Porównanie sieci komórkowej i UNB
dla aplikacji inteligentnego oświetlenia ulicznego
Ponieważ Miasta planują wdrażać projekty inteligentnego oświetlenia ulicznego, wybór odpowiedniej sieci komunikacyjnej jest ważną decyzją.
Ten artykuł zawiera techniczne i komercyjne porównanie użytkowania Komórkowy Internet Rzeczy przeciwko Ultra-wąskie pasmo (UNB) sieci komunikacyjne. Ma on na celu dostarczenie gminom i korporacjom miejskim informacji niezbędnych do podjęcia świadomej decyzji o wyborze sieci komunikacyjnej dla nadchodzących projektów inteligentnego oświetlenia ulicznego.
Jak działają inteligentne latarnie uliczne oparte na sieci komórkowej?
A inteligentny kontroler oświetlenia ulicznego oparte na Komórkowy Internet Rzeczy łączy się z internetem lokalnie sieć telekomunikacyjna. Tutaj kontroler wykorzystuje sygnał 2G/ 3G/ 4G/ 5G (technicznie określany jako LTE CAT 1, LTE CAT M1, NB-IoT, GSM, EGPRS i/lub EDGE). Jest to podobne do sposobu, w jaki typowy telefon komórkowy, bankomat, sygnalizacja świetlna lub inteligentny licznik łączy się z Internetem. Lokalna brama nie jest potrzebna.
Jak działają inteligentne latarnie uliczne oparte na UNB?
ONE B oznacza ultra wąskopasmowe. Kontroler lamp ulicznych oparty na UNB wykorzystuje nielicencjonowane częstotliwości radiowe (863 – 870 MHz / 910 – 923.5 MHz) do komunikacji z centralnymi bramkami UNB. Bramy działają jako centralny hub do łączenia kontrolerów lamp opartych na UNB z Internetem.
Uwaga: sieć o bardzo wąskim paśmie (UNB) różni się od sieci LoRaWAN. Porównanie z LoRaWAN można znaleźć w tym artykule: https://tvilight.com/smart-street-lighting-cellular-vs-lorawan/
Komórkowy kontra UNB
Szczegółowe porównanie techniczne i handlowe
Typ sieci
ONE B
- UNB to prywatna sieć, która może wymieniać małe pakiety danych między prywatnymi bramami UNB a Urządzeniami. Zasięg Gateway to Device może wynosić od 500 m do 16 km w zależności od mocy anteny.
- Bramy UNB mogą łączyć od 100 do 3000 urządzeń.
- Jednak bramy UNB są często uważane za pojedynczy punkt awarii. Cała sieć przestaje działać, gdy bramka zawiedzie.
Komórkowy Internet Rzeczy
- Sieć komunikacji komórkowej jest często określana jako komunikacja IoT (internet rzeczy), gdy jest używana przez inteligentne urządzenia.
- Komórkowa sieć IoT może wymieniać średnie lub bardzo duże ilości danych w czasie rzeczywistym między lokalnymi wieżami telefonii komórkowej a urządzeniami.
- Opcje obejmują: LTE KAT M1, NB-IoT, LTE CAT 1 (4G) lub GSM / EGPRS (2G/3G). Urządzenie wybiera najbardziej odpowiednią sieć na podstawie dostępności u lokalnych operatorów telekomunikacyjnych.
Aplikacje rynkowe
ONE B
- UNB oferuje przepustowość od niskiej do średniej, opóźnienie od niskiego do średniego
- Jest dostarczany przez niektóre prywatne firmy do Smart Lighting i niektórych autorskich rozwiązań
- Sieć UNB nie została zaakceptowana przez sojusz Global Telecom (3GPP) i została usunięta ze standardu komórkowego. I dlatego ograniczona liczba urządzeń działa w sieci UNB, głównie z ograniczonych firm prywatnych.
- Sieć komunikacyjna UNB wykorzystuje wolne, nielicencjonowane i nieuregulowane widmo częstotliwości (863 – 870 MHz / 910 – 923.5 MHz). I dlatego częstotliwość 868 MHz/910 MHz jest wykorzystywana przez wielu producentów taniego sprzętu, od zabawek dla dzieci po drony.
- Jednak bramy UNB są uważane za pojedynczy punkt awarii. A luki w zabezpieczeniach są uważane za główną wadę zastosowań w aplikacjach publicznej infrastruktury krytycznej. Dlatego wykorzystanie sieci UNB w infrastrukturze publicznej, takiej jak sygnalizacja świetlna, CCTV i ATM, nie istnieje.
Komórkowy Internet Rzeczy
- Komórkowy IoT oferuje średnią/bardzo dużą przepustowość, małe opóźnienia (szybka komunikacja dwukierunkowa)
- Ta topologia sieci może obsługiwać wszystkie aplikacje rynkowe typu LoRA/UNB, a także aplikacje wymagające komunikacji w czasie rzeczywistym, takie jak bankomaty, sygnalizacja świetlna, kamery bezpieczeństwa, systemy parkingów publicznych, inteligentne oświetlenie i inne Inteligentne miasta aplikacji.
- Kilka miliard urządzeń działa obecnie w sieci komórkowej.
- Wszystkie telefony komórkowe na świecie korzystają z Cellular IoT.
Widmo nielicencjonowane a licencjonowane (regulowane).
ONE B
- UNB pracuje na nielicencjonowanym paśmie (868 – 869.6 MHz lub 910 – 923.5 MHz). Jest to wolne i nieuregulowane pasmo częstotliwości.
- Ponieważ 868 MHz/915 MHz to wolne, nielicencjonowane i nieuregulowane widmo częstotliwości, wiele tanich urządzeń, od zabawek dla dzieci po drony, działa w tych pasmach częstotliwości.
- Szanse na zakłócenia i zagłuszanie na nielicencjonowanym spektrum (zakłócenia w komunikacji radiowej z powodu wielu aplikacji korzystających z widma) są znacznie większe.
- Nie ma gwarancji, że to nielicencjonowane widmo będzie działać po 2028 roku.
- Ze względu na łatwą podatność na naruszenia bezpieczeństwa, wiele krajów wymaga formalnej zgody Krajowego Urzędu Regulacji Telekomunikacji (TRA) na wykorzystanie UNB do wszelkich projektów związanych z infrastrukturą publiczną.
Komórkowy Internet Rzeczy
- Lokalni operatorzy telekomunikacyjni kupują licencjonowane widmo do obsługi lokalnych sieci komórkowych (licencje są zarządzane przez 3GPP globalny sojusz i przyznany przez rząd krajowy)
- Wszystkie połączenia są sprawdzane, weryfikowane i dopiero wtedy dopuszczane do sieci
- Lokalni Operatorzy Telekomunikacyjni aktywnie zarządzają sieciami często z dostępnością usług 24 x 7, utrzymując w ten sposób wysoką niezawodność
Jakość usług i SLA
ONE B
- UNB jest siecią zastrzeżoną. Bramę UNB może dostarczyć tylko kilka prywatnych firm.
- Jeśli gmina chce zarządzać swoją siecią UNB, jej dział IT musi zadbać o SLA i dostępność sieci.
- Gmina potrzebuje przeszkolonego personelu do utrzymania sieci, awaryjnego tworzenia kopii zapasowych, przeszkolonego personelu do przywracania sieci, bezpieczeństwa sieci itp. Ma to głównie na celu zarządzanie scenariuszami awarii – jeśli UNB jest używany w publicznej infrastrukturze krytycznej
Komórkowy Internet Rzeczy
- Lokalny operator telekomunikacyjny zapewnia gwarantowaną alokację zasobów potrzebnych do zarządzania jakością usług (QoS), czas pracy często sięga nawet 99,99%
- Lokalni operatorzy telekomunikacyjni oferują różne umowy dotyczące poziomu usług (SLA), w tym gwarancje dostępności dla różnych topologii sieci
- NB-IoT i LTE-CATM1 wykorzystują licencjonowane widmo 3G, 4G i 5G Operatorów Telekomunikacyjnych, dlatego wszystkie umowy SLA i gwarancje dostępności mają zastosowanie do tej topologii sieci
- Innymi słowy, gmina nie musi martwić się o zarządzanie siecią (tak samo jak sieć dla telefonów komórkowych)
Standard
ONE B
- UNB jest oferowany przez prywatną firmę. Nie został przyjęty przez dużych operatorów telekomunikacyjnych. Operator telekomunikacyjny nie może udzielić pomocy, jeśli wystąpi jakikolwiek problem w takiej sieci prywatnej
Komórkowy Internet Rzeczy
Bezpieczeństwo
ONE B
- UNB to prywatna, zastrzeżona sieć. Każde naruszenie bezpieczeństwa w sieci może zostać rozwiązane tylko przez prywatną firmę, która dostarczyła sprzęt.
- Widma częstotliwości 868 MHz/915 MHz wykorzystywane przez UNB są bezpłatne, nielicencjonowane i nieuregulowane, dlatego publiczna infrastruktura krytyczna, taka jak sygnalizacja świetlna, kamery bezpieczeństwa, bankomaty, nigdy nie rozważa wykorzystania UNB.
- Bramy UNB z założenia są często uważane za pojedynczy punkt awarii. Takie bramy w domenie publicznej są podatne na naruszenia bezpieczeństwa. Jeśli brama nie działa, tysiące urządzeń staje się nieosiągalnych.
Komórkowy Internet Rzeczy
- Silne bezpieczeństwo sieci oparte na światowych standardach 3GPP
- Pozostaje światowym standardem o najwyższym poziomie bezpieczeństwa (z ciągłymi aktualizacjami) w branży
- Publiczna infrastruktura krytyczna, taka jak sygnalizacja świetlna, kamery bezpieczeństwa, bankomaty, jest zależna od komórkowej sieci IoT do codziennego działania
Zdalne aktualizacje oprogramowania i zabezpieczeń
ONE B
- Sieć UNB może obsługiwać OTA w zależności od wielkości sieci.
- Jednak takie OTA może zająć trochę czasu. Może to trwać od kilku godzin do kilku tygodni – w zależności od wielkości i odległości sieci.
- Zarówno bramka UNB, jak i urządzenia UNB muszą być stale online, aby taka aktualizacja OTA działała
Komórkowy Internet Rzeczy
- Dzięki dostępności dobrej przepustowości i szybkości, kontrolery działające w oparciu o sieć komórkową (rozsianą po całym mieście) mogą być aktualizowane w pełni automatycznie w ciągu kilku minut
Złożoność instalacji
ONE B
- Latarnie uliczne oparte na sieci UNB wymagają wielu bramek
- Wymaga to szczegółowego projektu sieci (na przykład, ile potrzebnych bramek, gdzie je zainstalować, czy istnieje linia lokalizacji itp.). Wymaga to również szczególnej wiedzy i doświadczenia zespołu instalacyjnego
- Proces interwencji w przypadku awarii bramki również musi być dobrze udokumentowany/zaplanowany
Koszty połączeń
ONE B
- Podobnie jak LoRA, sieć UNB jest często reklamowana jako sieć „darmowa”. Jednak niestety nie jest to prawdą
- Jeśli gmina instaluje sieć UNB w mieście, jest osobiście odpowiedzialna za zarządzanie, monitorowanie i konserwację sieci. Personel i zasoby muszą być rekrutowane i szkolone do zarządzania bramami
Komórkowy Internet Rzeczy
- Koszty komórkowej łączności M2M/IoT były jedną z głównych barier w przyjęciu inteligentnego oświetlenia ulicznego. Koszt ten jednak znacznie spadł w ciągu ostatnich pięciu lat.
- Obecnie kilku operatorów MVNO i lokalnych operatorów telekomunikacyjnych oferuje łączność w cenie od 15 do 20 USD przez 10 lat za urządzenie sterujące. Innymi słowy, nie trzeba płacić miesięcznych opłat abonamentowych.
- To doskonała nowość w branży. Dlatego rosnąca liczba aplikacje inteligentnego miasta, w tym projekty inteligentnego oświetlenia ulicznego, zaczęli korzystać z komórkowej sieci IoT.
Wnioski
Obie Komórkowy Internet Rzeczy i ONE B mają swoje zalety, jeśli chodzi o zastosowanie inteligentnego oświetlenia ulicznego.
UNB Plusy i minusy dla inteligentnych lamp ulicznych
Sieć komunikacyjna UNB wykorzystuje nielicencjonowane i nieuregulowane spektrum częstotliwości (863 – 870 MHz / 910 – 923.5 MHz). Korzystanie z niego jest bezpłatne. Oferuje szerszy zasięg. Każda bramka może obsługiwać od 100 do 3000 urządzeń. I dlatego częstotliwość 868 MHz/910 MHz jest wykorzystywana przez wielu producentów taniego sprzętu, od zabawek dla dzieci po drony.
Jednak bramy UNB są uważane za pojedynczy punkt awarii. Ponadto ograniczona przepustowość i luka w zabezpieczeniach są uważane za główną wadę zastosowań w aplikacjach publicznej infrastruktury krytycznej. Dlatego wykorzystanie sieci UNB w infrastrukturze publicznej, takiej jak sygnalizacja świetlna, CCTV i ATM, nie istnieje. Miasta mogą rozważyć wykorzystanie sieci UNB do aplikacji inteligentnego oświetlenia ulicznego ze względu na niski koszt, jednak aspekty bezpieczeństwa powinny być w pełni zbadane i udokumentowane.
Komórkowy IoT Plusy i minusy inteligentnego oświetlenia ulicznego
Komórkowy Internet Rzeczy sieć jest obecnie używana przez miliardy urządzeń. Zarządzany przez Global normalizacja i sojusze bezpieczeństwa, Cellular IoT oferuje jedną z najbardziej znanych bezpieczeństwo dostępne od dziś w standardzie. Z łączności komórkowej korzystają konsumenci (inteligentne zegarki, telefony komórkowe), profesjonaliści (inteligentne liczniki, maszyny przemysłowe) oraz publiczna infrastruktura krytyczna (sieci energetyczne, sygnalizacja świetlna, pompy wodne, bankomaty, CCTV).
W przeszłości jedną z kluczowych barier korzystania z Cellular IoT był koszt posiadania, ponieważ wymaga on jednej karty SIM / esim na kontroler. Koszt ten jednak znacząco spadł w ciągu ostatnich 5-8 lat. Obecnie kilku operatorów MVNO i lokalnych operatorów telekomunikacyjnych oferuje połączenie Cellular IoT za 15–20 USD z pełną ochroną przez 10 lat. Oznacza to, że 1.5–2 USD za pełną łączność przez jeden rok. Co więcej, gmina nie musi martwić się o planowanie sieci ani konserwację lokalnych bramek przez kilka lat.
Dlatego zaobserwowaliśmy, że coraz więcej miast i miasteczek na całym świecie dokonuje adopcji Komórkowy Internet Rzeczy dla ich projekty inteligentnego oświetlenia ulicznego. Badania pokazuje, że to trendy będzie kontynuowane.
Pytania?
Inteligentne światła uliczne wyraźnie oferują wiele Zalety. Stał się de facto standardem w wielu nowych instalacjach oświetlenia ulicznego LED na całym świecie. Mamy nadzieję, że ten artykuł dostarczył Ci technicznych i handlowych spostrzeżeń dotyczących wyboru między UNB a Cellular IoT dla inteligentnego oświetlenia ulicznego i aplikacji inteligentnych miast.
Czy masz jakieś pytania lub uwagi? Chcesz dowiedzieć się więcej? Zapraszamy do kontaktu pod adresem info@tvilight.com.