NB-IoT vs LoRaWAN are two types of low-power wide-area network (LPWAN) technologies that are designed for Aplicações de IoT. Here is a summary of the main differences:
NB-IoT vs LoRaWAN
Largura de banda
equivalente a um bloco de recursos físicos dentro de um bloco de recursos LTE normal. Isso significa que a NB-IoT pode acomodar mais dispositivos no mesmo espectro e tem menor capacidade de dados e velocidade. A LoRaWAN utiliza uma largura de banda de 125 KHz em 8 canais em 1 banda. Nos padrões US915, AU915 e CN470, existem 8 bandas, portanto, há diversas maneiras de expandir a capacidade da rede. Entre em contato conosco para saber como expandir a capacidade da rede com a LoRaWAN.
Espectro
O LoRaWAN é otimizado para aplicações de ultrabaixo consumo de energia e longo alcance. As redes LoRaWAN operam na banda ISM (Industrial, Científica e Médica) sem licença, portanto, seu uso é gratuito. Portanto, pode haver interferências de outros dispositivos na mesma banda. O NB-IoT opera em espectro licenciado para redes celulares (LTE) e é otimizado para eficiência de espectro acima de tudo. As taxas de licença pagas pelas operadoras de celular para usar essas faixas de frequência são muito altas, limitando o número de licenciados que podem pagar para operar serviços NB-IoT.
Implantação
As redes LoRaWAN podem ser configuradas de diferentes maneiras: públicas, privadas, comunidades abertas ou redes híbridas, internas ou externas. A LoRaWAN pode enviar sinais por longas distâncias e através de obstáculos, por isso funciona bem em cidades onde é necessário conectar dispositivos dentro de edifícios ou no subsolo, e em áreas rurais onde é possível cobrir até 50 km por gateway. A NB-IoT depende da infraestrutura celular LTE. Isso significa que as redes são redes públicas externas que utilizam estações base 4G/LTE (torres de celular). Não é possível mover facilmente as estações base para outros locais se sensores não estão dentro do alcance da torre. O custo de tornar uma rede LTE adequada para casos de uso de IoT é alto.
Velocidade
A NB-IoT é mais rápida que a LoRaWAN, oferecendo até 200 kbps de taxa de dados em downlink e uplink. A LoRaWAN, por outro lado, varia de 293 bps a 50 kbps.
Consumo de energia
Tanto o NB-IoT quanto o LoRaWAN têm menor consumo de energia do que os dispositivos LTE comuns, o que significa que podem operar com baterias por períodos mais longos. Eles também suportam recursos de economia de energia, como o modo de economia de energia (PSM) e a recepção descontínua estendida (eDRX), que permitem que entrem em modo de espera ou reduzam sua atividade quando não estiverem em uso. No entanto, para o NB-IoT, construir a conexão TCP leva tempo (e energia), o que consome energia extra durante a espera. E o UDP não é estável. O LoRaWAN não apresenta esses problemas.
Satélite
A LoRaWAN (que suporta taxas de dados LR-FHSS) é perfeitamente adaptada para comunicações diretas entre dispositivos e satélites, limitando as comunicações de downlink para evitar interferências com dispositivos terrestres, otimizando a vida útil da bateria e alcançando um alto orçamento de link em condições de rádio adversas. A NB-IoT apresenta comunicações de downlink frequentes e alto consumo de energia devido à repetição de mensagens em condições de rádio adversas, o que representa um desafio para as comunicações entre dispositivos e satélites.
Mobilidade
Os dispositivos LoRaWAN podem circular entre portais no mesmo país. No entanto, é desafiador se os dispositivos fizerem roteamento entre países, pois os planos de frequência são diferentes. A NB-IoT limita-se à resseleção de células em modo inativo, o que não é bem otimizado para o rastreamento de ativos móveis, pois os dispositivos precisam ser ativados novamente quando fazem roteamento entre diferentes estações base.
Tabela de comparação LoRaWAN vs NB-IoT
Recurso | LoRaWAN | NB-IoT |
---|---|---|
Modulação | Modulação de espectro espalhado Chirp | Modulação de chaveamento por deslocamento de fase em quadratura |
Freqüência | Bandas ISM não licenciadas: - 868 MHz na Europa - 915 MHz na América do Norte - 470 MHz na China | Bandas de frequência LTE licenciadas |
Largura de banda | 125 KHz, 250 KHz, 500 KHz | 200 kHz |
Orçamento de Link | 165 dBm | 164 dBm |
Máximo de mensagens/dia | Ilimitado | Ilimitado |
Taxa de dados | 300 bps – 21 Kbps | 158,5 Kbps (UL), 127 Kbps (DL) |
Comprimento da carga útil | 11–242 bytes | Máx. 1600 bytes (depende do operador) |
Faixa | 5 km (urbano), 20 km (rural) | 1 km (urbano), 10 km (rural) |
Imunidade à Interferência | Muito alto | Baixo |
Movimento do dispositivo | Suporta movimento | Não é apropriado para dispositivos móveis |
Autenticação e Criptografia | AES 128b | Criptografia 3GPP de 256 bits |
Taxa de Dados Adaptável (ADR) | Suportado | Não suportado |
Portal | “8 uplinks e 1 downlink” “16 uplinks e 2 downlinks” | Não é necessário |
Cartão SIM | Não é necessário | Sim |
Capacidade de rede | Expansível – entre em contato para mais informações | Depende do operador |
Implantação no local | Sim | Não |
Implantação em Nuvem | Sim | Sim |
Consumo de energia da bateria | x | 2x |
Atraso TX contínuo | 4s | 0s |
Implantação de Gateway | Obrigatório | Não é necessário |
Cartão SIM | Não é necessário SIM | Cartão SIM necessário |
Rede | Expansível | Depende do operador |
Implantação de servidor | Implantação no local | Servidor em nuvem |
Roaming | Duro | Roaming mundial é possível |
Duração da bateria | Longa duração da bateria em comparação com NB-IoT | Menor que LoRaWAN |
Resumo
Em geral, 4G e 5G são boas opções para backhaul de dados para dispositivos de comunicação de dados maiores, como gateways, câmeras, etc. 4G também pode ser usado para rastreadores, especialmente para veículos que alimentam o rastreador continuamente.
LTE-M, NB-IoT, e Cat-1 podem ser boas opções se você precisar de rastreamento de baixo consumo de energia em todo o país ou até mesmo no mundo todo. Por exemplo, contêineres, veículos, pacotes, máquinas para aluguel, etc. Confirme a disponibilidade da rede com a operadora ou fornecedor do cartão SIM antes de expandir seu projeto.
LoRaWAN é uma boa opção para rastrear projetos em áreas relativamente pequenas, como uma fábrica, um porto, uma fazenda, uma plataforma de trabalho no mar ou até mesmo uma cidade. Existem também redes LoRaWAN nacionais em alguns países europeus, como França, Bélgica e Holanda.
Disponibilidade de longo prazo
Existem algumas outras opções, como o Sigfox. Um cliente pode usar o sistema por muitos anos e você pode querer expandir a mesma solução para diferentes clientes. Portanto, a disponibilidade da tecnologia a longo prazo é um fator crucial, embora não tão óbvio, que deve ser avaliado.
Ecossistema
LoRaWAN e 4G possuem um ecossistema perfeito, onde você encontra todos os tipos de recursos em nós finais, algoritmos, serviços de rede, serviços de aplicação e consultores. Eles agilizam seu projeto e oferecem alternativas à medida que seu negócio se expande.
Um projeto de rastreamento geralmente é uma combinação de diversas tecnologias de comunicação, ou seja, longa distância + campo próximo. Portanto, precisão, distância, fonte de alimentação, dimensão e suporte são outros fatores que devemos considerar.