Salt la conținutul principal

Comparație între rețeaua celulară și UNB
pentru Aplicația Smart Street Lighting

Deoarece orașele intenționează să implementeze proiecte de iluminat stradal inteligent, alegerea rețelei de comunicații potrivite este o decizie importantă.

Acest articol oferă o comparație tehnică și comercială a utilizării IoT celular contra Banda ultra-îngustă (UNB) rețele de comunicații. Acesta își propune să ofere municipalităților și corporațiilor orașului informațiile necesare pentru a lua o decizie informată cu privire la rețeaua de comunicații să aleagă pentru viitoarele lor proiecte de iluminat stradal inteligent.

Cum funcționează luminile stradale inteligente bazate pe celular?

A controler inteligent de iluminat stradal bazat pe IoT celular se conectează la internet prin local retea de telecomunicatii. Aici controlerul folosește semnal 2G/ 3G/ 4G/ 5G (numit din punct de vedere tehnic ca LTE CAT 1, LTE CAT M1, NB-IoT, GSM, EGPRS și/sau EDGE). Este similar modului în care un telefon mobil, un bancomat, un semafor sau un contor inteligent se conectează la internet. Nu este nevoie de un gateway local.

Cum funcționează luminile stradale inteligente bazate pe UNB?

A B reprezintă bandă ultra îngustă. Controlerul de lampă stradală bazat pe UNB utilizează frecvențe radio fără licență (863 – 870 MHz / 910 – 923.5 MHz) pentru a comunica cu un Gateway(e) central UNB. Gateway-urile acționează ca hub central pentru a conecta controlerele de lampă bazate pe UNB la internet.

Cellular vs UNB
O comparație tehnică și comercială detaliată

Tip de rețea

A B
  • UNB este o rețea privată care poate face schimb de pachete mici de date între Gateway-uri private UNB și Dispozitive. Intervalul de gateway la dispozitiv poate fi de la 500 m până la 16 km, în funcție de puterea antenei.
  • Gateway-urile UNB se pot conecta între 100 – 3000 de dispozitive.
  • Cu toate acestea, Gateway-urile UNB sunt adesea considerate ca un singur punct de eșec. Întreaga rețea se prăbușește atunci când un Gateway eșuează.
IoT celular
  • Rețeaua de comunicații celulare este adesea denumită comunicare IoT (Internetul lucrurilor) atunci când este utilizată de dispozitive inteligente.
  • Rețeaua IoT celulară poate face schimb de cantități medii până la foarte mari de date în timp real între turnurile locale de telefoane mobile și dispozitive.
  • Opțiunile includ: LTE CAT M1, NB-IoT, LTE CAT 1 (4G) sau GSM / EGPRS (2G/ 3G). Dispozitivul selectează cea mai potrivită rețea în funcție de disponibilitatea operatorilor locali de telecomunicații.

Aplicații de piață

A B
  • UNB oferă lățime de bandă mică spre medie, latență scăzută spre medie
  • Este furnizat de unele companii private pentru Smart Lighting și unele soluții proprietare
  • Rețeaua UNB nu a fost acceptată de alianța Global Telecom (3GPP) și a fost abandonată de la standardul celular. Și, prin urmare, un număr limitat de dispozitive operează în rețeaua UNB, în principal de la companii private cu răspundere limitată.
  • Rețeaua de comunicații UNB utilizează spectru de frecvență gratuit, fără licență și nereglementat (863 – 870 MHz / 910 – 923.5 MHz). Și, prin urmare, frecvența de 868 MHz/ 910 MHz este folosită de mulți producători de echipamente low-cost, de la jucării pentru copii până la drone.
  • Cu toate acestea, UNB Gateway-urile sunt considerate un singur punct de eșec. Iar vulnerabilitatea de securitate este considerată un dezavantaj major pentru utilizarea în aplicațiile publice de infrastructură critică. Prin urmare, utilizarea rețelei UNB în infrastructura publică precum semafoare, CCTV și ATM nu există.
IoT celular
  • IoT celular oferă lățime de bandă medie/foarte mare, latență scăzută (comunicație rapidă în două sensuri)
  • Această topologie de rețea poate suporta toate aplicațiile de piață de tip LoRA/UNB, precum și aplicațiile care necesită comunicare în timp real, cum ar fi bancomate, semafoare, camere de securitate, sisteme de parcare publică, iluminat inteligent și altele. Smart City aplicatii.
  • Câteva miliard Dispozitivele funcționează în rețeaua celulară astăzi.
  • Toate telefoanele mobile din lume folosesc Cellular IoT.

Spectrul fără licență versus licențiat (reglementat).

A B
  • UNB funcționează pe spectru fără licență (868 – 869.6 MHz sau 910 – 923.5 MHz). Aceasta este o lățime de bandă de frecvență liberă și nereglementată.
  • Deoarece 868 MHz/ 915 MHz sunt spectru de frecvență gratuit, fără licență și nereglementat, multe echipamente ieftine, de la jucării pentru copii până la drone, operează pe aceste benzi de frecvență.
  • Șansele de interferență și bruiaj pe spectrul fără licență (tulburări în comunicația radio din cauza multiplelor aplicații care utilizează spectrul) sunt semnificativ mai mari.
  • Nu există nicio garanție că acest spectru fără licență va fi permis să funcționeze după 2028.
  • Datorită vulnerabilității sale ușoare la breșele de securitate, multe țări solicită aprobarea oficială de la Autoritatea Națională de Reglementare în Telecomunicații (TRA) pentru a utiliza UNB pentru orice proiecte legate de infrastructura publică.
IoT celular
  • Operatorii locali de telecomunicații achiziționează spectrul licențiat pentru a opera rețele celulare locale (licențele sunt gestionate de 3GPP alianță globală și acordată de guvernul național)
  • Toate conexiunile sunt verificate, verificate și numai apoi permise să se alăture rețelei
  • Operatorii locali de telecomunicații gestionează în mod activ rețelele adesea cu disponibilitatea serviciilor 24 de ore din 7, XNUMX zile pe zi, menținând astfel o fiabilitate ridicată

Calitatea serviciilor și SLA

A B
  • UNB este o rețea proprietară. Doar câteva companii private pot furniza un gateway UNB.
  • În cazul în care o municipalitate dorește să își gestioneze rețeaua UNB, atunci organizația sa IT trebuie să aibă grijă de SLA și de disponibilitatea rețelei.
  • Municipalitatea are nevoie de personal instruit pentru întreținerea rețelei, back-up în caz de urgență, personal instruit pentru restabilirea rețelei, securitatea rețelei etc. Acest lucru este în principal pentru gestionarea scenariilor de defecțiune – dacă UNB este utilizat în infrastructura publică critică
IoT celular
  • Operatorul local de telecomunicații oferă alocarea garantată a resurselor necesare pentru gestionarea calității serviciului (QoS), timpul de funcționare este adesea de până la 99,99%
  • Operatorii locali de telecomunicații oferă diferite acorduri de nivel de servicii (SLA), inclusiv garanții de disponibilitate pentru diferite topologii de rețea
  • NB-IoT și LTE-CATM1 utilizează spectrul de licență 3G, 4G și 5G al operatorilor de telecomunicații și, prin urmare, toate SLA-urile și garanțiile de disponibilitate sunt aplicabile pentru această topologie de rețea
  • Cu alte cuvinte, municipalitatea nu trebuie să-și facă griji cu privire la gestionarea rețelei (la fel ca și rețeaua pentru telefonul mobil)

Standard

A B
  • UNB este oferit de o companie privată. Nu a fost adoptat de marii Operatori Telecom. Operatorul de telecomunicații nu poate sprijini dacă există vreo problemă într-o astfel de rețea privată
IoT celular
  • Toți Operatorii Telecom mari/internaționali au decis să implementeze LTE Cat M1/ NB-IoT pe scară largă. Lansarea este completă în multe țări de pe glob.
  • LTE CAT 1 și GSM/ EGPRS sunt rețele standard de comunicații pentru telefoane mobile și sunt disponibile la nivel global

Securitate

A B
  • UNB este o rețea privată privată. Orice breșă de securitate în rețea poate fi rezolvată doar de către compania privată care a furnizat echipamentul hardware.
  • Spectrele de frecvență de 868 MHz/ 915 MHz utilizate de UNB sunt gratuite, fără licență și nereglementate și, prin urmare, infrastructura publică critică, cum ar fi semafoare, camere de securitate, bancomate nu iau în considerare niciodată utilizarea UNB.
  • Gateway-urile UNB, prin proiectare, sunt adesea considerate un singur punct de eșec. Astfel de gateway-uri din domeniul public sunt vulnerabile la încălcarea securității. Dacă un Gateway este inactiv, atunci 1000 de dispozitive devin inaccesibile.
IoT celular
  • Securitate puternică a rețelei bazată pe standardele globale 3GPP
  • Rămâne un standard global cu cele mai înalte niveluri de securitate (cu actualizări continue) astăzi în industrie
  • Infrastructura publică critică, cum ar fi semafoare, camere de securitate, bancomate depind de rețeaua IoT celulară pentru funcționarea de zi cu zi

Actualizări de software și securitate la distanță

A B
  • Rețeaua UNB poate suporta OTA în funcție de dimensiunea rețelei.
  • Cu toate acestea, o astfel de OTA poate dura timp. Aceasta poate varia de la câteva ore la câteva săptămâni – în funcție de dimensiunea și distanța rețelei.
  • Atât Gateway-ul UNB, cât și dispozitivele UNB trebuie să fie continuu online pentru ca o astfel de actualizare OTA să funcționeze
IoT celular
  • Datorită disponibilității unei lățimi de bandă și viteze bune, controlerele bazate pe rețeaua celulară (răspândite în oraș sau oraș) pot fi actualizate complet automat în câteva minute

Complexitatea instalării

A B
  • Luminile stradale bazate pe rețea UNB au nevoie de mai multe Gateway-uri
  • Acest lucru necesită un design detaliat al rețelei (de exemplu, câte gateway-uri sunt necesare, unde să le instalați, există linia de amplasare etc.). Acest lucru necesită, de asemenea, cunoștințe și expertiză specifice ale echipei de instalare
  • Procesul de intervenție, în cazul unei defecțiuni a Gateway-ului, trebuie de asemenea să fie bine documentat/planificat
IoT celular
  • Rețeaua celulară oferă o instalare fizică gratuită de Gateway
  • Controlere (de ex NU AL MEU or Zhaga controler) poate fi „clic” în partea de sus a corpului de iluminat și se vor conecta automat la sistemul central de gestionare a luminii (LMS) printr-o rețea de comunicații celulare locale.

Costuri de conectivitate

A B
  • Similar cu LoRA, rețeaua UNB este adesea comercializată ca o rețea „liberă”. Cu toate acestea, din păcate, acest lucru nu este adevărat
  • Dacă municipalitatea instalează rețeaua UNB în oraș, atunci este personal responsabil să gestioneze, să monitorizeze și să întrețină rețeaua. Personalul și resursele trebuie recrutate și instruite pentru a gestiona Gateway-urile
IoT celular
  • Costurile pentru conectivitatea celulară M2M / IoT au fost unul dintre barierele majore în calea adoptării aplicației de iluminat stradal inteligent. Cu toate acestea, acest cost a scăzut semnificativ în ultimii cinci ani.
  • Astăzi, mai mulți MVNO și operatori locali de telecomunicații oferă conectivitate de la 15 până la 20 USD timp de 10 ani pe dispozitiv de control. Cu alte cuvinte, nu există taxe lunare de abonament de plătit.
  • Aceasta este o nouă dezvoltare excelentă în industrie. Prin urmare, numărul tot mai mare de aplicații pentru orașe inteligente, inclusiv proiecte inteligente de iluminat stradal, au început să utilizeze rețeaua IoT celulară.

Concluzie

Ambele IoT celular și A B au propriile merite atunci când iau în considerare aplicația de iluminat stradal inteligent.

Avantaje și dezavantaje UNB pentru lumini stradale inteligente

Rețeaua de comunicații UNB utilizează spectru de frecvență fără licență și nereglementat (863 – 870 MHz / 910 – 923.5 MHz). Este gratuit de utilizat. Oferă o acoperire mai largă. Fiecare Gateway poate suporta de la 100 la 3000 de dispozitive. Și, prin urmare, frecvența de 868 MHz/ 910 MHz este folosită de mulți producători de echipamente low-cost, de la jucării pentru copii până la drone.

Cu toate acestea, UNB Gateway-urile sunt considerate un singur punct de eșec. De asemenea, lățimea de bandă limitată și vulnerabilitatea de securitate sunt considerate un dezavantaj major pentru utilizarea în aplicațiile de infrastructură critică publică. Prin urmare, utilizarea rețelei UNB în infrastructura publică precum semafoare, CCTV și ATM nu există. Orașele pot lua în considerare utilizarea rețelei UNB pentru aplicații de iluminat stradal inteligent datorită costului scăzut, cu toate acestea aspectele de securitate ar trebui să fie pe deplin cercetate și documentate.

Avantaje și dezavantaje IoT celular pentru lumini stradale inteligente

IoT celular rețeaua este utilizată astăzi de miliarde de dispozitive. Gestionat de global standardizare și alianțe de securitate, Cellular IoT oferă una dintre cele mai cunoscute securitate standard disponibil astăzi. Conectivitatea celulară este utilizată de consumatori (ceasuri inteligente, telefoane mobile), profesioniști (contoare inteligente, mașini industriale), precum și infrastructură critică publică (rețele energetice, semafoare, pompe de apă, bancomate, CCTV) aplicații.

În trecut, una dintre barierele cheie ale utilizării Cellular IoT a fost costul de proprietate, deoarece necesită o cartelă SIM/esim necesară pentru fiecare controler. Cu toate acestea, acest cost a scăzut semnificativ în ultimii 5-8 ani. Astăzi, mai mulți MVNO și operatori locali de telecomunicații oferă conexiune IoT celulară la 15 – 20 USD cu o acoperire all-inclusive timp de 10 ani. Asta înseamnă, 1.5 USD – 2 USD pentru conectivitate all-inclusive timp de un an. Mai mult, municipalitatea nu trebuie să-și facă griji cu privire la planificarea rețelei sau menținerea Gateway-urilor locale pe parcursul mai multor ani.

Prin urmare, am observat că un număr tot mai mare de orașe de pe tot globul adoptă IoT celular pentru lor proiecte inteligente de iluminat stradal. Cercetare arată că aceasta tendinţe va continua.

Întrebări?

Lumini stradale inteligente oferă clar multe Avantajele. A devenit un standard de facto în multe instalații noi de iluminat stradal cu LED de pe tot globul. Sperăm că acest articol v-a oferit informații tehnice și comerciale atunci când alegeți între UNB și Cellular IoT pentru iluminat stradal inteligent și aplicații pentru orașe inteligente.

Aveți întrebări sau feedback? Ați dori să aflați mai multe? Vă rugăm să nu ezitați să ne contactați la info@tvilight.com.