Matkapuhelinverkon ja UNB-verkon vertailu
älykkääseen katuvalaistukseen
Kun kaupungit suunnittelevat älykkäiden katuvalaistushankkeiden toteuttamista, oikean viestintäverkon valinta on tärkeä päätös.
Tämä artikkeli tarjoaa teknisen ja kaupallisen vertailun käyttöön Mobiili IoT vastaan Erittäin kapea kaista (UNB) viestintäverkkoja. Sen tavoitteena on tarjota kunnille ja kaupunkiyrityksille tarvittavat tiedot, jotta he voivat tehdä tietoisen päätöksen siitä, mikä viestintäverkko valita tuleviin älyvalaistusprojekteihinsa.
Kuinka matkapuhelinpohjaiset älykkäät katuvalot toimivat?
A älykäs katuvaloohjain perustuen Mobiili IoT muodostaa yhteyden Internetiin paikallisen kautta televerkko. Tässä ohjain käyttää 2G/3G/4G/5G-signaalia (teknisesti kutsutaan nimellä LTE CAT 1, LTE CAT M1, NB-IoT, GSM, EGPRS ja/tai EDGE). Tämä on samanlainen tapa kuin tavallinen matkapuhelin, pankkiautomaatti, liikennevalo tai älymittari muodostaa yhteyden Internetiin. Paikallista porttia ei tarvita.
Kuinka UNB-pohjaiset älykkäät katuvalot toimivat?
A B tarkoittaa ultrakapeakaistaista. UNB-pohjainen katuvalaisinohjain käyttää lisensoimattomia radiotaajuuksia (863 – 870 MHz / 910 – 923.5 MHz) viestiäkseen UNB-keskiyhdyskäytävä(e)in. Gatewayt toimivat keskuskeskittimenä, joka yhdistää UNB-pohjaiset lampunohjaimet Internetiin.
Huomautus: Ultra-Narrow Band (UNB) -verkko on erilainen kuin LoRaWAN. Vertaaksesi LoRaWANiin, katso tämä artikkeli: https://tvilight.com/smart-street-lighting-cellular-vs-lorawan/
Matkapuhelin vs. UNB
Yksityiskohtainen tekninen ja kaupallinen vertailu
Verkon tyyppi
A B
- UNB on yksityinen verkko, joka voi vaihtaa pieniä datapaketteja yksityisten UNB-yhdyskäytävien ja laitteiden välillä. Gateway to Device kantama voi olla 500m - 16km riippuen antennin tehosta.
- UNB-yhdyskäytävät voivat yhdistää 100–3000 laitetta.
- UNB-yhdyskäytäviä pidetään kuitenkin usein yhtenä vikakohtana. Koko verkko katkeaa, kun yhdyskäytävä epäonnistuu.
Mobiili IoT
- Matkapuhelinverkkoa kutsutaan usein IoT-viestinnäksi (internet of things), kun sitä käytetään älypuhelimissa.
- Mobiili IoT-verkko voi vaihtaa keskisuurista erittäin suuria tietomääriä reaaliajassa paikallisten matkapuhelintornien ja laitteiden välillä.
- Vaihtoehdot ovat: LTE CAT M1, NB-IoT, LTE CAT 1 (4G) tai GSM / EGPRS (2G/3G). Laite valitsee sopivimman verkon paikallisten teleoperaattoreiden saatavuuden perusteella.
Markkinoiden sovellukset
A B
- UNB tarjoaa matalasta keskikokoiseen kaistanleveyteen, matalasta keskitasoon latenssia
- Jotkut yksityiset yritykset tarjoavat sen Smart Lightingille ja joillekin patentoiduille ratkaisuille
- Global Telecom (3GPP) -liitto ei hyväksynyt UNB-verkkoa, ja se poistettiin matkapuhelinstandardista. Ja siksi rajoitettu määrä laitteita toimii UNB-verkossa, pääasiassa rajoitetuilta yksityisiltä yhtiöiltä.
- UNB-tietoliikenneverkko käyttää vapaata, lisensoimatonta ja säätelemätöntä taajuusspektriä (863 – 870 MHz / 910 – 923.5 MHz). Ja siksi 868 MHz/910 MHz taajuutta käyttävät monet halpalaitteiden valmistajat lasten leluista droneihin.
- UNB-yhdyskäytäviä pidetään kuitenkin yhtenä vikakohtana. Ja tietoturvahaavoittuvuutta pidetään suurena haittana käytettäessä julkisissa kriittisen infrastruktuurin sovelluksissa. Siksi UNB-verkkoa ei käytetä julkisessa infrastruktuurissa, kuten liikennevaloissa, CCTV:ssä ja ATM:ssä.
Mobiili IoT
- Cellular IoT tarjoaa keskitason/erittäin suuren kaistanleveyden, alhaisen latenssin (nopea kaksisuuntainen viestintä)
- Tämä verkkotopologia voi tukea kaikkia LoRA/UNB-tyyppisiä markkinasovelluksia sekä sovelluksia, jotka tarvitsevat reaaliaikaista viestintää, kuten pankkiautomaatti, liikennevalot, turvakamerat, julkiset pysäköintijärjestelmät, älyvalot ja muut Smart City sovelluksissa.
- Useat miljardi laitteet toimivat nykyään matkapuhelinverkossa.
- Kaikki maailman matkapuhelimet käyttävät Cellular IoT:tä.
Lisensoimaton vs. lisensoitu (säännelty) taajuus
A B
- UNB toimii lisensoimattomalla taajuudella (868 – 869.6 MHz tai 910 – 923.5 MHz). Tämä on vapaa ja säätelemätön taajuuskaistanleveys.
- Koska 868 MHz/915 MHz ovat ilmaisia, lisensoimattomia ja sääntelemättömiä taajuuksia, monet edulliset laitteet lasten leluista droneihin toimivat tällä taajuusalueella.
- Häiriöiden ja häiriöiden todennäköisyys lisensoimattomalla taajuudella (häiriö radioviestinnässä, koska useat taajuutta käyttävät sovellukset) ovat huomattavasti suuremmat.
- Ei ole takeita siitä, että tämä lisensoimaton taajuus saa toimia vuoden 2028 jälkeen.
- Koska se on helposti haavoittuvainen tietoturvaloukkauksille, monet maat vaativat muodollista hyväksyntää National Telecom Regulatory Authoritylta (TRA) käyttääkseen UNB:tä kaikissa julkiseen infrastruktuuriin liittyvissä projekteissa.
Mobiili IoT
- Paikalliset teleoperaattorit ostavat lisensoidun taajuuden käyttääkseen paikallisia matkapuhelinverkkoja (lisenssiä hallinnoi 3GPP maailmanlaajuinen liitto ja kansallisen hallituksen myöntämä)
- Kaikki yhteydet tarkistetaan, varmistetaan ja vasta sitten sallitaan liittyä verkkoon
- Paikalliset teleoperaattorit hallinnoivat verkkoja aktiivisesti usein 24 x 7 palvelun saatavuudella, mikä ylläpitää korkeaa luotettavuutta
Palvelun laatu ja SLA
A B
- UNB on patentoitu verkko. Vain muutama yksityinen yritys voi toimittaa UNB-yhdyskäytävän.
- Mikäli kunta haluaa hoitaa UNB-verkkoaan, sen IT-organisaation on huolehdittava SLA:sta ja verkon käytettävyydestä.
- Kunta tarvitsee koulutettua henkilökuntaa verkon ylläpitoon, hätävarmuuskopiointiin, koulutettua henkilöstöä verkon palauttamiseen, verkon turvallisuuteen jne. Tämä on lähinnä vikaskenaarioiden hallintaan – jos UNB:tä käytetään julkisessa kriittisessä infrastruktuurissa
Mobiili IoT
- Paikallinen teleoperaattori tarjoaa taatun resurssien allokoinnin, jota tarvitaan hallitun palvelun laatuun (QoS), käyttöaika on usein jopa 99,99 %
- Paikalliset teleoperaattorit tarjoavat erilaisia palvelutasosopimuksia (SLA), mukaan lukien käytettävyystakuut eri verkkotopologioille
- NB-IoT ja LTE-CATM1 käyttävät teleoperaattoreiden 3G-, 4G- ja 5G-lisensoituja taajuuksia, joten kaikki SLA-sopimukset ja saatavuustakuut ovat voimassa tässä verkkotopologiassa.
- Toisin sanoen kunnan ei tarvitse huolehtia verkonhallinnasta (sama kuin matkapuhelimen verkko)
Standardi
A B
- UNB:tä tarjoaa yksityinen yritys. Suuret teleoperaattorit eivät ole hyväksyneet sitä. Teleoperaattori ei voi tukea, jos tällaisessa yksityisessä verkossa on ongelmia
Mobiili IoT
Turvallisuus
A B
- UNB on yksityinen verkko. Verkon tietoturvaloukkauksen voi ratkaista vain laitteiston toimittanut yksityinen yritys.
- UNB:n käyttämät 868 MHz/915 MHz taajuusspektrit ovat vapaita, lisensoimattomia ja sääntelemättömiä, ja siksi julkinen kriittinen infrastruktuuri, kuten liikennevalot, turvakamerat ja pankkiautomaatit, ei koskaan harkitse UNB:n käyttöä.
- UNB-yhdyskäytäviä pidetään usein yhtenä vikakohtana. Tällaiset julkisessa käytössä olevat yhdyskäytävät ovat alttiina tietoturvaloukkauksille. Jos yhdyskäytävä ei toimi, 1000 laitetta ei ole tavoitettavissa.
Mobiili IoT
- Vahva verkkoturvallisuus, joka perustuu 3GPP:n maailmanlaajuisiin standardeihin
- Se on edelleen maailmanlaajuinen standardi korkeimmalla suojaustasolla (jatkuvilla päivityksillä) tällä hetkellä alalla
- Julkinen kriittinen infrastruktuuri, kuten liikennevalot, turvakamerat ja pankkiautomaatit, ovat riippuvaisia IoT-matkapuhelinverkosta päivittäisessä toiminnassa
Etäohjelmisto- ja tietoturvapäivitykset
A B
- UNB-verkko voi tukea OTA:ta verkon koosta riippuen.
- Tällainen OTA voi kuitenkin viedä aikaa. Tämä voi vaihdella useista tunteista useisiin viikkoihin – riippuen verkon koosta ja etäisyydestä.
- Sekä UNB-yhdyskäytävän että UNB-laitteiden on oltava jatkuvasti online-tilassa, jotta tällainen OTA-päivitys toimisi
Mobiili IoT
- Hyvän kaistanleveyden ja nopeuden ansiosta matkapuhelinverkkoon perustuvat ohjaimet (hajallaan ympäri kaupunkia) voidaan päivittää täysin automaattisesti muutamassa minuutissa
Asennuksen monimutkaisuus
A B
- UNB-verkkopohjaiset katuvalot tarvitsevat useita yhdyskäytäviä
- Tämä edellyttää yksityiskohtaista verkkosuunnittelua (esimerkiksi kuinka monta yhdyskäytävää tarvitaan, mihin ne asennetaan, onko sivustolla riviä jne.). Tämä edellyttää myös asennustiimin erityisosaamista ja asiantuntemusta
- Interventioprosessi, jos Gateway-vika on myös dokumentoitu/suunniteltu hyvin
Yhteyskustannukset
A B
- LoRA:n tapaan UNB-verkkoa markkinoidaan usein "ilmaiseksi" verkkoksi. Valitettavasti tämä ei kuitenkaan pidä paikkaansa
- Jos kunta asentaa UNB-verkon kaupunkiin, on se henkilökohtaisesti vastuussa verkon hallinnasta, valvonnasta ja ylläpidosta. Henkilöstöä ja resursseja on rekrytoitava ja koulutettava hallitsemaan portteja
Mobiili IoT
- Matkapuhelinverkon M2M/IoT-yhteyden kustannukset olivat yksi suurimmista esteistä älykkään katuvalaistussovelluksen käyttöönotolle. Nämä kustannukset ovat kuitenkin laskeneet merkittävästi viimeisen viiden vuoden aikana.
- Nykyään useat MVNO:t ja paikalliset teleoperaattorit tarjoavat liitettävyyttä 15–20 dollarilla 10 vuoden ajan ohjainlaitetta kohti. Toisin sanoen kuukausimaksuja ei tarvitse maksaa.
- Tämä on loistava uusi kehitys teollisuudessa. Siksi kasvava määrä smart city -sovelluksiamukaan lukien älykkäitä katuvalaistusprojekteja, ovat alkaneet käyttää matkapuhelinverkon IoT-verkkoa.
Yhteenveto
molemmat Mobiili IoT ja A B niillä on omat etunsa älykästä katuvalaistussovellusta harkittaessa.
UNB:n plussat ja miinukset älykkäille katuvalaisimille
UNB-tietoliikenneverkko käyttää lisensoimatonta ja säätelemätöntä taajuusspektriä (863 – 870 MHz / 910 – 923.5 MHz). Se on ilmainen käyttää. Se tarjoaa laajemman peiton. Jokainen yhdyskäytävä voi tukea 100–3000 laitetta. Ja siksi 868 MHz/910 MHz taajuutta käyttävät monet halpalaitteiden valmistajat lasten leluista droneihin.
UNB-yhdyskäytäviä pidetään kuitenkin yhtenä vikakohtana. Myös rajoitettua kaistanleveyttä ja tietoturvahaavoittuvuutta pidetään suurena haittana käytettäessä julkisia kriittisiä infrastruktuurisovelluksia. Siksi UNB-verkkoa ei käytetä julkisessa infrastruktuurissa, kuten liikennevaloissa, CCTV:ssä ja ATM:ssä. Kaupungit voivat harkita UNB-verkon käyttöä älykkäässä katuvalaistussovelluksessa sen edullisuuden vuoksi, mutta turvallisuusnäkökohdat tulee kuitenkin tutkia ja dokumentoida täysin.
Mobiili IoT:n plussat ja miinukset älykkäille katuvaloille
Mobiili IoT Miljardit laitteet käyttävät nykyään verkkoa. Ylläpitäjä globaali standardointi ja tietoturvaallianssit, Cellular IoT tarjoavat yhden tunnetuimmista turvallisuus standardi saatavilla tänään. Mobiiliyhteyksiä käyttävät niin kuluttajat (älykellot, matkapuhelimet), ammattilaiset (älymittarit, teollisuuskoneet) julkinen kriittinen infrastruktuuri (energiaverkot, liikennevalot, vesipumput, pankkiautomaatit, CCTV) sovellukset.
Aiemmin yksi keskeisistä Cellular IoT:n käytön esteistä oli omistuskustannukset, koska se vaatii yhden sim-kortin / esim. vaaditaan ohjainta kohden. Nämä kustannukset ovat kuitenkin laskeneet merkittävästi viimeisten 5–8 vuoden aikana. Nykyään useat MVNO:t ja paikalliset teleoperaattorit tarjoavat Cellular IoT -yhteyden hintaan US $ 15 – $ 20 ja kattavan kattavuuden 10 vuoden ajan. Tämä tarkoittaa 1.5–2 dollaria all inclusive -yhteydestä vuodeksi. Lisäksi kunnan ei tarvitse huolehtia verkon suunnittelusta tai paikallisten porttien ylläpidosta usean vuoden ajan.
Siksi havaitsimme, että yhä useammat kaupungit ympäri maailmaa ovat omaksumassa Mobiili IoT niiden älykkäitä katuvalaistusprojekteja. tutkimus osoittaa, että tämä suuntaus jatkuu.
Kysymyksiä?
Älykkäät katuvalot tarjoavat selvästi monia etuja. Siitä on tullut de facto standardi monissa uusissa LED-katuvaloasennuksissa ympäri maailmaa. Toivomme, että tämä artikkeli tarjosi sinulle teknisiä ja kaupallisia näkemyksiä, kun valitsit UNB:n ja Cellular IoT:n välillä älykkään katuvalaistuksen ja älykkäiden kaupunkien sovelluksiin.
Onko sinulla kysyttävää tai palautetta? Haluatko oppia lisää? Ota rohkeasti yhteyttä osoitteeseen info@tvilight.com.