การเปรียบเทียบระหว่างเครือข่ายมือถือและ UNB
สำหรับแอพพลิเคชัน Smart Street Lighting
เนื่องจาก Cities กำลังวางแผนที่จะดำเนินโครงการไฟถนนอัจฉริยะ การเลือกเครือข่ายการสื่อสารที่เหมาะสมจึงเป็นการตัดสินใจที่สำคัญ
บทความนี้นำเสนอการเปรียบเทียบทางเทคนิคและเชิงพาณิชย์ของการใช้ IoT มือถือ กับ แถบแคบพิเศษ (UNB) เครือข่ายการสื่อสาร โดยมีจุดมุ่งหมายเพื่อให้ข้อมูลที่จำเป็นแก่เทศบาลและองค์กรในเมืองเพื่อทำการตัดสินใจอย่างรอบครอบว่าจะเลือกใช้เครือข่ายการสื่อสารใดสำหรับโครงการไฟถนนอัจฉริยะที่กำลังจะมีขึ้น
ไฟถนนอัจฉริยะที่ใช้เซลลูลาร์ทำงานอย่างไร
A ตัวควบคุมไฟถนนอัจฉริยะ ขึ้นอยู่กับ IoT มือถือ เชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตผ่านท้องถิ่น เครือข่ายโทรคมนาคม. ที่นี่ คอนโทรลเลอร์ใช้สัญญาณ 2G/ 3G/ 4G/ 5G (เรียกในทางเทคนิคว่า LTE CAT 1, LTE CAT M1, NB-IoT, GSM, EGPRS และ/หรือ EDGE) ซึ่งคล้ายกับวิธีที่โทรศัพท์มือถือทั่วไป ตู้เอทีเอ็ม สัญญาณไฟจราจร หรือสมาร์ทมิเตอร์เชื่อมต่อกับอินเทอร์เน็ต ไม่จำเป็นต้องมีเกตเวย์ท้องถิ่น
ไฟถนนอัจฉริยะที่ใช้ UNB ทำงานอย่างไร
ยูเอ็นบี ย่อมาจากแถบความถี่แคบพิเศษ ตัวควบคุมไฟถนนที่ใช้ UNB ใช้ความถี่วิทยุที่ไม่มีใบอนุญาต (863 – 870 MHz / 910 – 923.5 MHz) เพื่อสื่อสารกับเกตเวย์กลางของ UNB เกตเวย์ทำหน้าที่เป็นศูนย์กลางในการเชื่อมต่อตัวควบคุมหลอดไฟที่ใช้ UNB กับอินเทอร์เน็ต
หมายเหตุ: เครือข่าย Ultra-Narrow Band (UNB) แตกต่างจาก LoRaWAN สำหรับการเปรียบเทียบกับ LoRaWAN โปรดดูบทความนี้: https://tvilight.com/smart-street-lighting-cellular-vs-lorawan/
เซลลูล่าร์ vs UNB
การเปรียบเทียบทางเทคนิคและเชิงพาณิชย์โดยละเอียด
ประเภทเครือข่าย
ยูเอ็นบี
- UNB เป็นเครือข่ายส่วนตัวที่สามารถแลกเปลี่ยนแพ็คเกจข้อมูลขนาดเล็กระหว่างเกตเวย์ UNB ส่วนตัวและอุปกรณ์ต่างๆ ช่วงเกตเวย์ไปยังอุปกรณ์สามารถอยู่ระหว่าง 500 ม. ถึง 16 กม. ขึ้นอยู่กับกำลังของเสาอากาศ
- เกตเวย์ UNB สามารถเชื่อมต่อระหว่าง 100 – 3000 อุปกรณ์
- อย่างไรก็ตาม เกตเวย์ UNB มักจะถูกพิจารณาว่าเป็นความล้มเหลวเพียงจุดเดียว เครือข่ายทั้งหมดหยุดทำงานเมื่อเกตเวย์ล้มเหลว
IoT มือถือ
- เครือข่ายการสื่อสารเคลื่อนที่มักถูกเรียกว่าการสื่อสาร IoT (อินเทอร์เน็ตของสิ่งต่างๆ) เมื่อใช้โดยอุปกรณ์อัจฉริยะ
- เครือข่าย Cellular IoT สามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลปริมาณปานกลางถึงสูงมากตามเวลาจริงระหว่างเสาสัญญาณโทรศัพท์เคลื่อนที่และอุปกรณ์ต่างๆ
- ตัวเลือกรวมถึง: LTE CAT M1, NB-IoT, LTE CAT 1 (4G) หรือ GSM / EGPRS (2G/ 3G) อุปกรณ์เลือกเครือข่ายที่เหมาะสมที่สุดตามความพร้อมให้บริการจากผู้ให้บริการโทรคมนาคมในพื้นที่
แอปพลิเคชันการตลาด
ยูเอ็นบี
- UNB ให้แบนด์วิธต่ำถึงปานกลาง เวลาแฝงต่ำถึงปานกลาง
- มีให้บริการโดยบริษัทเอกชนบางแห่งสำหรับ Smart Lighting และโซลูชันที่เป็นกรรมสิทธิ์บางอย่าง
- เครือข่าย UNB ไม่ได้รับการยอมรับจากพันธมิตร Global Telecom (3GPP) และถูกยกเลิกจากมาตรฐานเซลลูลาร์ ดังนั้นอุปกรณ์จำนวนจำกัดที่ทำงานบนเครือข่าย UNB ส่วนใหญ่มาจากบริษัทเอกชนจำกัด
- เครือข่ายการสื่อสาร UNB ใช้คลื่นความถี่ฟรี ไม่ได้รับใบอนุญาตและไม่ได้รับการควบคุม (863 – 870 MHz / 910 – 923.5 MHz) ดังนั้นผู้ผลิตอุปกรณ์ต้นทุนต่ำหลายรายจึงใช้ความถี่ 868 MHz/ 910 MHz ตั้งแต่ของเล่นเด็กไปจนถึงโดรน
- อย่างไรก็ตาม เกตเวย์ UNB ถือเป็นความล้มเหลวเพียงจุดเดียว และช่องโหว่ด้านความปลอดภัยถือเป็นข้อเสียเปรียบที่สำคัญสำหรับการใช้งานในแอปพลิเคชันโครงสร้างพื้นฐานสาธารณะที่สำคัญ ดังนั้นจึงไม่มีการใช้เครือข่าย UNB ในโครงสร้างพื้นฐานสาธารณะ เช่น สัญญาณไฟจราจร กล้องวงจรปิด และตู้เอทีเอ็ม
IoT มือถือ
- Cellular IoT ให้แบนด์วิธปานกลาง/สูงมาก เวลาแฝงต่ำ (การสื่อสารแบบสองทางที่รวดเร็ว)
- โทโพโลยีเครือข่ายนี้สามารถรองรับแอปพลิเคชันตลาดประเภท LoRA/ UNB ได้ทั้งหมด เช่นเดียวกับแอปพลิเคชันที่ต้องการการสื่อสารแบบเรียลไทม์ เช่น ATM, สัญญาณไฟจราจร, กล้องรักษาความปลอดภัย, ระบบที่จอดรถสาธารณะ, ไฟอัจฉริยะ และอื่นๆ เมืองสมาร์ท การใช้งาน
- หลาย billion อุปกรณ์ทำงานบนเครือข่ายเซลลูล่าร์ในปัจจุบัน
- โทรศัพท์มือถือทุกเครื่องในโลกใช้ Cellular IoT
สเปกตรัมที่ไม่มีใบอนุญาตเทียบกับใบอนุญาต (ควบคุม)
ยูเอ็นบี
- UNB ทำงานบนคลื่นความถี่ที่ไม่มีใบอนุญาต (868 – 869.6 MHz หรือ 910 – 923.5MHz) นี่คือแบนด์วิธความถี่ฟรีและไม่มีการควบคุม
- เนื่องจากคลื่นความถี่ 868 MHz/ 915 MHz เป็นคลื่นความถี่ฟรี ไม่มีใบอนุญาตและไม่ได้รับการควบคุม อุปกรณ์ต้นทุนต่ำจำนวนมากตั้งแต่ของเล่นเด็กไปจนถึงโดรนจึงทำงานบนคลื่นความถี่นี้
- โอกาสของการรบกวนและการติดขัดบนคลื่นความถี่ที่ไม่มีใบอนุญาต (การรบกวนในการสื่อสารทางวิทยุเนื่องจากแอพพลิเคชั่นหลายตัวที่ใช้คลื่นความถี่) นั้นสูงขึ้นอย่างมาก
- ไม่มีการรับประกันว่าคลื่นความถี่ที่ไม่มีใบอนุญาตนี้จะได้รับอนุญาตให้ใช้งานได้หลังจากปี 2028
- เนื่องจากมีช่องโหว่ในการละเมิดความปลอดภัยได้ง่าย หลายประเทศจึงต้องการการอนุมัติอย่างเป็นทางการจาก National Telecom Regulatory Authority (TRA) เพื่อใช้ UNB สำหรับโครงการที่เกี่ยวข้องกับโครงสร้างพื้นฐานสาธารณะใดๆ
IoT มือถือ
- ผู้ให้บริการโทรคมนาคมในท้องถิ่นซื้อคลื่นความถี่ที่ได้รับใบอนุญาตเพื่อใช้งานเครือข่ายเซลลูล่าร์ในท้องถิ่น (ใบอนุญาตได้รับการจัดการโดย 3GPP พันธมิตรระดับโลกและได้รับอนุญาตจากรัฐบาลแห่งชาติ)
- การเชื่อมต่อทั้งหมดได้รับการตรวจสอบ ยืนยัน และอนุญาตให้เข้าร่วมเครือข่ายเท่านั้น
- ผู้ให้บริการโทรคมนาคมในพื้นที่จัดการเครือข่ายอย่างแข็งขันบ่อยครั้งด้วยความพร้อมให้บริการตลอด 24 x 7 จึงรักษาความน่าเชื่อถือสูง
คุณภาพของบริการและ SLA
ยูเอ็นบี
- UNB เป็นเครือข่ายที่เป็นกรรมสิทธิ์ มีบริษัทเอกชนเพียงไม่กี่แห่งเท่านั้นที่สามารถจัดหาเกตเวย์ UNB ได้
- ในกรณีที่เทศบาลต้องการจัดการเครือข่าย UNB องค์กรด้านไอทีจำเป็นต้องดูแล SLA และความพร้อมใช้งานของเครือข่าย
- เทศบาลต้องการเจ้าหน้าที่ที่ผ่านการฝึกอบรมสำหรับการบำรุงรักษาเครือข่าย การสำรองข้อมูลฉุกเฉิน บุคลากรที่ได้รับการฝึกอบรมเพื่อการฟื้นฟูเครือข่าย การรักษาความปลอดภัยเครือข่าย ฯลฯ โดยหลักแล้วจะใช้ในการจัดการสถานการณ์ความล้มเหลว หากใช้ UNB ในโครงสร้างพื้นฐานสาธารณะที่สำคัญ
IoT มือถือ
- ผู้ให้บริการโทรคมนาคมในพื้นที่รับประกันการจัดสรรทรัพยากรที่จำเป็นสำหรับการจัดการคุณภาพบริการ (QoS) เวลาทำงานมักจะสูงถึง 99,99%
- ผู้ให้บริการโทรคมนาคมในพื้นที่เสนอข้อตกลงระดับบริการ (SLA) ที่แตกต่างกัน รวมถึงการรับประกันความพร้อมใช้งานสำหรับโทโพโลยีเครือข่ายต่างๆ
- NB-IoT และ LTE-CATM1 ใช้คลื่นความถี่ที่ได้รับอนุญาต 3G, 4G และ 5G ของผู้ให้บริการโทรคมนาคม ดังนั้น SLA และการรับประกันความพร้อมใช้งานทั้งหมดจึงใช้ได้กับโทโพโลยีเครือข่ายนี้
- กล่าวคือ เทศบาลไม่ต้องกังวลเรื่องการจัดการเครือข่าย (เหมือนเครือข่ายโทรศัพท์เคลื่อนที่)
Standard
ยูเอ็นบี
- UNB ให้บริการโดยบริษัทเอกชน มันไม่ได้ถูกนำมาใช้โดยผู้ให้บริการโทรคมนาคมรายใหญ่ ผู้ให้บริการโทรคมนาคมไม่สามารถรองรับได้หากมีปัญหาใด ๆ ในเครือข่ายส่วนตัวดังกล่าว
Security
ยูเอ็นบี
- UNB เป็นเครือข่ายส่วนตัวที่เป็นกรรมสิทธิ์ การละเมิดความปลอดภัยใดๆ ในเครือข่ายสามารถแก้ไขได้โดยบริษัทเอกชนที่จัดหาอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์เท่านั้น
- คลื่นความถี่ 868 MHz/ 915 MHz ที่ UNB ใช้นั้นฟรี ไม่มีใบอนุญาตและไม่ได้รับการควบคุม ดังนั้นโครงสร้างพื้นฐานที่สำคัญต่อสาธารณะ เช่น ไฟจราจร กล้องรักษาความปลอดภัย ตู้เอทีเอ็มจึงไม่เคยพิจารณาใช้ UNB
- เกตเวย์ UNB โดยการออกแบบ มักถูกพิจารณาว่าเป็นความล้มเหลวเพียงจุดเดียว เกตเวย์ดังกล่าวในโดเมนสาธารณะมีความเสี่ยงต่อการละเมิดความปลอดภัย หากเกตเวย์ล่ม อุปกรณ์กว่า 1000 เครื่องจะไม่สามารถเข้าถึงได้
IoT มือถือ
- ความปลอดภัยเครือข่ายที่แข็งแกร่งตามมาตรฐานสากล 3GPP
- ยังคงเป็นมาตรฐานระดับโลกที่มีระดับความปลอดภัยสูงสุด (พร้อมการอัปเดตอย่างต่อเนื่อง) ในปัจจุบันในอุตสาหกรรม
- โครงสร้างพื้นฐานสาธารณะที่สำคัญ เช่น สัญญาณไฟจราจร กล้องรักษาความปลอดภัย ตู้เอทีเอ็ม ต้องอาศัยเครือข่าย IoT เซลลูลาร์สำหรับการดำเนินงานในแต่ละวัน
การอัปเดตซอฟต์แวร์ระยะไกลและความปลอดภัย
ยูเอ็นบี
- เครือข่าย UNB สามารถรองรับ OTA ได้ ขึ้นอยู่กับขนาดของเครือข่าย
- อย่างไรก็ตาม OTA ดังกล่าวอาจต้องใช้เวลา ซึ่งอาจมีตั้งแต่หลายชั่วโมงไปจนถึงหลายสัปดาห์ ขึ้นอยู่กับขนาดและระยะทางของเครือข่าย
- ทั้งเกตเวย์ UNB และอุปกรณ์ UNB ต้องออนไลน์อย่างต่อเนื่องเพื่อให้การอัปเดต OTA ดังกล่าวทำงานได้
IoT มือถือ
- เนื่องจากความพร้อมใช้งานของแบนด์วิธและความเร็วที่ดี คอนโทรลเลอร์ที่ใช้เครือข่ายเซลลูลาร์ (กระจายอยู่ทั่วเมืองหรือนอกเมือง) จึงสามารถอัปเดตได้อย่างสมบูรณ์โดยอัตโนมัติในเวลาไม่กี่นาที
ความซับซ้อนของการติดตั้ง
ยูเอ็นบี
- ไฟถนนตามเครือข่าย UNB ต้องการหลายเกตเวย์
- สิ่งนี้ต้องการการออกแบบเครือข่ายโดยละเอียด (เช่น จำนวนเกตเวย์ที่ต้องการ ติดตั้งที่ใด มีสายของไซต์ ฯลฯ) ซึ่งต้องอาศัยความรู้และความชำนาญเฉพาะของทีมติดตั้งด้วย
- กระบวนการแทรกแซงในกรณีที่เกตเวย์ล้มเหลว ยังต้องมีการจัดทำเอกสาร/วางแผนอย่างดี
ต้นทุนการเชื่อมต่อ
ยูเอ็นบี
- เช่นเดียวกับ LoRA เครือข่าย UNB มักทำการตลาดเป็นเครือข่าย "ฟรี" อย่างไรก็ตาม น่าเสียดายที่สิ่งนี้ไม่เป็นความจริง
- หากเทศบาลติดตั้งเครือข่าย UNB ในเมือง ก็มีหน้าที่รับผิดชอบในการจัดการ ตรวจสอบ และบำรุงรักษาเครือข่ายเป็นการส่วนตัว ต้องมีการสรรหาบุคลากรและทรัพยากรและฝึกอบรมเพื่อจัดการเกตเวย์
IoT มือถือ
- ค่าใช้จ่ายสำหรับการเชื่อมต่อ M2M / IoT ของเซลลูลาร์เป็นหนึ่งในอุปสรรคสำคัญต่อการนำแอพพลิเคชั่นไฟถนนอัจฉริยะมาใช้ อย่างไรก็ตาม ค่าใช้จ่ายนี้ลดลงอย่างมากในช่วงห้าปีที่ผ่านมา
- ปัจจุบัน MVNO และผู้ให้บริการโทรคมนาคมในท้องถิ่นหลายรายเสนอการเชื่อมต่อที่ราคา 15 ถึง 20 ดอลลาร์สหรัฐฯ เป็นเวลา 10 ปีต่ออุปกรณ์ควบคุมหนึ่งเครื่อง กล่าวอีกนัยหนึ่งคือไม่มีค่าธรรมเนียมการสมัครสมาชิกรายเดือนที่ต้องชำระ
- นี่เป็นการพัฒนาใหม่ที่ยอดเยี่ยมในอุตสาหกรรม ดังนั้นการเพิ่มจำนวนของ แอปพลิเคชั่นเมืองอัจฉริยะรวมทั้ง โครงการไฟถนนอัจฉริยะได้เริ่มใช้เครือข่าย IoT เซลลูลาร์
สรุป
ทั้งสอง IoT มือถือ และ ยูเอ็นบี มีข้อดีในตัวเองเมื่อพิจารณาถึงแอพพลิเคชั่นไฟถนนอัจฉริยะ
ข้อดีและข้อเสียของ UNB สำหรับไฟถนนอัจฉริยะ
เครือข่ายการสื่อสาร UNB ใช้คลื่นความถี่ที่ไม่มีใบอนุญาตและไม่ได้รับการควบคุม (863 – 870 MHz / 910 – 923.5 MHz) ใช้งานได้ฟรี ให้ความคุ้มครองที่กว้างขึ้น แต่ละเกตเวย์สามารถรองรับอุปกรณ์ได้ตั้งแต่ 100 – 3000 เครื่อง ดังนั้นผู้ผลิตอุปกรณ์ต้นทุนต่ำหลายรายจึงใช้ความถี่ 868 MHz/ 910 MHz ตั้งแต่ของเล่นเด็กไปจนถึงโดรน
อย่างไรก็ตาม เกตเวย์ UNB ถือเป็นความล้มเหลวเพียงจุดเดียว นอกจากนี้ แบนด์วิธที่จำกัดและช่องโหว่ด้านความปลอดภัยถือเป็นข้อเสียเปรียบหลักสำหรับการใช้งานในแอปพลิเคชันโครงสร้างพื้นฐานสาธารณะที่สำคัญ ดังนั้นจึงไม่มีการใช้เครือข่าย UNB ในโครงสร้างพื้นฐานสาธารณะ เช่น สัญญาณไฟจราจร กล้องวงจรปิด และตู้เอทีเอ็ม เมืองต่างๆ สามารถพิจารณาใช้เครือข่าย UNB สำหรับการใช้งานไฟถนนอัจฉริยะได้เนื่องจากมีต้นทุนต่ำ อย่างไรก็ตาม ด้านความปลอดภัยควรได้รับการวิจัยและจัดทำเป็นเอกสารอย่างครบถ้วน
ข้อดีและข้อเสียของ IoT เซลลูลาร์สำหรับไฟถนนอัจฉริยะ
IoT มือถือ ปัจจุบันอุปกรณ์หลายพันล้านเครื่องใช้เครือข่าย จัดการโดยทั่วโลก มาตรฐาน และพันธมิตรด้านความปลอดภัย Cellular IoT นำเสนอหนึ่งในสิ่งที่เป็นที่รู้จักมากที่สุด ความปลอดภัย มาตรฐานได้แล้ววันนี้ ผู้บริโภคใช้การเชื่อมต่อเซลลูลาร์ (นาฬิกาอัจฉริยะ โทรศัพท์มือถือ) มืออาชีพ (เครื่องวัดอัจฉริยะ เครื่องจักรอุตสาหกรรม) เช่นเดียวกับ โครงสร้างพื้นฐานที่สำคัญสาธารณะ (โครงข่ายไฟฟ้า สัญญาณไฟจราจร ปั๊มน้ำ ตู้เอทีเอ็ม กล้องวงจรปิด)
ในอดีต อุปสรรคสำคัญประการหนึ่งของการใช้ Cellular IoT คือต้นทุนการเป็นเจ้าของ เนื่องจากต้องใช้ซิมการ์ดหนึ่งใบ / esim ต่อคอนโทรลเลอร์หนึ่งตัว อย่างไรก็ตาม ค่าใช้จ่ายนี้ลดลงอย่างมากในช่วง 5-8 ปีที่ผ่านมา วันนี้ MVNO และผู้ให้บริการโทรคมนาคมในท้องถิ่นหลายรายเสนอการเชื่อมต่อ Cellular IoT ในราคา US $15 – $20 พร้อมความคุ้มครองแบบรวมทุกอย่างเป็นเวลา 10 ปี นั่นหมายความว่า US $1.5 – $2 สำหรับการเชื่อมต่อแบบรวมทุกอย่างเป็นเวลาหนึ่งปี นอกจากนี้ เทศบาลไม่จำเป็นต้องกังวลเกี่ยวกับการวางแผนเครือข่ายหรือการบำรุงรักษาเกตเวย์ในพื้นที่เป็นเวลาหลายปี
ดังนั้นเราจึงสังเกตเห็นว่าเมืองและเมืองต่างๆ ทั่วโลกมีการใช้งานเพิ่มมากขึ้น IoT มือถือ สำหรับพวกเขา โครงการไฟถนนอัจฉริยะ. การวิจัยศึกษา แสดงให้เห็นว่าสิ่งนี้ แนวโน้ม จะดำเนินการต่อ
คำถาม?
ไฟถนนอัจฉริยะ มากมายอย่างชัดเจน ข้อได้เปรียบ. ได้กลายเป็นมาตรฐานโดยพฤตินัยในการติดตั้งไฟถนน LED ใหม่หลายแห่งทั่วโลก เราหวังว่าบทความนี้จะให้ข้อมูลเชิงลึกทางเทคนิคและเชิงพาณิชย์แก่คุณเมื่อเลือกระหว่าง UNB และ Cellular IoT สำหรับแอปพลิเคชันไฟถนนอัจฉริยะและเมืองอัจฉริยะ
คุณมีคำถามหรือข้อเสนอแนะหรือไม่? คุณต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมหรือไม่? โปรดอย่าลังเลที่จะติดต่อเราได้ที่ info@tvilight.com.