Alumbrado público inteligente: celular frente a LoRaWAN

LoRaWAN

• La red LoRaWAN puede intercambiar una pequeña cantidad de paquetes de datos entre puertas de enlace y dispositivos LoRA en una variedad de 5 - 10 km.
• Es necesaria una línea de visión clara entre las puertas de enlace y los dispositivos.
• LoRa Gateways puede conectar más de 1000 dispositivos. Sin embargo, las puertas de enlace LoRa a menudo actúan como un único punto de falla. Toda la red se cae cuando falla una puerta de enlace.

IoT celular

• La red de comunicación celular a menudo se denomina comunicación IoT (internet de las cosas) cuando la utilizan dispositivos inteligentes.
• La red IoT celular puede intercambiar cantidades de datos de medianas a muy altas en tiempo real entre las torres de telefonía celular locales y los dispositivos.
• Las opciones incluyen: LTE CAT M1, NB-IoT, LTE CAT 1 (4G) o GSM/EGPRS (2G/ 3G). El dispositivo selecciona la red más adecuada en función de la disponibilidad de los operadores de telecomunicaciones locales.

LoRaWAN

LoRA está diseñado para ancho de banda bajo y latencia alta.
Es adecuado para aplicaciones tales como:

• Conexión de objetos que no necesitan datos frecuentes o conectividad en tiempo real. Y funciona con batería. Por ejemplo, verificar si los contenedores de basura/basura están llenos o vacíos, recopilar datos ambientales en regiones remotas y monitorear sensores agrícolas.
• Lectura remota de contadores inteligentes (eléctricos, gas, agua)
• Varios millones de dispositivos utilizan LoRaWAN en la actualidad, especialmente aplicaciones profesionales y de consumo. Sin embargo, la tasa de adopción de LoRa en infraestructura crítica pública (como semáforos, bombas de agua, cajeros automáticos, etc.) es baja.

IoT celular

• Cellular IoT ofrece ancho de banda medio/muy alto, baja latencia (comunicación bidireccional rápida)
• Esta topología de red puede admitir todas las aplicaciones de mercado de tipo LoRA/UNB, así como aplicaciones que necesitan comunicación en tiempo real, como cajeros automáticos, semáforos, cámaras de seguridad, sistemas de estacionamiento público, iluminación inteligente y otros. Smart City aplicaciones.
• Varias millones los dispositivos funcionan en la red celular hoy.
• Todos los teléfonos móviles del mundo utilizan Cellular IoT.

LoRaWAN

• LoRA funciona en un espectro sin licencia: una solución propietaria (básicamente, cualquiera puede instalar una puerta de enlace LoRA)
• El espectro LoRA (banda ISM 433 o 868 MHz, 2.4 GHz) es utilizado por varios otros servicios que pueden afectar el rendimiento de la red y es vulnerable a interferencias*
• La posibilidad de que haya interferencia en una red (perturbación en la radiocomunicación debido a múltiples aplicaciones que utilizan el espectro) es mucho mayor.
• No hay garantía de que este espectro sin licencia esté disponible después de 2028

IoT celular

• Los operadores de telecomunicaciones locales compran el espectro con licencia para operar las redes celulares locales (las licencias son administradas por 3GPP alianza global y otorgada por el gobierno nacional)
• Todas las conexiones se comprueban, verifican y solo entonces se les permite unirse a la red
• Los operadores locales de telecomunicaciones gestionan activamente las redes, a menudo con disponibilidad de servicio 24 horas al día, 7 días a la semana, manteniendo así una alta fiabilidad.

LoRaWAN

• No existe un método establecido para la red LoRA
• Las puertas de enlace y la red de LoRA pueden ser gestionadas por ciudadanos locales, operadores de telecomunicaciones, empresas privadas o incluso municipios.
• En caso de que un municipio quiera administrar su propia red LoRA, su organización de TI debe cuidar el SLA y la disponibilidad de la red (incluido el mantenimiento, respaldo de emergencia, personal capacitado para la restauración, etc.)

IoT celular

• El operador de telecomunicaciones local proporciona la asignación de recursos garantizada necesaria para la calidad de servicio (QoS) administrada, el tiempo de actividad suele llegar al 99,99 %.
• Los operadores locales de telecomunicaciones ofrecen diferentes acuerdos de nivel de servicio (SLA), que incluyen garantías de disponibilidad para las diferentes topologías de red.
• NB-IoT y LTE-CATM1 utilizan espectro con licencia 3G, 4G y 5G de los operadores de telecomunicaciones y, por lo tanto, todos los SLA y las garantías de disponibilidad son aplicables para esta topología de red.
• En otras palabras, el municipio no tiene que preocuparse por la gestión de la red (igual que la red para telefonía móvil)

LoRaWAN

• Si bien LoRA ha sido adoptado por varias empresas privadas, integradores de sistemas y consumidores, no ha sido adoptado por los grandes operadores de telecomunicaciones. Esta es una de las principales barreras

IoT celular

• Todos los grandes operadores de telecomunicaciones internacionales han decidido implementar Gato LTE M1/ NB-IoT a gran escala. El lanzamiento está completo en muchos países del mundo.
• LTE CAT 1 y GSM/ EGPRS son redes de comunicación estándar para teléfonos móviles y están disponibles en todo el mundo

LoRaWAN

• La red LoRA ofrece seguridad de radiofrecuencia ISM estándar. A menudo se argumenta como insuficiente para la infraestructura crítica pública.

IoT celular

• Sólida seguridad de red basada en estándares globales 3GPP
• Sigue siendo un estándar global con los más altos niveles de seguridad (con actualizaciones continuas) hoy en día en la industria.
• La infraestructura crítica pública, como los semáforos, las cámaras de seguridad y los cajeros automáticos, dependen de la red IoT celular para el funcionamiento diario.

LoRaWAN

• Debido al ancho de banda (muy) bajo de la red LoRA, a menudo lleva mucho tiempo (una actualización OTA puede demorar semanas) o incluso no es posible (si la cantidad de dispositivos LoRA por puerta de enlace es mayor)
• Desafortunadamente, la falta de una actualización rápida de OTA se considera uno de los mayores riesgos relacionados con los dispositivos basados ​​en LoRA. En caso de cualquier brecha de seguridad, esta dependencia puede crear riesgos inesperados

IoT celular

• Debido a la disponibilidad de un buen ancho de banda y velocidad, los controladores basados ​​en la red celular (repartidos por la ciudad o el pueblo) se pueden actualizar de forma totalmente automática en cuestión de minutos.

LoRaWAN

• Las farolas basadas en la red LoRA necesitan múltiples puertas de enlace
• Esto requiere un diseño de red detallado (por ejemplo, cuántos Gateways se necesitan, dónde instalarlos, si hay una línea de sitio, etc.). Esto también requiere conocimientos y experiencia específicos del equipo de instalación.
• El proceso de intervención, en caso de falla del Gateway, también debe estar bien documentado/planificado

IoT celular

• La red celular ofrece una instalación gratuita de puerta de enlace física
• Controladores (p. ej. NEMA or zhaga controlador) se puede 'hacer clic' en la parte superior de la luminaria, y se conectarán automáticamente al Sistema de gestión de iluminación central (LMS) a través de una red de comunicación celular local

LoRaWAN

• La red LoRA a menudo se comercializa como una red "gratuita". Sin embargo, lamentablemente esto no es cierto.
• Si el municipio instala la red LoRA en la ciudad, entonces es personalmente responsable de administrar, monitorear y mantener la red. El personal y los recursos deben ser reclutados y capacitados para administrar los Gateways.
• Mientras que si un integrador de sistemas local u operador de telecomunicaciones ofrece conectividad LoRA, cobrará por la conectividad de red. Esto suele ser un costo oculto y debe aclararse explícitamente.

IoT celular

• Los costos de la conectividad celular M2M/IoT fueron una de las principales barreras para la adopción de aplicaciones de alumbrado público inteligente. Sin embargo, este costo se ha reducido significativamente en los últimos cinco años.
• Hoy en día, varios MVNO y operadores de telecomunicaciones locales ofrecen conectividad a un precio de entre 15 y 20 dólares estadounidenses durante 10 años por dispositivo controlador. En otras palabras, no hay que pagar cuotas de suscripción mensuales.
• Este es un excelente nuevo desarrollo en la industria. Por lo tanto, un número creciente de aplicaciones de ciudades inteligentes, incluyendo proyectos de alumbrado público inteligente, han comenzado a utilizar la red IoT celular.