Comparaison entre le réseau cellulaire et UNB
pour l'application d'éclairage public intelligent
Alors que les villes envisagent de mettre en œuvre des projets d'éclairage public intelligent, choisir le bon réseau de communication est une décision importante.
Cet article propose une comparaison technique et commerciale de l'utilisation IdO cellulaire versus Bande ultra-étroite (UNB) réseaux de communication. Il vise à fournir aux municipalités et aux corporations de la ville les informations nécessaires pour prendre une décision éclairée sur le réseau de communication à choisir pour leurs prochains projets d'éclairage public intelligent.
Comment fonctionnent les lampadaires intelligents basés sur les cellules ?
A contrôleur de réverbère intelligent à base d' IdO cellulaire se connecte à Internet via local réseau télécom. Ici, le contrôleur utilise le signal 2G/ 3G/ 4G/ 5G (techniquement appelé LTE CAT 1, LTE CAT M1, NB-IoT, GSM, EGPRS et/ou EDGE). Ceci est similaire à la façon dont un téléphone mobile, un guichet automatique, un feu de signalisation ou un compteur intelligent se connecte à Internet. Il n'y a pas besoin d'une passerelle locale.
Comment fonctionnent les lampadaires intelligents basés à l'UNB ?
UNB signifie bande ultra étroite. Le contrôleur de lampadaires basé à l'UNB utilise des fréquences radio sans licence (863 - 870 MHz / 910 - 923.5 MHz) pour communiquer avec une ou plusieurs passerelles UNB centrales. Les passerelles agissent comme un hub central pour connecter les contrôleurs de lampe basés sur UNB à Internet.
Remarque : le réseau UNB (Ultra-Narrow Band) est différent de LoRaWAN. Pour une comparaison avec le LoRaWAN, veuillez vous référer à cet article : https://tvilight.com/smart-street-lighting-cellular-vs-lorawan/
Cellulaire vs UNB
Un comparatif technique et commercial détaillé
Type de réseau
UNB
- UNB est un réseau privé qui peut échanger de petits paquets de données entre les passerelles UNB privées et les appareils. La portée de la passerelle vers l'appareil peut aller de 500 m à 16 km en fonction de la puissance de l'antenne.
- Les passerelles UNB peuvent connecter entre 100 et 3000 appareils.
- Cependant, les passerelles UNB sont souvent considérées comme un point de défaillance unique. L'ensemble du réseau tombe en panne lorsqu'une passerelle tombe en panne.
IdO cellulaire
- Le réseau de communication cellulaire est souvent appelé communication IoT (Internet des objets) lorsqu'il est utilisé par des appareils intelligents.
- Le réseau IoT cellulaire peut échanger des quantités moyennes à très élevées de données en temps réel entre les tours de téléphonie cellulaire locales et les appareils.
- Les options incluent: LTE CAT M1, NB-IoT, LTE CAT 1 (4G) ou GSM / EGPRS (2G/ 3G). L'appareil sélectionne le réseau le plus approprié en fonction de la disponibilité des opérateurs de télécommunications locaux.
Applications du marché
UNB
- UNB offre une bande passante faible à moyenne et une latence faible à moyenne
- Il est fourni par certaines entreprises privées pour l'éclairage intelligent et certaines solutions propriétaires
- Le réseau UNB n'a pas été accepté par l'alliance Global Telecom (3GPP) et a été retiré de la norme cellulaire. Et donc un nombre limité d'appareils fonctionnent sur le réseau UNB, principalement de sociétés privées à responsabilité limitée.
- Le réseau de communication UNB utilise un spectre de fréquences libre, sans licence et non réglementé (863 – 870 MHz / 910 – 923.5 MHz). Et par conséquent, la fréquence 868 MHz/ 910 MHz est utilisée par de nombreux fabricants d'équipements à faible coût, des jouets pour enfants aux drones.
- Cependant, les passerelles UNB sont considérées comme un point de défaillance unique. Et la vulnérabilité de la sécurité est considérée comme un inconvénient majeur pour une utilisation dans les applications d'infrastructure publique critique. Par conséquent, l'utilisation du réseau UNB dans les infrastructures publiques telles que les feux de circulation, la vidéosurveillance et l'ATM n'existe pas.
IdO cellulaire
- L'IoT cellulaire offre une bande passante moyenne/très élevée, une faible latence (communication bidirectionnelle rapide)
- Cette topologie de réseau peut prendre en charge toutes les applications du marché de type LoRA/UNB, ainsi que les applications nécessitant une communication en temps réel, telles que les guichets automatiques, les feux de circulation, les caméras de sécurité, les systèmes de stationnement public, l'éclairage intelligent et d'autres Smart City applications.
- Plusieurs milliard les appareils fonctionnent sur le réseau cellulaire aujourd'hui.
- Tous les téléphones mobiles dans le monde utilisent Cellular IoT.
Spectre sans licence ou sous licence (réglementé)
UNB
- L'UNB fonctionne sur un spectre sans licence (868 - 869.6 MHz ou 910 - 923.5 MHz). Il s'agit d'une bande passante de fréquence libre et non régulée.
- Étant donné que 868 MHz/915 MHz sont un spectre de fréquences gratuit, sans licence et non réglementé, de nombreux équipements à faible coût, des jouets pour enfants aux drones, fonctionnent sur ces bandes de fréquences.
- Les risques d'interférences et de brouillage sur le spectre sans licence (perturbation de la communication radio en raison de multiples applications utilisant le spectre) sont nettement plus élevés.
- Il n'y a aucune garantie que ce spectre sans licence sera autorisé à fonctionner après 2028.
- En raison de sa vulnérabilité facile aux failles de sécurité, de nombreux pays exigent l'approbation formelle de l'Autorité nationale de réglementation des télécommunications (TRA) pour utiliser l'UNB pour tout projet lié à l'infrastructure publique.
IdO cellulaire
- Les opérateurs de télécommunications locaux achètent le spectre sous licence pour exploiter les réseaux cellulaires locaux (les licences sont gérées par 3GPP alliance mondiale et accordée par le gouvernement national)
- Toutes les connexions sont contrôlées, vérifiées et seulement ensuite autorisées à rejoindre le réseau
- Les opérateurs de télécommunications locaux gèrent activement les réseaux souvent avec une disponibilité de service 24h/7 et XNUMXj/XNUMX, maintenant ainsi une grande fiabilité
Qualité de service et SLA
UNB
- L'UNB est un réseau exclusif. Seules quelques entreprises privées peuvent fournir une passerelle UNB.
- Dans le cas où une municipalité souhaite gérer son réseau UNB, son organisation informatique doit s'occuper du SLA et de la disponibilité du réseau.
- La municipalité a besoin de personnel formé pour la maintenance du réseau, le secours d'urgence, le personnel formé pour la restauration du réseau, la sécurité du réseau, etc. Il s'agit principalement de gérer les scénarios de défaillance - si l'UNB est utilisé dans les infrastructures critiques publiques
IdO cellulaire
- L'opérateur de télécommunications local fournit une allocation de ressources garantie nécessaire à la gestion de la qualité de service (QoS), le temps de disponibilité atteint souvent 99,99 %
- Les opérateurs de télécommunications locaux proposent différents accords de niveau de service (SLA), y compris des garanties de disponibilité pour les différentes topologies de réseau
- NB-IoT et LTE-CATM1 utilisent le spectre sous licence 3G, 4G et 5G des opérateurs de télécommunications, et donc tous les SLA et garanties de disponibilité sont applicables pour cette topologie de réseau
- En d'autres termes, la municipalité n'a pas à se soucier de la gestion du réseau (comme le réseau pour les téléphones portables)
Standard
UNB
- L'UNB est offert par une entreprise privée. Il n'a pas été adopté par les grands opérateurs télécoms. L'opérateur de télécommunications ne peut pas prendre en charge s'il y a un problème dans un tel réseau privé
IdO cellulaire
- Tous les grands opérateurs de télécommunications internationaux ont décidé de mettre en œuvre Chat LTE M1/ NB-IoT à grande échelle. Le déploiement est terminé dans de nombreux pays à travers le monde.
- LTE CAT 1 et GSM/ EGPRS sont des réseaux de communication cellulaire standard et sont disponibles dans le monde entier
Sécurité
UNB
- UNB est un réseau propriétaire privé. Toute faille de sécurité dans le réseau ne peut être résolue que par l'entreprise privée qui a fourni l'équipement matériel.
- Les spectres de fréquences 868 MHz/915 MHz utilisés par l'UNB sont gratuits, sans licence et non réglementés. Par conséquent, les infrastructures publiques critiques telles que les feux de circulation, les caméras de sécurité et les guichets automatiques n'envisagent jamais d'utiliser l'UNB.
- Les passerelles UNB, de par leur conception, sont souvent considérées comme un point de défaillance unique. Ces passerelles du domaine public sont vulnérables aux failles de sécurité. Si une passerelle est en panne, des milliers d'appareils deviennent inaccessibles.
IdO cellulaire
- Sécurité réseau solide basée sur les normes mondiales 3GPP
- Il reste une norme mondiale avec les niveaux de sécurité les plus élevés (avec des mises à jour continues) aujourd'hui dans l'industrie
- Les infrastructures publiques critiques telles que les feux de circulation, les caméras de sécurité, les distributeurs automatiques de billets dépendent du réseau IoT cellulaire pour leur fonctionnement quotidien
Logiciels à distance et mises à jour de sécurité
UNB
- Le réseau UNB peut prendre en charge OTA en fonction de la taille du réseau.
- Cependant, une telle OTA peut prendre du temps. Cela peut aller de plusieurs heures à plusieurs semaines, selon la taille et la distance du réseau.
- La passerelle UNB et les appareils UNB doivent être en ligne en permanence pour que cette mise à jour OTA fonctionne
IdO cellulaire
- En raison de la disponibilité d'une bonne bande passante et d'une bonne vitesse, les contrôleurs basés sur le réseau cellulaire (répartis dans la ville ou la ville) peuvent être mis à jour de manière entièrement automatique en quelques minutes
Complexité de l'installation
UNB
- Les lampadaires basés sur le réseau UNB ont besoin de plusieurs passerelles
- Cela nécessite une conception détaillée du réseau (par exemple, combien de passerelles sont nécessaires, où les installer, y a-t-il une ligne de site, etc.). Cela nécessite également des connaissances et une expertise spécifiques de l'équipe d'installation
- Le processus d'intervention, en cas de défaillance de la passerelle, doit également être bien documenté/planifié
IdO cellulaire
- Le réseau cellulaire offre une installation gratuite de passerelle physique
- Contrôleurs (ex. NEMA or Zhaga contrôleur) peuvent être "cliquées" sur le dessus du luminaire, et elles se connecteront automatiquement au système central de gestion de l'éclairage (LMS) via un réseau de communication cellulaire local
Coûts de connectivité
UNB
- Semblable à LoRA, le réseau UNB est souvent commercialisé comme un réseau « gratuit ». Cependant, malheureusement, ce n'est pas vrai
- Si la municipalité installe le réseau UNB dans la ville, elle est personnellement responsable de la gestion, de la surveillance et de l'entretien du réseau. Le personnel et les ressources doivent être recrutés et formés pour gérer les passerelles
IdO cellulaire
- Les coûts de la connectivité cellulaire M2M / IoT étaient l'un des principaux obstacles à l'adoption d'une application d'éclairage public intelligent. Cependant, ce coût a considérablement diminué au cours des cinq dernières années.
- Aujourd'hui, plusieurs MVNO et opérateurs de télécommunications locaux proposent une connectivité entre 15 et 20 USD pendant 10 ans par dispositif de contrôle. En d'autres termes, il n'y a pas de frais d'abonnement mensuels à payer.
- Il s'agit d'un excellent nouveau développement dans l'industrie. Par conséquent, un nombre croissant de applications de la ville intelligente, dont projets d'éclairage public intelligent, ont commencé à utiliser le réseau IoT cellulaire.
Conclusion
Les deux IdO cellulaire ainsi que UNB ont leurs propres mérites lors de l'examen de l'application d'éclairage public intelligent.
Avantages et inconvénients de l'UNB pour les lampadaires intelligents
Le réseau de communication UNB utilise un spectre de fréquences sans licence et non réglementé (863 - 870 MHz / 910 - 923.5 MHz). C'est gratuit à utiliser. Il offre une couverture plus large. Chaque passerelle peut prendre en charge de 100 à 3000 appareils. Et par conséquent, la fréquence 868 MHz/ 910 MHz est utilisée par de nombreux fabricants d'équipements à faible coût, des jouets pour enfants aux drones.
Cependant, les passerelles UNB sont considérées comme un point de défaillance unique. De plus, la bande passante limitée et la vulnérabilité de sécurité sont considérées comme un inconvénient majeur pour une utilisation dans les applications d'infrastructure publique critique. Par conséquent, l'utilisation du réseau UNB dans les infrastructures publiques telles que les feux de circulation, la vidéosurveillance et l'ATM n'existe pas. Les villes peuvent envisager d'utiliser le réseau UNB pour une application d'éclairage public intelligent en raison de son faible coût, mais les aspects de sécurité doivent être entièrement étudiés et documentés.
Avantages et inconvénients de l'IoT cellulaire pour les lampadaires intelligents
IdO cellulaire réseau est utilisé par des milliards d'appareils aujourd'hui. Géré par le monde standardisation et alliances de sécurité, Cellular IoT offre l'un des plus connus sécurité standard disponible aujourd'hui. La connectivité cellulaire est utilisée par les consommateurs (montres intelligentes, téléphones portables), les professionnels (compteurs intelligents, machines industrielles) ainsi que infrastructure critique publique (réseaux énergétiques, feux de circulation, pompes à eau, distributeurs automatiques de billets, CCTV).
Dans le passé, l'un des principaux obstacles à l'utilisation de l'IoT cellulaire était le coût de possession, car il nécessitait une carte SIM/ESIM par contrôleur. Cependant, ce coût a considérablement diminué au cours des 5 à 8 dernières années. Aujourd'hui, plusieurs MVNO et opérateurs de télécommunications locaux proposent une connexion IoT cellulaire à 15 USD - 20 USD avec une couverture tout compris pendant 10 ans. Cela signifie, entre 1.5 $ US et 2 $ US pour une connectivité tout compris pendant un an. De plus, la municipalité n'a pas à se soucier de la planification du réseau ou de l'entretien des passerelles locales sur plusieurs années.
Par conséquent, nous avons observé qu'un nombre croissant de villes à travers le monde adoptent IdO cellulaire pour leur projets d'éclairage public intelligent. Recherche montre que cela tendance continuera.
Questions?
Des lampadaires intelligents offrent clairement de nombreux avantages. Il est devenu un standard de facto dans de nombreuses nouvelles installations de lampadaires LED à travers le monde. Nous espérons que cet article vous a fourni des informations techniques et commerciales lors du choix entre UNB et Cellular IoT pour l'éclairage public intelligent et les applications de villes intelligentes.
Avez-vous des questions ou des commentaires ? Vous souhaitez en savoir plus ? N'hésitez pas à nous contacter au info@tvlight.com.