IoT dan LPWA:Mitra sempurna di dunia yang terhubung
Dua puluh tahun yang lalu Saya didekati oleh perusahaan mesin penjual otomatis yang ingin memantau dan merekam suhu kompartemen mesin penjual otomatis mereka dari jarak jauh hingga sepersepuluh derajat. Saya mengerti bahwa tidak ada yang menginginkan soda hangat, tetapi data yang ingin dicatat perusahaan lebih terperinci daripada yang diperlukan untuk memecahkan masalah mereka. Mesin penjual otomatis hanya perlu berkomunikasi apakah itu di atas atau di bawah suhu penyajian yang disarankan yaitu 38℉; mengukur ke sepersepuluh derajat terdekat adalah berlebihan. Kami mengkodekan data mesin penjual otomatis dalam ukuran yang jauh lebih kecil, yang menghemat uang perusahaan mesin penjual otomatis pada tarif data sambil tetap memberikan soda dingin kepada pelanggan.
Saya membagikan cerita ini untuk menyoroti pertanyaan yang harus ditanyakan oleh para pembuat keputusan untuk Internet of Things (IoT) industri, sipil, dan komersial:apakah layak membayar untuk mengumpulkan dan mengirimkan data yang lebih mendetail daripada Anda butuhkan? Jika jawabannya “tidak”, maka sebaiknya pertimbangkan untuk menggunakan jaringan Low Power Wide Area (LPWA).
Lebih banyak data, lebih banyak masalah
Kesenjangan antara kebutuhan data konsumen dan kebutuhan data program IoT industri dan sipil semakin lebar dari sebelumnya. Jaringan seluler adalah standar de facto saat ini untuk IoT, tetapi dibangun untuk kebutuhan pengguna ponsel cerdas:koneksi yang lebih cepat dan lebih banyak data. Konsumen membayar mahal untuk mengirim dan menerima data dalam jumlah besar dengan cepat, tidak hanya untuk paket data tetapi juga untuk perangkat keras dan baterai yang diperlukan untuk mengikuti kemampuan seluler yang terus berkembang. Sementara gagasan membonceng sistem yang dibangun untuk smartphone tampaknya menarik, harga untuk mengikuti evolusi seluler tidak masuk akal untuk IoT industri dan sipil.
Masalah pertama dengan menggunakan jaringan seluler untuk aplikasi IoT industri atau sipil adalah umur panjang. Untuk mengikuti Long Term Evolution (LTE) jaringan seluler, organisasi terus-menerus perlu meningkatkan peralatan mereka seperti halnya pengguna ponsel cerdas harus membeli telepon baru setiap tiga hingga empat tahun. Untuk kota atau organisasi dengan ratusan, ribuan, atau bahkan jutaan perangkat yang terhubung, meningkatkan versi setiap tiga hingga empat tahun tidak hanya mahal tetapi juga akan menjadi mimpi buruk logistik.
Masalah kedua yang dihadirkan jaringan seluler bagi organisasi industri dan sipil adalah kebutuhan daya jaringan seluler yang tinggi. Bahkan smartphone terbaik di pasar perlu diisi ulang setelah seharian digunakan secara teratur. Alasan utama daya tahan baterai ponsel cerdas yang rendah adalah jumlah daya yang diperlukan untuk mengirim data dalam jumlah besar melalui jaringan seluler. Beruntung bagi konsumen, mereka hanya dapat mengisi ulang ponsel mereka, tetapi sebagian besar mesin yang digunakan dalam aplikasi IoT industri atau sipil membutuhkan baterai daripada yang dapat bertahan lama sendiri.
Untuk banyak aplikasi IoT industri dan sipil, kemampuan data seluler terlalu berlebihan. Dengan membuat jaringan terpisah untuk mengirimkan sejumlah kecil data, LPWA memecahkan banyak masalah umur panjang dan daya yang disajikan oleh jaringan seluler.
Pengurangan data dengan pengurangan biaya
Mari kita bicara tentang motivator terbesar untuk adopsi jaringan LPWA untuk industri dan kota:pengurangan biaya. Dengan membuat jaringan terpisah untuk mengirimkan sejumlah kecil data, LPWA memecahkan banyak masalah umur panjang dan daya yang disajikan oleh jaringan seluler. Tidak seperti jaringan LTE seluler, jaringan LPWA tidak harus berevolusi untuk memenuhi kebutuhan data yang terus meningkat, sehingga sensor dan radio yang dirancang untuk penggunaan LPWA tidak akan ketinggalan zaman. Baterai pada radio dan sensor yang terhubung dengan LPWA juga bertahan lebih lama daripada baterai yang digunakan di jaringan seluler, dalam beberapa kasus hingga lima belas tahun. Peningkatan umur panjang dan masa pakai baterai perangkat LPWA secara signifikan mengurangi biaya tenaga kerja yang terkait dengan penggantian perangkat keras dan baterai pada ratusan, ribuan, atau bahkan jutaan perangkat jarak jauh.
peningkatan masa pakai baterai jaringan LPWA hanya membutuhkan sedikit biaya:kecepatan transmisi lebih lambat. Tetapi latensi yang terkait dengan jaringan LPWA hanya beberapa detik hingga beberapa menit tergantung pada protokol dan ukuran data yang dikirimkan. Jadi, meskipun jaringan LPWA unggul dalam aplikasi yang tidak memerlukan waktu kritis, seperti memantau kebocoran air di pertanian atau pola lalu lintas di kota, mereka mungkin tidak ideal untuk aplikasi di mana data dapat berarti hidup atau mati seperti monitor jantung.
Sama seperti mengurangi waktu transmisi menghemat daya baterai, pengiriman data juga lebih sedikit. Jaringan LPWA dirancang untuk mengirimkan informasi sederhana yang dapat masuk ke dalam beberapa byte data. Ini sangat ideal untuk komunikasi M2M di industri dan kota di mana data yang dikirimkan adalah kondisi operasional sederhana (seperti contoh mesin penjual otomatis) atau metrik dasar seperti suhu, kadar air, volume, dll.
Salah satu dari sedikit teknologi nirkabel yang mengalahkan harga LPWA adalah Bluetooth, tetapi jangkauan Bluetooth kurang diinginkan untuk operasi IoT skala besar. Sedangkan jaringan LPWA dapat mentransmisikan di mana saja hingga 5 mil di ruang terbuka lebar, Bluetooth memiliki jangkauan maksimum sekitar 100 meter. Jangkauan Bluetooth tidak memadai untuk sebagian besar infrastruktur IoT sipil dan industri berskala besar yang menjangkau seluruh kota, ladang, atau pabrik.
Di bawah anggaran dan di depan kurva
Industri atau kota mana pun harus memperhatikan anggaran saat membangun jaringan IoT. Kami telah membahas peningkatan masa pakai baterai dan umur panjang LPWA, tetapi ada manfaat penghematan biaya lain yang perlu dipertimbangkan. Biaya radio untuk jaringan LPWA jauh lebih rendah daripada jaringan seluler. Radio dan modem LPWA dijual dengan harga di bawah $5, sedangkan radio dan modem seluler dapat berkisar antara $15 hingga $25. Penghematan $10 hingga $20 per modul cukup signifikan untuk menarik operasi industri dan sipil skala besar ke dalam lipatan IoT.
Teknologi dan protokol LPWA sesuai dengan kebutuhan industri dan kota apakah mereka memulai dari nol dengan infrastruktur IoT mereka atau sudah memiliki beberapa pemantauan. Industri dan kota yang memulai dari awal mungkin menemukan kode sumber terbuka sistem LoRa Alliance bermanfaat. Tetapi sebuah kota yang sudah memiliki sensor yang dipasang di jaringan seluler dan ingin melakukan transisi ke jaringan LPWA dapat mempertimbangkan perusahaan yang telah mengembangkan infrastruktur LPWA untuk berinteraksi dengan sensor dan peralatan IoT yang sudah Anda miliki; Anda hanya membayar biaya lisensi untuk menjalankan protokol mereka.
Cakupan area yang luas akan menjadi persyaratan penting bagi kota dan industri yang menerapkan infrastruktur IoT. Dan sementara LPWA hanyalah salah satu jenis jaringan IoT, Machina Research memperkirakan akan ada lebih dari tiga miliar koneksi LPWA pada tahun 2023. Jika perkiraan ini benar, LPWA secara kolektif akan menjadi bentuk dominan dari wide area machine-to-machine (M2M). teknologi konektivitas.
Dapat dikatakan bahwa Industri dan kota-kota yang merangkul IoT dan LPWA bersama-sama dalam perjalanan mereka dari produk yang tidak terhubung ke layanan yang terhubung akan menemukan kedua teknologi ini secara unik cocok satu sama lain.
