NB-IoT vs. LoRaWAN: Ein Vergleich der beiden IoT-Technologien

NB-IoT und LoRaWAN sind zwei Arten von Low-Power-Wide-Area-Network-Technologien (LPWAN), die für IoT-Anwendungen entwickelt wurden. Hier ist eine Zusammenfassung der wichtigsten Unterschiede:

NB-IoT vs. LoRaWAN

Bandbreite

Entspricht einem physischen Ressourcenblock innerhalb eines normalen LTE-Ressourcenblocks. Das bedeutet, dass NB-IoT mehr Geräte im gleichen Spektrum unterbringen kann und gleichzeitig weniger Datenkapazität und Geschwindigkeit bietet. LoRaWAN nutzt eine Bandbreite von 125 kHz auf 8 Kanälen in einem Band. In US915, AU915 und CN470 gibt es 8 Bänder, sodass es vielfältige Möglichkeiten zur Erweiterung der Netzwerkkapazität gibt. Kontaktieren Sie uns, um mehr über die Erweiterung der Netzwerkkapazität mit LoRaWAN zu erfahren.

Spektrum

LoRaWAN ist für Anwendungen mit extrem niedrigem Stromverbrauch und großer Reichweite optimiert. LoRaWAN-Netzwerke arbeiten im lizenzfreien ISM-Band (Industrial, Scientific and Medical) und sind daher kostenlos nutzbar. Daher kann es zu Störungen durch andere Geräte im selben Band kommen. NB-IoT arbeitet im für Mobilfunknetze (LTE) lizenzierten Spektrum und ist auf Spektrumeffizienz optimiert. Die von Mobilfunkbetreibern für die Nutzung dieser Frequenzbänder gezahlten Lizenzgebühren sind sehr hoch, was die Anzahl der Lizenznehmer, die sich den Betrieb von NB-IoT-Diensten leisten können, begrenzt.

Einsatz

LoRaWAN-Netzwerke können unterschiedlich aufgebaut werden: öffentlich, privat, als offene Community- oder Hybridnetzwerke, im Innen- oder Außenbereich. LoRaWAN kann Signale über große Entfernungen und durch Hindernisse hindurch senden und eignet sich daher gut für Städte, wo Geräte in Gebäuden oder unter der Erde verbunden werden müssen, sowie für ländliche Gebiete, wo pro Gateway bis zu 50 km abgedeckt werden können. NB-IoT ist auf die LTE-Mobilfunkinfrastruktur angewiesen. Das bedeutet, dass es sich bei den Netzwerken um öffentliche Outdoor-Netze handelt, die 4G/LTE-Basisstationen (Mobilfunkmasten) nutzen. Basisstationen lassen sich nicht einfach an andere Standorte verlegen, wenn sich Sensoren nicht in Reichweite der Masten befinden. Die Kosten für die Bereitstellung eines IoT-tauglichen LTE-Netzes sind hoch.

Geschwindigkeit

NB-IoT ist schneller als LoRaWAN und bietet eine Datenrate von bis zu 200 kbps im Downlink und Uplink. LoRaWAN hingegen bietet eine Datenrate von 293 bis 50 kbps.

Energieaufnahme

Sowohl NB-IoT als auch LoRaWAN verbrauchen weniger Strom als herkömmliche LTE-Geräte und können daher länger mit Batterien betrieben werden. Sie unterstützen außerdem Energiesparfunktionen wie den Energiesparmodus (PSM) und den erweiterten diskontinuierlichen Empfang (eDRX), die es ihnen ermöglichen, bei Nichtgebrauch in den Ruhezustand zu wechseln oder ihre Aktivität zu reduzieren. Bei NB-IoT hingegen benötigt der Aufbau der TCP-Verbindung Zeit (und Strom), was während der Wartezeit zusätzlichen Strom verbraucht. Zudem ist UDP nicht stabil. LoRaWAN weist diese Probleme nicht auf.

Satellit

LoRaWAN (unterstützt LR-FHSS-Datenraten) eignet sich optimal für die direkte Kommunikation zwischen Geräten und Satelliten. Es begrenzt die Downlink-Kommunikation, um Störungen mit terrestrischen Geräten zu vermeiden, optimiert die Batterielebensdauer und erreicht ein hohes Link-Budget unter schwierigen Funkbedingungen. NB-IoT hingegen zeichnet sich durch häufige Downlink-Kommunikation und einen hohen Stromverbrauch aufgrund von Nachrichtenwiederholungen unter schwierigen Funkbedingungen aus, was eine Herausforderung für die Kommunikation zwischen Geräten und Satelliten darstellt.

Mobilität

LoRaWAN-Geräte können zwischen Gateways im selben Land wechseln. Allerdings ist das Roaming zwischen Ländern aufgrund unterschiedlicher Frequenzpläne eine Herausforderung. NB-IoT beschränkt sich auf die Zellneuwahl im Ruhemodus, was für die mobile Anlagenverfolgung nicht optimal ist, da Geräte beim Roaming zwischen verschiedenen Basisstationen erneut aktiviert werden müssen.

Vergleichstabelle LoRaWAN vs. NB-IoT

Zusammenfassung

Im Allgemeinen sind 4G und 5G gute Optionen für den Daten-Backhaul größerer Datenkommunikationsgeräte wie Gateways, Kameras usw. 4G kann auch für Tracker verwendet werden, insbesondere für Fahrzeuge, die den Tracker kontinuierlich mit Strom versorgen.

LTE-M, NB-IoT, und Cat-1 können gute Optionen sein, wenn Sie eine landesweite oder sogar weltweite Ortung mit geringem Stromverbrauch benötigen. Beispiele hierfür sind Container, Fahrzeuge, Pakete, Mietmaschinen usw. Bitte bestätigen Sie die Netzverfügbarkeit beim Betreiber oder SIM-Kartenanbieter, bevor Sie Ihr Projekt erweitern.

LoRaWAN eignet sich gut für die Verfolgung von Projekten in relativ kleinen Bereichen, beispielsweise in Fabriken, Häfen, Bauernhöfen, Arbeitsplattformen auf dem Meer oder sogar in Städten. In einigen europäischen Ländern wie Frankreich, Belgien und den Niederlanden gibt es zudem landesweite LoRaWAN-Netzwerke.

Langfristige Verfügbarkeit
Es gibt einige weitere Optionen, wie beispielsweise Sigfox. Ein Kunde nutzt das System möglicherweise viele Jahre lang, und Sie möchten die gleiche Lösung möglicherweise auf verschiedene Kunden ausweiten. Daher ist die langfristige Verfügbarkeit der Technologie ein entscheidender, aber nicht so offensichtlicher Faktor, der bewertet werden muss.

Ökosystem
LoRaWAN und 4G bieten ein perfektes Ökosystem mit umfassenden Ressourcen zu Endknoten, Algorithmen, Netzwerkdiensten, Anwendungsdiensten und Beratern. Diese beschleunigen Ihr Projekt und bieten Alternativen für Ihr wachsendes Unternehmen.

Ein Tracking-Projekt ist in der Regel eine Kombination mehrerer Kommunikationstechnologien, z. B. Fern- und Nahfeld. Genauigkeit, Entfernung, Stromversorgung, Abmessungen und Support sind daher weitere Faktoren, die wir berücksichtigen sollten. Lesen Sie unser Whitepaper. Hier.

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