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セルラーネットワークとUNBネットワークの比較
スマート街路照明アプリケーション向け

都市はスマート街路照明プロジェクトの導入を計画しているため、適切な通信ネットワークの選択は重要な決定です。

この記事では、技術的および商業的な使用方法の比較を提供します。 セルラーIoT超狭帯域 (UNB) 通信ネットワーク。 これは、今後のスマート街路照明プロジェクトにどの通信ネットワークを選択するかについて情報に基づいた決定を下すために必要な情報を地方自治体や都市企業に提供することを目的としています。

セルラーベースのスマート街路灯はどのように機能しますか?

A スマート街路灯コントローラー レビューに基づき セルラーIoT ローカル経由でインターネットに接続します 通信ネットワーク. ここで、コントローラーは 2G/ 3G/ 4G/ 5G 信号 (技術的には LTE CAT 1、LTE CAT M1、NB-IoT、GSM、EGPRS および/または EDGE と呼ばれます) を使用します。 これは、典型的な携帯電話、ATM、信号機、またはスマートメーターがインターネットに接続する方法に似ています。 ローカル ゲートウェイは必要ありません。

UNB ベースのスマート街路灯はどのように機能しますか?

A B 超狭帯域の略です。 UNB ベースの街灯コントローラーは、中央の UNB ゲートウェイと通信するためにライセンスのない無線周波数 (863 ~ 870 MHz / 910 ~ 923.5 MHz) を使用します。 ゲートウェイは、UNB ベースのランプ コントローラーをインターネットに接続するための中央ハブとして機能します。

セルラー vs UNB
詳細な技術的および商業的比較

ネットワーク型

A B
  • UNB は、プライベート UNB ゲートウェイとデバイス間で小さなデータ パッケージを交換できるプライベート ネットワークです。 ゲートウェイからデバイスまでの距離は、アンテナ電力に応じて 500 m ~ 16 km になります。
  • UNB ゲートウェイは 100 ~ 3000 のデバイス間を接続できます。
  • ただし、UNB ゲートウェイは単一障害点とみなされることがよくあります。 ゲートウェイに障害が発生すると、ネットワーク全体がダウンします。
セルラーIoT
  • セルラー通信ネットワークは、スマート デバイスで使用される場合、IoT (モノのインターネット) 通信と呼ばれることがよくあります。
  • セルラー IoT ネットワークは、ローカルの携帯電話タワーとデバイスの間で、中程度から非常に大量のデータをリアルタイムで交換できます。
  • オプションは次のとおりです。 LTE CAT M1、NB-IoT、LTE CAT 1 (4G) または GSM / EGPRS (2G/ 3G)。 デバイスは、地域の通信事業者からの可用性に基づいて、最適なネットワークを選択します。

市場アプリケーション

A B
  • UNB は低から中程度の帯域幅、低から中程度の遅延を提供します
  • 一部の民間企業がスマート照明と独自のソリューションを提供しています。
  • UNB ネットワークは Global Telecom (3GPP) アライアンスによって受け入れられず、セルラー規格から除外されました。 したがって、UNB ネットワーク上で動作するデバイスの数は限られており、主に限られた民間企業が提供しています。
  • UNB 通信ネットワークは、無料、無認可、無規制の周波数スペクトル (863 ~ 870 MHz / 910 ~ 923.5 MHz) を使用します。 したがって、868 MHz/910 MHz の周波数は、子供のおもちゃからドローンまで、多くの低価格機器メーカーによって使用されています。
  • ただし、UNB ゲートウェイは単一障害点とみなされます。 また、セキュリティの脆弱性は、公共の重要なインフラストラクチャ アプリケーションで使用する場合の大きな欠点と考えられています。 したがって、信号機、CCTV、ATM などの公共インフラにおける UNB ネットワークの使用は存在しません。
セルラーIoT
  • セルラー IoT は、中/超高帯域幅、低遅延 (高速双方向通信) を提供します。
  • このネットワーク トポロジは、すべての LoRA/UNB タイプの市場アプリケーションに加えて、リアルタイム通信を必要とするアプリケーション (ATM、信号機、セキュリティ カメラ、公共駐車場システム、スマート照明など) をサポートできます。 スマートシティ 分野の様々なアプリケーションで使用されています。
  • いくつかの 十億 現在、デバイスはセルラー ネットワークで動作します。
  • 世界中のすべての携帯電話がセルラー IoT を使用しています。

ライセンスなしのスペクトルとライセンス付き (規制されている) スペクトル

A B
  • UNB はライセンスのないスペクトル (868 ~ 869.6 MHz または 910 ~ 923.5MHz) で動作します。 これは自由で規制されていない周波数帯域幅です。
  • 868 MHz/915 MHz は無料、無認可、無規制の周波数スペクトルであるため、子供のおもちゃからドローンに至るまで、多くの低価格機器がこの周波数帯域で動作します。
  • ライセンスのないスペクトルでの干渉や妨害(スペクトルを使用する複数のアプリケーションによる無線通信の妨害)の可能性が大幅に高くなります。
  • このライセンス不要のスペクトルが 2028 年以降に運用できるという保証はありません。
  • UNB はセキュリティ侵害に対して脆弱であるため、多くの国が公共インフラ関連プロジェクトに UNB を使用するために国家電気通信規制局 (TRA) からの正式な承認を求めています。
セルラーIoT
  • 地域の電気通信事業者は、地域のセルラー ネットワークを運用するために認可されたスペクトルを購入します (ライセンスは、 3GPP グローバルアライアンスおよび政府によって付与された)
  • すべての接続がチェックされ、検証された後、ネットワークへの参加が許可されます
  • 多くの場合、地元の通信事業者が積極的にネットワークを管理し、24 時間 7 日サービスを利用できるようにすることで、高い信頼性を維持しています。

サービス品質と SLA

A B
  • UNB は独自のネットワークです。 UNB ゲートウェイを提供できるのは、数社の民間企業のみです。
  • 地方自治体が UNB ネットワークを管理したい場合、その IT 組織は SLA とネットワークの可用性に対応する必要があります。
  • 地方自治体は、ネットワーク メンテナンス、緊急バックアップ、ネットワークの復元、ネットワーク セキュリティなどのために訓練を受けたスタッフを必要としています。これは主に、UNB が公共の重要なインフラストラクチャで使用されている場合の障害シナリオを管理するためのものです。
セルラーIoT
  • 地域の電気通信事業者は、管理されたサービス品質 (QoS) に必要な保証されたリソース割り当てを提供します。多くの場合、アップタイムは 99,99% にもなります。
  • 地域の通信事業者は、さまざまなネットワーク トポロジの可用性保証を含む、さまざまなサービス レベル アグリーメント (SLA) を提供しています。
  • NB-IoT および LTE-CATM1 は、通信事業者の 3G、4G、および 5G ライセンス スペクトルを使用するため、すべての SLA と可用性保証がこのネットワーク トポロジに適用されます。
  • つまり、自治体はネットワーク管理(携帯電話のネットワークと同じ)について心配する必要はありません。

スタンダード

A B
  • UNB は民間企業によって提供されます。 大規模な通信事業者には採用されていません。 このようなプライベートネットワークに問題がある場合、通信事業者はサポートできません
セルラーIoT
  • すべての大規模/国際的な通信事業者は、実装することを決定しました LTEキャット 大規模なM1/NB-IoT。 展開は世界中の多くの国で完了しています。
  • LTE CAT 1 および GSM/ EGPRS は標準的な携帯電話通信ネットワークであり、世界中で利用できます

セキュリティ

A B
  • UNB はプライベートな独自ネットワークです。 ネットワーク内のセキュリティ侵害は、ハードウェア機器を供給した民間企業によってのみ解決できます。
  • UNB で使用される 868 MHz/915 MHz の周波数スペクトルは無料で、無認可、規制されていないため、信号機、監視カメラ、ATM などの公共の重要なインフラでは UNB の使用が考慮されていません。
  • UNB ゲートウェイは、設計上、単一障害点とみなされることがよくあります。 このようなパブリック ドメインのゲートウェイはセキュリティ侵害に対して脆弱です。 ゲートウェイがダウンすると、数千台のデバイスが到達不能になります。
セルラーIoT
  • 3GPP グローバル標準に基づく強力なネットワーク セキュリティ
  • 現在も業界で最高のセキュリティ レベル (継続的な更新) を備えたグローバル スタンダードであり続けています。
  • 信号機、防犯カメラ、ATM などの公共の重要なインフラストラクチャは、日々の運用をセルラー IoT ネットワークに依存しています。

ソフトウェアとセキュリティのリモート更新

A B
  • UNB ネットワークは、ネットワークの規模に応じて OTA をサポートできます。
  • ただし、このような OTA には時間がかかる場合があります。 これには、ネットワークの規模と距離に応じて、数時間から数週間かかる場合があります。
  • このような OTA 更新が機能するには、UNB ゲートウェイと UNB デバイスの両方が継続的にオンラインである必要があります。
セルラーIoT
  • 十分な帯域幅と速度が利用できるため、セルラー ネットワーク (都市または町全体に広がっている) に基づくコントローラーは、数分で完全に自動的に更新できます。

インストールの複雑さ

A B
  • UNB ネットワーク ベースの街路灯には複数のゲートウェイが必要
  • これには、詳細なネットワーク設計が必要です (たとえば、必要なゲートウェイの数、設置場所、サイトの回線など)。 これには、設置チームの特定の知識と専門知識も必要です
  • ゲートウェイに障害が発生した場合の介入プロセスも、十分に文書化/計画する必要があります
セルラーIoT
  • セルラー ネットワークは、物理的なゲートウェイの無料インストールを提供します
  • コントローラ(例 NEMA or ザガ コントローラー) は、照明器具の上部で「クリック」することができ、ローカルのセルラー通信ネットワークを介してセントラル ライト マネジメント システム (LMS) に自動的に接続します。

接続コスト

A B
  • LoRA と同様に、UNB ネットワークは「無料」のネットワークとして販売されることがよくあります。 しかし、残念ながらこれは真実ではありません
  • 地方自治体が都市に UNB ネットワークを設置する場合、ネットワークを管理、監視、維持する責任は自治体にあります。 ゲートウェイを管理するために、人員とリソースを募集し、訓練する必要があります
セルラーIoT
  • セルラー M2M / IoT 接続のコストは、スマート街路照明アプリケーションの採用に対する主要な障壁の XNUMX つでした。 ただし、このコストは過去 XNUMX 年間で大幅に低下しました。
  • 現在、複数の MVNO と地域の通信事業者が、コントローラー デバイスあたり 15 年間で 20 ドルから 10 ドルで接続を提供しています。 つまり、毎月のサブスクリプション料金の支払いはありません。
  • これは、業界における優れた新しい開発です。 したがって、 スマート シティ アプリケーション含みます スマート街路照明プロジェクト、セルラーIoTネットワークの使用を開始しました。

まとめ

両方 セルラーIoT & A B スマート街路照明アプリケーションを検討する場合、それぞれに独自のメリットがあります。

UNB のスマート街路灯の長所と短所

UNB 通信ネットワークは、ライセンスがなく規制されていない周波数スペクトル (863 ~ 870 MHz / 910 ~ 923.5 MHz) を使用します。 使用は無料です。 より広い範囲をカバーします。 各ゲートウェイは 100 ~ 3000 のデバイスをサポートできます。 したがって、868 MHz/910 MHz の周波数は、子供のおもちゃからドローンまで、多くの低価格機器メーカーによって使用されています。

ただし、UNB ゲートウェイは単一障害点とみなされます。 また、帯域幅の制限とセキュリティの脆弱性は、公共の重要なインフラストラクチャ アプリケーションで使用する場合の大きな欠点と考えられています。 したがって、信号機、CCTV、ATM などの公共インフラにおける UNB ネットワークの使用は存在しません。 都市は低コストであるため、スマート街路照明アプリケーションに UNB ネットワークの使用を検討できますが、セキュリティ面については十分に調査し、文書化する必要があります。

スマート街路灯のセルラー IoT の長所と短所

セルラーIoT ネットワークは今日、何十億ものデバイスによって使用されています。 グローバルで管理 標準化 およびセキュリティ アライアンス、セルラー IoT は、最もよく知られているものの XNUMX つを提供します。 セキュリティ 今日利用可能な標準。 セルラー接続は、消費者 (スマート ウォッチ、携帯電話)、専門家 (スマート メーター、産業機械) だけでなく、 公共の重要インフラ (エネルギー グリッド、信号機、給水ポンプ、ATM、CCTV) アプリケーション。

これまで、Cellular IoT を使用する際の主な障壁の 5 つは所有コストでした。これは、コントローラーごとに 8 つの sim カード/esim が必要であるためです。 ただし、このコストは過去 15 ~ 20 年間で大幅に低下しました。 現在、いくつかの MVNO と地元の通信事業者が、10 年間のすべてを含む 1.5 ドルから 2 ドルでセルラー IoT 接続を提供しています。 つまり、XNUMX 年間のオールインクルーシブ接続で US $XNUMX ~ $XNUMX です。 さらに、地方自治体は、ネットワークの計画や、数年にわたるローカル ゲートウェイの保守について心配する必要がありません。

したがって、世界中でますます多くの町や都市が採用していることがわかりました セルラーIoT 彼らのために スマート街路照明プロジェクト. 研究 これは 傾向 続行します。

ご質問がある場合

スマート街路灯 明確に多くを提供する 利点. これは、世界中の多くの新しい LED 街路灯の設置において事実上の標準となっています。 この記事が、スマート街路照明およびスマート シティ アプリケーション用に UNB とセルラー IoT のどちらを選択するかについて、技術的および商業的な洞察を提供したことを願っています。

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