NB-IoT vs LoRaWAN : comparaison des deux technologies IoT

NB-IoT et LoRaWAN sont deux technologies de réseau étendu basse consommation (LPWAN) conçues pour les applications IoT. Voici un résumé des principales différences :

NB-IoT contre LoRaWAN

Bande passante

L'équivalent d'un bloc de ressources physiques au sein d'un bloc de ressources LTE standard. Cela signifie que le NB-IoT peut accueillir davantage d'appareils sur le même spectre, mais offre une capacité de données et un débit inférieurs. LoRaWAN utilise une bande passante de 125 kHz sur 8 canaux dans une seule bande. Les normes US915, AU915 et CN470 utilisent 8 bandes, ce qui permet d'étendre la capacité du réseau de plusieurs manières. Contactez-nous pour savoir comment étendre la capacité du réseau avec LoRaWAN.

Spectre

LoRaWAN est optimisé pour les applications à très faible consommation et longue portée. Les réseaux LoRaWAN fonctionnent sur la bande ISM (industrielle, scientifique et médicale) sans licence ; leur utilisation est donc gratuite. Des interférences avec d'autres appareils utilisant la même bande peuvent donc survenir. Le NB-IoT fonctionne sur un spectre sous licence pour les réseaux cellulaires (LTE) et est optimisé pour une utilisation optimale du spectre. Les redevances de licence payées par les opérateurs cellulaires pour l'utilisation de ces bandes de fréquences sont très élevées, ce qui limite le nombre de titulaires de licence pouvant se permettre d'exploiter des services NB-IoT.

Déploiement

Les réseaux LoRaWAN peuvent être configurés de différentes manières : publics, privés, pour collectivités ouvertes ou hybrides, en intérieur comme en extérieur. LoRaWAN peut transmettre des signaux sur de longues distances et à travers les obstacles. Il est donc parfaitement adapté aux villes où il est nécessaire de connecter des appareils à l'intérieur des bâtiments ou sous terre, ainsi qu'aux zones rurales où la couverture par passerelle peut atteindre 50 km. Le NB-IoT repose sur l'infrastructure cellulaire LTE. Il s'agit donc de réseaux publics extérieurs utilisant des stations de base 4G/LTE (antennes-relais). Il est difficile de déplacer facilement les stations de base si les capteurs ne sont pas à portée de l'antenne-relais. Le coût de l'adaptation d'un réseau LTE aux applications IoT est élevé.

Vitesse

Le NB-IoT est plus rapide que le LoRaWAN, offrant jusqu'à 200 kbit/s de débit en liaison descendante et montante. Le LoRaWAN, quant à lui, offre des débits compris entre 293 et 50 kbit/s.

Consommation d'énergie

Les technologies NB-IoT et LoRaWAN consomment moins d'énergie que les appareils LTE classiques, ce qui leur permet de fonctionner sur batterie plus longtemps. Elles prennent également en charge des fonctionnalités d'économie d'énergie comme le mode économie d'énergie (PSM) et la réception discontinue étendue (eDRX), qui leur permettent de se mettre en veille ou de réduire leur activité lorsqu'elles ne sont pas utilisées. Cependant, pour le NB-IoT, l'établissement d'une connexion TCP prend du temps (et consomme de l'énergie), ce qui entraîne une consommation supplémentaire d'énergie pendant l'attente. De plus, le protocole UDP n'est pas stable. LoRaWAN ne présente pas ces problèmes.

Satellite

Le réseau LoRaWAN (qui prend en charge les débits LR-FHSS) est parfaitement adapté aux communications directes entre appareils et satellites. Il limite les communications descendantes pour éviter les interférences avec les appareils terrestres, optimise la durée de vie de la batterie et permet d'atteindre un budget de liaison élevé dans des conditions radio difficiles. Le NB-IoT nécessite des communications descendantes fréquentes et une consommation d'énergie élevée en raison des répétitions de messages dans des conditions radio difficiles, ce qui constitue un défi pour les communications entre appareils et satellites.

Mobilité

Les appareils LoRaWAN peuvent se déplacer entre les passerelles d'un même pays. Cependant, cette mobilité est complexe en raison des différents plans de fréquences. Le NB-IoT est limité à la resélection de cellules en mode veille, ce qui n'est pas optimisé pour le suivi des actifs mobiles, car les appareils doivent être réactivés lorsqu'ils se déplacent entre différentes stations de base.

Tableau comparatif LoRaWAN vs NB-IoT

Fonctionnalité	LoRaWAN	NB-IoT
Modulation	Modulation à spectre étalé Chirp	Modulation par déplacement de phase en quadrature
Fréquence	Bandes ISM sans licence : - 868 MHz en Europe - 915 MHz en Amérique du Nord - 470 MHz en Chine	Bandes de fréquences LTE sous licence
Bande passante	125 kHz, 250 kHz, 500 kHz	200 kHz
Budget de liaison	165 dBm	164 dBm
Max Messages/Jour	Illimité	Illimité
Débit de données	300 bps – 21 kbps	158,5 Kbit/s (UL), 127 Kbit/s (DL)
Longueur de la charge utile	11–242 octets	Max. 1600 octets (selon l'opérateur)
Gamme	5 km (urbain), 20 km (rural)	1 km (urbain), 10 km (rural)
Immunité aux interférences	Très haut	Faible
Mouvement de l'appareil	Soutient le mouvement	Ne convient pas aux appareils en mouvement
Authentification et cryptage	AES 128b	Cryptage 3GPP 256 bits
Débit de données adaptatif (ADR)	Soutenu	Non pris en charge
Porte	« 8 liaisons montantes et 1 liaison descendante » « 16 liaisons montantes et 2 liaisons descendantes »	Pas nécessaire
Carte SIM	Pas nécessaire	Oui
Capacité du réseau	Extensible – contactez-nous pour plus d'informations	Cela dépend de l'opérateur
Déploiement sur site	Oui	Non
Déploiement dans le Cloud	Oui	Oui
Consommation d'énergie de la batterie	x	2x
Délai d'émission continu	4s	0s
Déploiement de la passerelle	Requis	Non requis
Carte SIM	Aucune carte SIM requise	Carte SIM requise
Réseau	Extensible	Cela dépend de l'opérateur
Déploiement du serveur	Déploiement sur site	Serveur cloud
Itinérance	Dur	L'itinérance mondiale est possible
Autonomie de la batterie	Longue durée de vie de la batterie par rapport au NB-IoT	Inférieur à LoRaWAN

Résumé

En général, la 4G et la 5G sont de bonnes options pour le transport de données pour les appareils de communication de données plus volumineux tels que les passerelles, les caméras, etc. La 4G peut également être utilisée pour les trackers, en particulier pour les véhicules qui alimentent en continu le tracker.

LTE-M, NB-IoTLes réseaux Cat-1 et Cat-1 peuvent être une bonne option si vous avez besoin d'une capacité de suivi à faible consommation d'énergie à l'échelle nationale, voire mondiale. Par exemple, pour les conteneurs, les véhicules, les colis, les machines à louer, etc. Veuillez vérifier la disponibilité du réseau auprès de l'opérateur ou du fournisseur de la carte SIM avant d'étendre votre projet.

LoRaWAN C'est une bonne option pour suivre des projets dans une zone relativement restreinte, comme une usine, un port, une ferme, une plateforme de travail en mer ou même une ville. Il existe également des réseaux LoRaWAN nationaux dans certains pays européens comme la France, la Belgique et les Pays-Bas.

Disponibilité à long terme
Il existe d'autres options, comme Sigfox. Un client peut utiliser le système pendant de nombreuses années et vous souhaiterez peut-être étendre la même solution à différents clients. La disponibilité à long terme de la technologie est donc un facteur crucial, mais pas si évident, qu'il convient d'évaluer.

Écosystème
LoRaWAN et la 4G offrent un écosystème parfait où vous trouverez toutes sortes de ressources : nœuds terminaux, algorithmes, services réseau, services applicatifs et consultants. Ils accélèrent votre projet et offrent des alternatives à mesure que votre entreprise se développe.

Un projet de suivi combine généralement plusieurs technologies de communication, à savoir longue distance et champ proche. La précision, la distance, l'alimentation, les dimensions et le support sont donc d'autres facteurs à prendre en compte. Consultez notre livre blanc. ici.