Perbandingan Antara Jaringan Seluler dan LoRaWAN
untuk Aplikasi Penerangan Jalan Cerdas
Ketika datang ke sebuah proyek penerangan jalan pintar baru, salah satu pertanyaan penting adalah memutuskan apakah akan menggunakan jaringan Seluler atau LoRaWAN untuk aplikasi tersebut.
Artikel ini menyajikan perbandingan teknis mendetail dan implikasi komersial antara IoT Seluler dan opsi jaringan komunikasi LoRaWAN. Ini bertujuan untuk membantu pemerintah kota dan perusahaan kota dalam membuat pilihan jaringan komunikasi yang tepat untuk proyek penerangan jalan pintar mereka yang akan datang.
Bagaimana Cara Kerja Lampu Jalan Cerdas Berbasis Seluler?
A pengontrol lampu jalan pintar berdasarkan Cellular IoT terhubung ke internet melalui lokal jaringan telekomunikasi. Di sini pengontrol menggunakan sinyal 2G/ 3G/ 4G/ 5G (secara teknis disebut sebagai LTE CAT 1, LTE CAT M1, NB-IoT, GSM, EGPRS dan/atau EDGE). Ini mirip dengan bagaimana ponsel biasa, ATM, lampu lalu lintas, atau meteran pintar terhubung ke internet. Tidak perlu gateway lokal.
Bagaimana cara kerja Lampu Jalan Pintar berbasis LoRaWAN?
LoRaWAN singkatan dari long-range wide area network. Itu dibangun di atas LoRa – teknik komunikasi radio berpemilik. Pengontrol lampu jalan berbasis LoRa menggunakan frekuensi radio tanpa izin untuk berkomunikasi ke LoRaWAN Gateway pusat. Ini biasanya jaringan bintang. Gateway LoRa bertindak sebagai hub pusat untuk menghubungkan pengontrol berbasis LoRa ke internet.
Seluler vs LoRaWAN
Perbandingan teknis dan komersial terperinci
Tipe jaringan
LoRaWAN
- Jaringan LoRaWAN dapat bertukar paket data dalam jumlah kecil antara Gateway LoRA dan Perangkat dalam rentang 5-10 km.
- Garis pandang yang jelas diperlukan antara Gateway dan Perangkat.
- LoRa Gateways dapat menghubungkan lebih dari 1000 perangkat. Namun, Gateway LoRa sering bertindak sebagai titik kegagalan tunggal. Seluruh jaringan mati, ketika Gateway gagal.
IoT seluler
- Jaringan komunikasi seluler sering disebut sebagai komunikasi IoT (internet of things) ketika digunakan oleh perangkat pintar.
- Jaringan IoT seluler dapat bertukar data dalam jumlah sedang hingga sangat tinggi secara real-time antara menara Ponsel lokal dan Perangkat.
- Pilihan meliputi: LTE KUCING M1, NB-IoT, LTE CAT 1 (4G) atau GSM / EGPRS (2G/ 3G). Perangkat memilih jaringan yang paling cocok berdasarkan ketersediaan dari operator telekomunikasi lokal.
Aplikasi Pasar
LoRaWAN
LoRA dirancang untuk bandwidth rendah, latensi tinggi.
Sangat cocok untuk aplikasi seperti:
- Menghubungkan objek yang tidak memerlukan data sering atau konektivitas real-time. Dan berjalan dengan baterai. Misalnya, mengecek apakah tempat sampah/sampah sudah penuh atau kosong, pendataan lingkungan di daerah terpencil, dan pemantauan sensor pertanian.
- Pembacaan jarak jauh smart meter (listrik, gas, air)
- Beberapa juta perangkat menggunakan LoRaWAN saat ini, terutama aplikasi konsumen dan profesional. Namun, tingkat adopsi LoRa pada infrastruktur kritis publik (seperti lampu lalu lintas, pompa air, ATM, dll) tergolong rendah.
IoT seluler
- IoT seluler menawarkan bandwidth sedang/sangat tinggi, latensi rendah (komunikasi dua arah cepat)
- Topologi jaringan ini dapat mendukung semua aplikasi pasar tipe LoRA/ UNB, serta aplikasi yang membutuhkan komunikasi real-time, seperti ATM, Lampu Lalu Lintas, Kamera Keamanan, Sistem Parkir Umum, Penerangan Cerdas, dan lainnya pintar Kota aplikasi.
- Beberapa milyar perangkat berfungsi di jaringan seluler saat ini.
- Semua ponsel di dunia menggunakan Cellular IoT.
Spektrum Tanpa Lisensi atau Berlisensi
LoRaWAN
- LoRA bekerja pada spektrum tanpa lisensi – solusi eksklusif (pada dasarnya semua orang dapat memasang gateway LoRA)
- Spektrum LoRA (pita ISM 433 atau 868 MHz, 2.4 GHz) digunakan oleh beberapa layanan lain yang dapat memengaruhi kinerja jaringan, dan rentan terhadap gangguan*
- Peluang terjadinya interferensi dalam jaringan (gangguan dalam komunikasi radio karena beberapa aplikasi menggunakan spektrum) jauh lebih tinggi
- Tidak ada jaminan bahwa spektrum tanpa lisensi ini akan tersedia setelah tahun 2028
IoT seluler
- Operator telekomunikasi lokal membeli spektrum berlisensi untuk mengoperasikan jaringan seluler lokal (lisensi dikelola oleh 3GPP aliansi global dan diberikan oleh pemerintah nasional)
- Semua koneksi diperiksa, diverifikasi, dan baru kemudian diizinkan untuk bergabung dengan jaringan
- Operator Telekomunikasi Lokal seringkali secara aktif mengelola jaringan dengan ketersediaan layanan 24 x 7, sehingga menjaga keandalan yang tinggi
Kualitas Layanan & SLA
LoRaWAN
- Tidak ada metode yang ditetapkan untuk jaringan LoRA
- Gateway dan jaringan LoRA dapat dikelola oleh warga setempat, operator telekomunikasi, perusahaan swasta atau bahkan pemerintah kota
- Jika kotamadya ingin mengelola jaringan LoRA-nya sendiri, maka organisasi TI-nya perlu mengurus SLA dan ketersediaan jaringan (termasuk pemeliharaan, pencadangan darurat, personel terlatih untuk pemulihan, dll.)
IoT seluler
- Operator Telekomunikasi Lokal memberikan jaminan alokasi sumber daya yang diperlukan untuk Kualitas Layanan (QoS) terkelola, waktu aktif seringkali setinggi 99,99%
- Operator Telekomunikasi Lokal menawarkan Perjanjian Tingkat Layanan (SLA) yang berbeda, termasuk jaminan ketersediaan untuk topologi jaringan yang berbeda
- NB-IoT dan LTE-CATM1 menggunakan spektrum berlisensi 3G, 4G dan 5G dari Operator Telekomunikasi, dan karenanya semua SLA dan jaminan ketersediaan berlaku untuk topologi jaringan ini
- Dengan kata lain, pemerintah kota tidak perlu khawatir tentang manajemen jaringan (sama seperti jaringan untuk ponsel).
Standar
LoRaWAN
- Meskipun LoRA telah diadopsi oleh beberapa perusahaan swasta, integrator sistem, dan konsumen, LoRA belum diadopsi oleh Operator Telekomunikasi besar. Ini adalah salah satu hambatan utama
IoT seluler
- Semua Operator Telekomunikasi besar / internasional telah memutuskan untuk menerapkan Kucing LTE M1/ NB-IoT dalam skala besar. Peluncuran selesai di banyak negara di seluruh dunia.
- LTE CAT 1 dan GSM/ EGPRS adalah jaringan komunikasi ponsel standar dan tersedia secara global
Security
LoRaWAN
- Jaringan LoRA menawarkan keamanan Frekuensi Radio ISM standar. Ini sering dikatakan tidak cukup untuk infrastruktur kritis publik
IoT seluler
- Keamanan jaringan yang kuat berdasarkan standar global 3GPP
- Itu tetap menjadi standar global dengan tingkat keamanan tertinggi (dengan pembaruan berkelanjutan) saat ini di industri
- Infrastruktur kritis publik seperti lampu lalu lintas, kamera keamanan, ATM bergantung pada jaringan IoT seluler untuk operasi sehari-hari
Pembaruan Perangkat Lunak & Keamanan Jarak Jauh
LoRaWAN
- Karena bandwidth jaringan LoRA (sangat) rendah, seringkali sangat memakan waktu (membutuhkan waktu berminggu-minggu untuk pembaruan OTA) atau bahkan tidak mungkin (jika jumlah perangkat LoRA per Gateway lebih banyak)
- Kurangnya pembaruan OTA yang cepat sayangnya dianggap sebagai salah satu risiko terbesar yang terkait dengan perangkat berbasis LoRA. Jika terjadi pelanggaran keamanan, ketergantungan ini dapat menimbulkan risiko yang tidak terduga
IoT seluler
- Karena ketersediaan bandwidth dan kecepatan yang baik, kontroler berbasis jaringan seluler (tersebar di kota atau kota) dapat diperbarui sepenuhnya secara otomatis dalam hitungan menit
Kompleksitas Instalasi
LoRaWAN
- Lampu jalan berbasis jaringan LoRA membutuhkan banyak Gateway
- Ini membutuhkan desain jaringan yang terperinci (misalnya, berapa banyak Gateway yang dibutuhkan, di mana menginstalnya, apakah ada garis situs, dll.). Ini juga membutuhkan pengetahuan dan keahlian khusus dari tim instalasi
- Proses intervensi, jika terjadi kegagalan Gateway, juga perlu didokumentasikan/direncanakan dengan baik
IoT seluler
- Jaringan seluler menawarkan instalasi gratis Gateway fisik
- Pengontrol (mis NEMA or Zhaga controller) dapat 'diklik' bagian atas luminer, dan mereka akan secara otomatis terhubung ke Central Light Management System (LMS) melalui jaringan komunikasi seluler lokal
Biaya Konektivitas
LoRaWAN
- Jaringan LoRA sering dipasarkan sebagai jaringan “gratis”. Namun, sayangnya ini tidak benar
- Jika kotamadya memasang jaringan LoRA di kota, maka secara pribadi bertanggung jawab untuk mengelola, memantau, dan memelihara jaringan tersebut. Personel dan sumber daya harus direkrut dan dilatih untuk mengelola Gateway
- Sedangkan jika integrator sistem lokal atau operator telekomunikasi menawarkan konektivitas LoRA, maka mereka akan mengenakan biaya untuk konektivitas jaringan tersebut. Ini seringkali merupakan biaya tersembunyi dan harus diklarifikasi secara eksplisit
IoT seluler
- Biaya untuk konektivitas seluler M2M / IoT adalah salah satu hambatan utama dalam adopsi aplikasi penerangan jalan pintar. Namun, biaya ini telah turun secara signifikan selama lima tahun terakhir.
- Saat ini, beberapa MVNO dan operator telekomunikasi lokal menawarkan konektivitas dengan harga US $15 hingga $20 selama 10 tahun per perangkat pengontrol. Dengan kata lain, tidak ada biaya berlangganan bulanan yang harus dibayar.
- Ini adalah perkembangan baru yang sangat baik di industri ini. Oleh karena itu, peningkatan jumlah aplikasi kota pintar, termasuk proyek penerangan jalan pintar, sudah mulai menggunakan jaringan IoT seluler.
Kesimpulan
Kedua IoT seluler dan LoRaWAN memiliki kelebihan sendiri ketika mempertimbangkan penerangan jalan pintar aplikasi.
Pro & Kontra LoRaWAN untuk Lampu Jalan Cerdas
LoRaWAN cocok untuk aplikasi konsumen dan profesional yang membutuhkan komunikasi jarak jauh, dan di mana perangkat beroperasi dengan baterai. Ini juga cocok di mana keterlambatan komunikasi (latensi tinggi) dan aspek keamanan kurang penting.
Namun, tingkat adopsi LoRaWAN untuk infrastruktur penting publik (seperti lampu lalu lintas, pompa air, CCTV, ATM, dan sebagainya) rendah di sebagian besar negara. Hal ini sebagian besar didorong oleh:
– Tanggung jawab dan biaya untuk memiliki (dan memelihara) jaringan LoRaWAN dan Gateway LoRa selama beberapa tahun.
- Risiko keamanan terkait dengan operasi pada bandwidth yang tidak berlisensi, serta pembatasan pembaruan perangkat lunak perangkat. Ini dapat memiliki konsekuensi yang parah dalam kasus a pelanggaran jaringan.
Lampu jalan berada di bawah infrastruktur kritis publik. Mereka perlu beroperasi dengan andal untuk menjaga keamanan publik. Selama 5 hingga 10 tahun terakhir, beberapa kota mencoba menggunakan LoRaWAN untuk aplikasi penerangan jalan pintar. Ini termasuk beberapa kota di Eropa. Namun, banyak dari kota di Eropa ini telah menutup proyek penerangan jalan pintar berbasis LoRaWAN atau beralih ke opsi jaringan yang andal. Ini terutama karena masalah teknis dan keamanan.
Pro & Kontra IoT Seluler untuk Lampu Jalan Cerdas
IoT seluler jaringan digunakan oleh miliaran perangkat saat ini. Dikelola oleh global standardisasi dan aliansi keamanan, IoT Seluler menawarkan salah satu yang paling terkenal keamanan standar yang tersedia saat ini. Konektivitas seluler juga digunakan oleh konsumen (jam tangan pintar, ponsel), profesional (pengukur pintar, mesin industri). infrastruktur kritis publik (jaringan energi, lampu lalu lintas, pompa air, ATM, CCTV) aplikasi.
Di masa lalu, salah satu hambatan utama penggunaan Cellular IoT adalah biaya kepemilikan, karena memerlukan satu kartu sim/esim yang diperlukan per pengontrol. Namun, biaya ini telah turun secara signifikan selama 5 – 8 tahun terakhir. Saat ini, beberapa MVNO dan operator telekomunikasi lokal menawarkan koneksi IoT Seluler seharga US$15 – $20 dengan cakupan menyeluruh selama 10 tahun. Artinya, US $1.5 – $2 untuk semua konektivitas inklusif selama satu tahun. Selain itu, pemerintah kota tidak perlu khawatir tentang perencanaan jaringan atau pemeliharaan Gateway lokal selama beberapa tahun.
Oleh karena itu, kami mengamati bahwa semakin banyak kota di seluruh dunia yang mengadopsi IoT seluler untuk mereka proyek penerangan jalan pintar. Penelitian menunjukkan bahwa ini tren akan dilanjutkan.
Pertanyaan?
Lampu jalan pintar jelas menawarkan banyak keuntungan. Ini telah menjadi standar de facto di banyak instalasi lampu jalan LED baru di seluruh dunia. Kami harap artikel ini memberi Anda wawasan teknis dan komersial saat memilih antara LoRaWAN dan IoT Seluler untuk aplikasi penerangan jalan pintar dan kota pintar.
Apakah Anda memiliki pertanyaan atau umpan balik? Apakah kamu ingin mempelajari lebih lanjut? Jangan ragu untuk menghubungi kami di info@tvilight.com.