NB-IoT vs LoRaWAN：2つのIoT技術の比較

NB-IoTとLoRaWANは、IoTアプリケーション向けに設計された2種類の低消費電力広域ネットワーク（LPWAN）技術です。主な違いを以下にまとめます。

NB-IoTとLoRaWAN

帯域幅

これは、通常のLTEリソースブロック内の1つの物理リソースブロックに相当します。つまり、NB-IoTは同じスペクトルにより多くのデバイスを収容でき、データ容量と速度は低くなります。LoRaWANは1バンドで8チャネル、125KHzの帯域幅を使用します。US915、AU915、CN470は8バンドに対応しているため、ネットワーク容量を拡張する方法は複数あります。LoRaWANによるネットワーク容量の拡張方法については、お気軽にお問い合わせください。

スペクトラム

LoRaWANは、超低消費電力と長距離通信に最適化されています。LoRaWANネットワークは、ライセンス不要のISM（産業・科学・医療）バンドで動作するため、無料で利用できます。そのため、同じバンドを使用する他のデバイスからの干渉が発生する可能性があります。NB-IoTは、セルラー（LTE）ネットワーク向けにライセンスが必要なスペクトルで動作し、他のすべてのものよりもスペクトル効率が最適化されています。セルラー事業者がこれらの周波数帯を使用するために支払うライセンス料は非常に高額であるため、NB-IoTサービスを運営するために支払うことができるライセンシーの数は限られています。

展開

LoRaWANネットワークは、パブリック、プライベート、オープンコミュニティ、ハイブリッドネットワークなど、様々な方法で構築でき、屋内または屋外に設置できます。LoRaWANは長距離や障害物を越えて信号を送信できるため、建物内や地下にあるデバイスを接続する必要がある都市部や、ゲートウェイ1つあたり最大50kmをカバーできる地方部に適しています。NB-IoTはLTEセルラーインフラストラクチャに依存しています。つまり、ネットワークは4G/LTE基地局（セルラータワー）を使用する屋外パブリックネットワークです。センサーが基地局の通信範囲外にある場合、基地局を他の場所に簡単に移動することはできません。IoTユースケースに適したLTEネットワークを構築するにはコストがかかります。

スピード

NB-IoTはLoRaWANよりも高速で、上り下りで最大200kbpsのデータレートを提供します。一方、LoRaWANは293bpsから50kbpsです。

消費電力

NB-IoTとLoRaWANはどちらも通常のLTEデバイスよりも消費電力が低いため、バッテリー駆動時間を延ばすことができます。また、省電力モード（PSM）や拡張間欠受信（eDRX）などの省電力機能もサポートしており、使用していないときはスリープ状態にしたり、動作を抑制したりできます。しかし、NB-IoTではTCP接続の構築に時間（と電力）がかかるため、待機時間中に余分な電力を消費します。また、UDPは不安定です。LoRaWANにはこれらの問題はありません。

衛星

LoRaWAN（LR-FHSSデータレートをサポート）は、デバイスと衛星間の直接通信に最適です。ダウンリンク通信を制限して地上デバイスへの干渉を防ぎ、バッテリー寿命を最適化し、厳しい無線条件下でも高いリンクバジェットを実現します。NB-IoTは、厳しい無線条件下でのメッセージの繰り返しにより、ダウンリンク通信が頻繁に発生し、消費電力も高くなります。これは、デバイスと衛星間の通信における課題です。

モビリティ

LoRaWANデバイスは、同一国内のゲートウェイ間でローミングできます。しかし、周波数プランが異なるため、デバイスが国をまたいでローミングする場合は困難です。NB-IoTはアイドルモードのセル再選択に制限されており、異なる基地局間でローミングする際にデバイスを再度アクティブ化する必要があるため、モバイルアセットトラッキングには最適化されていません。

LoRaWANとNB-IoTの比較表

特徴	ロラワン	NB-IoT
変調	チャープ拡散スペクトル変調	直交位相シフトキーイング変調
頻度	ライセンス不要のISMバンド：- ヨーロッパの868MHz- 北米の915MHz- 中国では470MHz	認可されたLTE周波数帯域
帯域幅	125KHz、250KHz、500KHz	200KHz
リンクバジェット	165dBm	164dBm
1日あたりの最大メッセージ数	無制限	無制限
データレート	300bps～21Kbps	158.5Kbps (UL)、127Kbps (DL)
ペイロード長	11～242バイト	最大1600バイト（オペレータによって異なります）
範囲	5 km（市街地）、20 km（農村部）	1 km（市街地）、10 km（農村部）
干渉耐性	非常に高い	低い
デバイスの動き	動きをサポート	移動中のデバイスには適していません
認証と暗号化	128b の	256ビット3GPP暗号化
適応データレート (ADR)	サポート	サポートされていません
ゲートウェイ	「アップリンク8つ、ダウンリンク1つ」「アップリンク16つ、ダウンリンク2つ」	不要
SIMカード	不要	はい
ネットワーク容量	拡張可能 – 詳細についてはお問い合わせください	オペレーターによって異なります
オンプレミス展開	はい	いいえ
クラウド展開	はい	はい
バッテリーの消費電力	x	2倍
連続送信遅延	4秒	0秒
ゲートウェイの展開	必須	不要
SIMカード	SIMカード不要	SIMカードが必要です
ネットワーク	拡張可能	オペレーター次第
サーバーの展開	オンプレミス展開	クラウドサーバー
ローミング	難しい	世界中へのローミングが可能
バッテリー寿命	NB-IoTに比べて長いバッテリー寿命	LoRaWANよりも低い

まとめ

一般的に、4G と 5G は、ゲートウェイ、カメラなどの大規模なデータ通信デバイスのデータ バックホールに適したオプションです。4G はトラッカーにも使用でき、特にトラッカーに継続的に電力を供給する車両に適しています。

LTE-M, NB-IoT全国規模、あるいは世界規模で低消費電力の追跡機能が必要な場合は、Cat-1やCat-2が適しています。例えば、コンテナ、車両、荷物、レンタル機械などです。プロジェクトを拡大する前に、通信事業者またはSIMカードベンダーにネットワークの可用性をご確認ください。

ロラワン 工場、港、農場、海上作業プラットフォーム、さらには都市など、比較的狭いエリアでのプロジェクト追跡に適した選択肢です。フランス、ベルギー、オランダなどのヨーロッパ諸国では、全国規模のLoRaWANネットワークも存在します。

長期利用可能
Sigfoxなど、他にも選択肢はいくつかあります。クライアントはシステムを長年使用し、同じソリューションを複数のクライアントに拡張したいと考えるかもしれません。そのため、テクノロジーの長期的な可用性は、評価すべき重要な要素でありながら、それほど明白ではない要素です。

エコシステム
LoRaWANと4Gは、エンドノード、アルゴリズム、ネットワークサービス、アプリケーションサービス、コンサルタントなど、あらゆるリソースが揃った完璧なエコシステムを構築しています。これらのリソースは、プロジェクトの迅速化と、ビジネスの拡大に合わせた選択肢の提供に役立ちます。

追跡プロジェクトは通常、長距離通信と近距離通信など、複数の通信技術を組み合わせたものです。そのため、精度、距離、電源、寸法、サポート体制なども考慮すべき要素です。ホワイトペーパーをご覧ください。 ここ.