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NB-IoT vs LoRaWAN: Uma comparação essencial das duas tecnologias de IoT

NB-IoT vs LoRaWAN: Uma comparação essencial das duas tecnologias de IoT

Índice
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NB-IoT vs LoRaWAN
NB-IoT vs LoRaWAN

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

RecursoLoRaWANNB-IoT
ModulaçãoModulação de espectro espalhado ChirpModulação de chaveamento por deslocamento de fase em quadratura
FreqüênciaBandas ISM não licenciadas: - 868 MHz na Europa - 915 MHz na América do Norte - 470 MHz na ChinaBandas de frequência LTE licenciadas
Largura de banda125 KHz, 250 KHz, 500 KHz200 kHz
Orçamento de Link165 dBm164 dBm
Máximo de mensagens/diaIlimitadoIlimitado
Taxa de dados300 bps – 21 Kbps158,5 Kbps (UL), 127 Kbps (DL)
Comprimento da carga útil11–242 bytesMáx. 1600 bytes (depende do operador)
Faixa5 km (urbano), 20 km (rural)1 km (urbano), 10 km (rural)
Imunidade à InterferênciaMuito altoBaixo
Movimento do dispositivoSuporta movimentoNão é apropriado para dispositivos móveis
Autenticação e CriptografiaAES 128bCriptografia 3GPP de 256 bits
Taxa de Dados Adaptável (ADR)SuportadoNão suportado
Portal“8 uplinks e 1 downlink” “16 uplinks e 2 downlinks”Não é necessário
Cartão SIMNão é necessárioSim
Capacidade de redeExpansível – entre em contato para mais informaçõesDepende do operador
Implantação no localSimNão
Implantação em NuvemSimSim
Consumo de energia da bateriax2x
Atraso TX contínuo4s0s
Implantação de GatewayObrigatórioNão é necessário
Cartão SIMNão é necessário SIMCartão SIM necessário
RedeExpansívelDepende do operador
Implantação de servidorImplantação no localServidor em nuvem
RoamingDuroRoaming mundial é possível
Duração da bateriaLonga duração da bateria em comparação com NB-IoTMenor 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.

Explore o Whitepaper: A diferença entre 4G, 5G, LTE, CAT-M, LTE-M, CAT-1, NB-IoT e LoRaWAN para um projeto de rastreamento.

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