Langkau ke kandungan utama

Perbandingan Antara Rangkaian Selular dan LoRaWAN
untuk Aplikasi Lampu Jalan Pintar

Ketika datang ke a projek lampu jalan pintar baharu, salah satu soalan penting ialah memutuskan sama ada untuk menggunakan rangkaian Selular atau LoRaWAN untuk aplikasi.

Artikel ini membentangkan perbandingan teknikal terperinci dan implikasi komersial antara IoT Selular dan pilihan rangkaian komunikasi LoRaWAN. Ia bertujuan untuk membantu majlis perbandaran dan syarikat bandar dalam membuat pilihan rangkaian komunikasi yang sesuai untuk projek lampu jalan pintar mereka yang akan datang.

Bagaimanakah Lampu Jalan Pintar berasaskan Selular Berfungsi?

A pengawal lampu jalan pintar berdasarkan IoT Selular menyambung ke internet melalui tempatan rangkaian telekom. Di sini pengawal menggunakan isyarat 2G/ 3G/ 4G/ 5G (secara teknikal disebut sebagai LTE CAT 1, LTE CAT M1, NB-IoT, GSM, EGPRS dan/atau EDGE). Ini serupa dengan cara telefon mudah alih biasa, ATM, lampu isyarat atau meter pintar menyambung ke Internet. Tidak perlu untuk pintu masuk tempatan.

Bagaimanakah Lampu Jalan Pintar berasaskan LoRaWAN Berfungsi?

LoRaWAN bermaksud rangkaian kawasan luas jarak jauh. Ia dibina di atas LoRa – teknik komunikasi radio proprietari. Pengawal lampu jalan berasaskan LoRa menggunakan frekuensi radio tidak berlesen untuk berkomunikasi dengan Gerbang LoRaWAN pusat. Ini biasanya rangkaian bintang. Gerbang LoRa bertindak sebagai hab pusat untuk menyambungkan pengawal berasaskan LoRa ke internet.

Selular vs LoRaWAN
Perbandingan teknikal dan komersial yang terperinci

Jenis rangkaian

LoRaWAN
  • Rangkaian LoRaWAN boleh menukar sejumlah kecil pakej data antara Gerbang LoRA dan Peranti dalam julat 5-10 km.
  • Garis penglihatan yang jelas diperlukan antara Gerbang dan Peranti.
  • LoRa Gateways boleh menyambungkan lebih 1000 peranti. Walau bagaimanapun, Gerbang LoRa sering bertindak sebagai satu titik kegagalan. Seluruh rangkaian terputus, apabila Gateway gagal.
IoT Selular
  • Rangkaian komunikasi selular sering dirujuk sebagai komunikasi IoT (internet of things) apabila digunakan oleh peranti pintar.
  • Rangkaian IoT selular boleh menukar jumlah data yang sederhana hingga sangat tinggi secara masa nyata antara menara Telefon Bimbit tempatan dan Peranti.
  • Pilihan termasuk: LTE CAT M1, NB-IoT, LTE CAT 1 (4G) atau GSM / EGPRS (2G/ 3G). Peranti memilih rangkaian yang paling sesuai berdasarkan ketersediaan daripada operator telekom tempatan.

Aplikasi Pasaran

LoRaWAN

LoRA direka untuk lebar jalur rendah, kependaman tinggi.
Ia sesuai untuk aplikasi seperti:

  • Menyambung objek yang tidak memerlukan data kerap atau sambungan masa nyata. Dan berjalan pada bateri. Contohnya, menyemak sama ada tong sampah/sampah penuh atau kosong, mengumpul data alam sekitar di kawasan terpencil dan memantau penderia pertanian.
  • Bacaan jauh meter pintar (elektrik, gas, air)
  • Beberapa juta peranti menggunakan LoRaWAN hari ini, terutamanya aplikasi pengguna dan profesional. Walau bagaimanapun, kadar penggunaan LoRa dalam infrastruktur kritikal awam (seperti lampu isyarat, pam air, ATM, dll) adalah rendah.
IoT Selular
  • IoT selular menawarkan lebar jalur sederhana/sangat tinggi, kependaman rendah (komunikasi dua hala yang pantas)
  • Topologi rangkaian ini boleh menyokong semua aplikasi pasaran jenis LoRA/UNB, serta aplikasi yang memerlukan komunikasi masa nyata, seperti ATM, Lampu Isyarat, Kamera Keselamatan, Sistem Tempat Letak Kereta Awam, Pencahayaan Pintar dan lain-lain Smart City permohonan.
  • Beberapa bilion peranti berfungsi pada rangkaian selular hari ini.
  • Semua telefon bimbit di dunia menggunakan Cellular IoT.

Spektrum Tidak Berlesen atau Berlesen

LoRaWAN
  • LoRA berfungsi pada spektrum tidak berlesen – penyelesaian proprietari (pada asasnya sesiapa sahaja boleh memasang get laluan LoRA)
  • Spektrum LoRA (jalur ISM 433 atau 868 MHz, 2.4 GHz) digunakan oleh beberapa perkhidmatan lain yang boleh menjejaskan prestasi rangkaian dan terdedah kepada kesesakan*
  • Peluang bahawa terdapat gangguan dalam rangkaian (gangguan dalam komunikasi radio kerana pelbagai aplikasi menggunakan spektrum) adalah lebih tinggi
  • Tiada jaminan bahawa spektrum tidak berlesen ini akan tersedia selepas 2028
IoT Selular
  • Pengendali telekom tempatan membeli spektrum berlesen untuk mengendalikan rangkaian selular tempatan (lesen diuruskan oleh 3GPP perikatan global dan diberikan oleh kerajaan negara)
  • Semua sambungan diperiksa, disahkan dan hanya dibenarkan untuk menyertai rangkaian
  • Operator Telekom Tempatan secara aktif menguruskan rangkaian dengan kerap dengan ketersediaan perkhidmatan 24 x 7, dengan itu mengekalkan kebolehpercayaan yang tinggi

Kualiti Perkhidmatan & SLA

LoRaWAN
  • Tiada kaedah yang ditetapkan untuk rangkaian LoRA
  • Gerbang dan rangkaian LoRA boleh diuruskan oleh warga tempatan, operator telekomunikasi, syarikat swasta atau majlis perbandaran
  • Sekiranya sesebuah majlis perbandaran ingin mengurus rangkaian LoRAnya sendiri, maka organisasi ITnya perlu menjaga SLA dan ketersediaan rangkaian (termasuk penyelenggaraan, sandaran kecemasan, kakitangan terlatih untuk pemulihan, dsb.)
IoT Selular
  • Operator Telekom Tempatan menyediakan peruntukan sumber terjamin yang diperlukan untuk Kualiti Perkhidmatan (QoS) terurus, masa beroperasi selalunya setinggi 99,99%
  • Operator Telekom Tempatan menawarkan Perjanjian Tahap Perkhidmatan (SLA) yang berbeza, termasuk jaminan ketersediaan untuk topologi rangkaian yang berbeza
  • NB-IoT dan LTE-CATM1 menggunakan spektrum berlesen 3G, 4G dan 5G Operator Telekom, dan oleh itu semua SLA dan jaminan ketersediaan terpakai untuk topologi rangkaian ini
  • Dengan kata lain, majlis perbandaran tidak perlu risau tentang pengurusan rangkaian (sama seperti rangkaian untuk telefon bimbit)

Standard

LoRaWAN
  • Walaupun LoRA telah diterima pakai oleh beberapa syarikat swasta, penyepadu sistem dan pengguna, ia tidak diterima pakai oleh Operator Telekom yang besar. Ini adalah salah satu halangan utama
IoT Selular
  • Semua Operator Telekom besar / antarabangsa telah memutuskan untuk melaksanakan Kucing LTE M1/ NB-IoT secara besar-besaran. Pelancaran selesai di banyak negara di seluruh dunia.
  • LTE CAT 1 dan GSM/ EGPRS ialah rangkaian komunikasi telefon bimbit standard dan boleh didapati di seluruh dunia

Keselamatan

LoRaWAN
  • Rangkaian LoRA menawarkan keselamatan Frekuensi Radio ISM standard. Ia sering dihujahkan sebagai tidak mencukupi untuk infrastruktur kritikal awam
IoT Selular
  • Keselamatan rangkaian yang kukuh berdasarkan piawaian global 3GPP
  • Ia kekal sebagai standard global dengan tahap keselamatan tertinggi (dengan kemas kini berterusan) hari ini dalam industri
  • Infrastruktur kritikal awam seperti lampu isyarat, kamera keselamatan, ATM bergantung pada rangkaian IoT selular untuk operasi harian

Kemas Kini Perisian & Keselamatan Jauh

LoRaWAN
  • Disebabkan jalur lebar (sangat) rendah rangkaian LoRA, ia selalunya sangat memakan masa (ia boleh mengambil masa berminggu-minggu untuk kemas kini OTA) atau bahkan tidak mungkin (jika bilangan peranti LoRA setiap Gateway lebih banyak)
  • Kekurangan kemas kini OTA yang cepat malangnya dianggap sebagai salah satu risiko terbesar yang berkaitan dengan peranti berasaskan LoRA. Sekiranya berlaku sebarang pelanggaran keselamatan, pergantungan ini boleh mewujudkan risiko yang tidak dijangka
IoT Selular
  • Disebabkan ketersediaan jalur lebar dan kelajuan yang baik, pengawal berdasarkan rangkaian selular (tersebar ke seluruh bandar atau bandar) boleh dikemas kini sepenuhnya secara automatik dalam masa beberapa minit.

Kerumitan Pemasangan

LoRaWAN
  • Lampu jalan berasaskan rangkaian LoRA memerlukan berbilang Gerbang
  • Ini memerlukan reka bentuk rangkaian terperinci (contohnya, berapa banyak Gerbang yang diperlukan, tempat untuk memasangnya, adakah terdapat baris tapak, dsb.). Ini juga memerlukan pengetahuan dan kepakaran khusus pasukan pemasangan
  • Proses intervensi, sekiranya berlaku kegagalan Gateway, juga perlu didokumenkan/dirancang dengan baik
IoT Selular
  • Rangkaian selular menawarkan pemasangan percuma Gateway fizikal
  • Pengawal (cth NEMA or Zhaga pengawal) boleh 'diklik' bahagian atas luminair, dan mereka akan menyambung secara automatik ke Sistem Pengurusan Cahaya Pusat (LMS) melalui rangkaian komunikasi selular tempatan

Kos Ketersambungan

LoRaWAN
  • Rangkaian LoRA sering dipasarkan sebagai rangkaian "percuma". Namun, malangnya ini tidak benar
  • Jika majlis perbandaran memasang rangkaian LoRA di bandar, maka ia bertanggungjawab secara peribadi untuk mengurus, memantau dan menyelenggara rangkaian tersebut. Kakitangan dan sumber perlu diambil dan dilatih untuk menguruskan Gerbang
  • Walaupun jika penyepadu sistem tempatan atau pengendali telekom menawarkan sambungan LoRA, maka mereka akan mengenakan bayaran untuk sambungan rangkaian. Ini selalunya kos tersembunyi dan mesti dijelaskan dengan jelas
IoT Selular
  • Kos untuk ketersambungan M2M / IoT selular merupakan salah satu halangan utama kepada penggunaan untuk aplikasi lampu jalan pintar. Walau bagaimanapun, kos ini telah menurun dengan ketara dalam tempoh lima tahun yang lalu.
  • Hari ini, beberapa MVNO dan pengendali telekom tempatan menawarkan sambungan pada AS $15 hingga $20 selama 10 tahun bagi setiap peranti pengawal. Dengan kata lain, tiada yuran langganan bulanan perlu dibayar.
  • Ini merupakan perkembangan baharu yang sangat baik dalam industri. Oleh itu, peningkatan bilangan aplikasi bandar pintar, Termasuk projek lampu jalan pintar, telah mula menggunakan rangkaian IoT selular.

Kesimpulan

Kedua-dua IoT selular dan LoRaWAN mempunyai merit tersendiri apabila mempertimbangkan lampu jalan pintar permohonan.

Kebaikan & Keburukan LoRaWAN untuk Lampu Jalan Pintar

LoRaWAN sesuai untuk aplikasi pengguna dan profesional yang memerlukan komunikasi jarak jauh, dan tempat peranti beroperasi pada bateri. Ia juga sesuai di mana kelewatan komunikasi (kependaman tinggi) dan aspek keselamatan adalah kurang penting.

Walau bagaimanapun, kadar penggunaan LoRaWAN untuk infrastruktur kritikal awam (seperti lampu isyarat, pam air, CCTV, ATM, dan lain-lain) adalah rendah di kebanyakan negara. Ini kebanyakannya didorong oleh:

– Tanggungjawab dan kos untuk memiliki (dan menyelenggara) rangkaian LoRaWAN dan Gerbang LoRa selama beberapa tahun.
- Risiko keselamatan dikaitkan dengan operasi pada lebar jalur tidak berlesen, serta pengehadan kemas kini perisian peranti. Ini boleh membawa akibat yang teruk sekiranya berlaku a pelanggaran rangkaian.

Lampu jalan berada di bawah infrastruktur kritikal awam. Mereka perlu beroperasi dengan pasti untuk menjaga keselamatan awam. Dalam tempoh 5 hingga 10 tahun lepas, beberapa majlis perbandaran cuba menggunakan LoRaWAN untuk aplikasi lampu jalan pintar. Ini termasuk beberapa majlis perbandaran di Eropah. Walau bagaimanapun, kebanyakan majlis perbandaran ini di Eropah telah menutup projek lampu jalan pintar berasaskan LoRaWAN atau beralih kepada pilihan rangkaian yang boleh dipercayai. Ini disebabkan terutamanya oleh isu teknikal dan keselamatan.

Kebaikan & Keburukan IoT Selular untuk Lampu Jalan Pintar

IoT Selular rangkaian digunakan oleh berbilion-bilion peranti hari ini. Diuruskan oleh global penyeragaman dan pakatan keselamatan, Cellular IoT menawarkan salah satu yang paling terkenal keselamatan standard tersedia hari ini. Kesambungan selular digunakan oleh pengguna (jam tangan pintar, telefon bimbit), profesional (meter pintar, mesin industri) serta infrastruktur kritikal awam (grid tenaga, lampu isyarat, pam air, ATM, CCTV) aplikasi.

Pada masa lalu, salah satu halangan utama menggunakan IoT Selular ialah kos pemilikan, kerana ia memerlukan satu kad sim / esim yang diperlukan setiap pengawal. Walau bagaimanapun, kos ini telah menurun dengan ketara dalam tempoh 5 – 8 tahun yang lalu. Hari ini, beberapa MVNO dan pengendali telekom tempatan menawarkan sambungan IoT Selular pada AS $15 – $20 dengan liputan merangkumi semua selama 10 tahun. Ini bermakna, AS $1.5 – $2 untuk sambungan semua termasuk selama satu tahun. Tambahan pula, majlis perbandaran tidak perlu bimbang tentang perancangan rangkaian atau mengekalkan Gerbang tempatan selama beberapa tahun.

Oleh itu, kami mendapati bahawa semakin banyak bandar dan bandar di seluruh dunia menerima pakai IoT Selular untuk mereka projek lampu jalan pintar. penyelidikan menunjukkan bahawa ini arah aliran akan disambung.

Soalan?

Lampu jalan pintar jelas menawarkan banyak kelebihan. Ia telah menjadi standard de facto dalam banyak pemasangan lampu jalan LED baharu di seluruh dunia. Kami berharap artikel ini memberi anda cerapan teknikal dan komersial apabila memilih antara LoRaWAN dan IoT Selular untuk lampu jalan pintar dan aplikasi bandar pintar.

Adakah anda mempunyai sebarang soalan atau maklum balas? Adakah anda ingin mengetahui lebih lanjut? Sila hubungi kami di info@tvilight.com.