuk kasus penggunaan Anda?

Masing-masing teknologi ini menawarkan serangkaian kemampuan yang menarik, meskipun harus ditekankan bahwa saat ini tidak ada yang tersedia dalam skala besar di sebagian besar dunia. Pada tahun 2017, LTE Cat-M1 adalah teknologi LPWAN nasional pertama yang diterapkan di A.S.

Teknologi seperti LoRa kemungkinan besar akan paling baik digunakan untuk aplikasi "diskrit" seperti gedung pintar atau kampus, di mana konektivitas jaringan seluler tidak diperlukan. Jika kasus penggunaan Anda akan mendapat manfaat dari teknologi LoRa, lihat Symphony Link. Symphony Link dirancang untuk mengatasi keterbatasan yang terkait dengan LoRa tetapi didasarkan pada teknologi LoRa. Itu dirancang khusus untuk pelanggan perusahaan dan industri yang membutuhkan solusi yang terukur dan andal, tetapi juga fleksibel—pengguna Symphony Link memiliki opsi untuk menambahkan fungsionalitas langsung ke gateway melalui API. Baca selengkapnya tentang Symphony Link, atau bicarakan dengan kami tentang bagaimana Symphony Link dapat mengatasi tantangan konektivitas IoT Anda.