Perbandingan Teknologi LPWAN – Mana yang Terbaik untuk Saya?

 

Perbandingan obyektif teknologi LPWAN seperti SigFox, LoRaWAN, Symphony Link, Ingenu RPMA, dan Weightless Cari tahu mana yang terbaik untuk kebutuhan Anda.

Perbandingan posting blog tentang teknologi LPWAN ini didasarkan pada penelitian yang tersedia untuk umum dan tidak boleh ditafsirkan sebagai dukungan dari satu layanan di atas yang lain. Mengingat pesatnya perubahan dalam industri ini, saya sarankan untuk menghubungi vendor berikut jika ada pertanyaan teknis.

 

SigFox, LoRaWAN, Symphony Link, Ingenu RPMA, dan Weightless

Kemajuan dan norma LPWAN ini berada di bawah pergantian peristiwa atau pengiriman yang dinamis. LTE-Cat M, IEEE P802.11ah (WiFi berdaya rendah), dan Protokol Aliansi Dash7 antara lain, tetapi mereka belum menangkap sebanyak yang lain.

Setiap teknologi akan dibahas secara singkat dan kelebihan dan kekurangannya akan dicantumkan di bagian berikut.

Karena kampanye pemasarannya yang sukses di Eropa, SigFox bisa dibilang sebagai penyedia LPWAN paling populer. Ini juga memiliki ekosistem vendor yang hebat, termasuk Axom, Silicon Labs, dan Texas Instruments.

Inovasi SigFox LPWAN adalah contoh penggunaan kecepatan tweak yang lamban untuk mencapai jangkauan yang lebih panjang. SigFox adalah pilihan tepat untuk aplikasi yang sistemnya hanya perlu mengirim semburan data kecil dan jarang karena pilihan desain ini. Sensor parkir, meteran air, dan tong sampah pintar semuanya merupakan kegunaan potensial. Namun, itu juga memiliki beberapa kelemahan. Kemampuan downlink untuk mengirimkan data kembali ke sensor dan perangkat sangat terbatas, dan interferensi sinyal dapat muncul.

Kelebihan:
Hemat daya: Digunakan dengan banyak daya tarik Hubungan baik dengan vendor (TI, Silicon Labs, dan Axom). Karena tidak ada sirkuit RX, sensor menggunakan lebih sedikit energi. Ini bagus untuk aplikasi pemantauan dan pengukuran sederhana.

Kekurangan:
Itu terbatas pada jaringan SigFox dan bukan merupakan protokol terbuka. Aplikasi terbatas pada enkripsi 16 bit: tidak cocok untuk aplikasi yang memerlukan komunikasi downlink penting Peraturan FCC: Panjang transmisi SigFox melebihi batas Bagian 15 yang ditetapkan oleh FCC. Akibatnya, arsitektur di Amerika Serikat berbeda secara signifikan dari arsitektur yang terbukti benar di Eropa.
Tingkat interferensi RF yang berpotensi signifikan.

Aliansi LoRa mengawasi LoRaWAN standar terbuka. Namun, karena chip dasar yang diperlukan untuk mengimplementasikan tumpukan LoRaWAN lengkap hanya tersedia melalui Semtech, itu tidak benar-benar terbuka. LoRa pada dasarnya adalah lapisan fisik; perangkat Lapisan MAC adalah LoRaWAN; perangkat lunak yang diinstal chip yang memungkinkan jaringan.

Fungsinya mirip dengan SigFox karena sebagian besar digunakan untuk aplikasi hanya uplink dengan banyak titik akhir (data dari sensor atau perangkat ke gateway). Pesan berkode, di sisi lain, menyebarkan informasi di berbagai saluran frekuensi dan kecepatan data daripada menggunakan transmisi narrowband. Kapasitas gateway ditingkatkan karena pesan-pesan ini cenderung bertabrakan dan mengganggu.

Kelebihan:
Peningkatan keamanan: Cisco, IBM, Kerlink, Actility, dan SK Telecom adalah beberapa anggota yang berpengaruh. Enkripsi dan autentikasi AES CCM dengan ukuran paket fleksibel yang dapat diatur oleh pengguna dalam penerapan. Seiring dengan SigFox, itu yang paling populer.

Kekurangan:
Tidak ideal untuk jaringan yang digunakan pelanggan atau jaringan pribadi; Kemampuan downlink masih terbatas; Protokol tipe ALOHA membuat validasi dan pengakuan menjadi sulit. dapat, dalam kasus ekstrim, memiliki tingkat kesalahan lebih besar dari 50%.

Sebagai anggota Aliansi LoRa, Link Labs menggunakan chip LoRa yang disebutkan sebelumnya. Namun, Link Labs telah mengembangkan Symphony Link, lapisan (perangkat lunak) MAC berpemilik berdasarkan chip Semtech, bukan LoRaWAN.

Beberapa fitur tambahan ditambahkan oleh lapisan berpemilik ini, antara lain: penerimaan pesan yang terjamin, kemampuan untuk meng-upgrade firmware melalui udara, penghapusan batas duty cycle, kemampuan repeater, dan jangkauan dinamis.

Kelebihan:
Mirip dengan LoRaWAN, ia memiliki sensitivitas tinggi: -137 dBm Frekuensi yang dapat disesuaikan tanpa batas siklus tugas: 150 MHz hingga 1 GHz (baik tidak berlisensi maupun berlisensi) fitur protokol LoRaWAN seperti kemampuan untuk beroperasi tanpa server jaringan telah ditambahkan.

Kekurangan:
Membutuhkan perangkat lunak Symphony Link, yang merupakan ketergantungan tambahan. Ada lebih sedikit pengguna.

Berbeda dengan grup SigFox dan LoRaWAN, Ingenu berupaya keras untuk mengembangkan tumpukan teknologi LPWAN sebagai anggota pendiri grup tugas IEEE 802.15.4k, yang berfokus pada pemantauan infrastruktur hemat energi.

Ini memiliki kapasitas uplink dan downlink lebih banyak daripada model lain karena arsitekturnya. Ia mengklaim lebih kuat di bidang penjadwalan, interferensi, dan doppler. Ini beroperasi dalam spektrum 2,4 GHz global, yang juga digunakan untuk Bluetooth dan WiFi. Ini menunjukkan bahwa tidak seperti SigFox, tidak ada perubahan arsitektur per wilayah.

RPMA memiliki link budget yang jauh lebih tinggi (masing-masing 177 dibandingkan dengan 149 dan 157 untuk SigFox dan LoRa, menurut studi internal), yang menunjukkan cakupan yang lebih besar.

Kelebihan:
Cakupan yang kuat dan tumpukan teknologi Memperoleh daya tarik komersial meskipun terlambat memasuki pasar

Kekurangan:
menggunakan spektrum 2,4 GHz, yang menghasilkan peningkatan interferensi dari Bluetooth dan WiFi. pada frekuensi 2,4 GHz yang lebih tinggi, kurang efektif. Namun demikian, mengingat anggaran tautannya yang lebih besar, ini mungkin tidak menjadi masalah.
menggunakan lebih banyak daya pemrosesan, sehingga mungkin tidak memenuhi persyaratan untuk masa pakai baterai yang lama.

Satu-satunya standar yang benar-benar terbuka yang beroperasi dalam spektrum sub-1 GHz tanpa izin adalah Tanpa Bobot. Weightless tersedia dalam tiga rasa berbeda, masing-masing dengan tujuan berbeda:

Weightless-W: menggunakan spasi putih, yang merupakan spektrum lokal yang tidak digunakan dalam pita TV berlisensi. Weightless-N: Weightless-P, protokol spektrum pita sempit tanpa izin berdasarkan teknologi NWave: protokol dua arah yang dikembangkan oleh M2COMM berdasarkan teknologi Platanusnya. Karena masa pakai baterai Weightless-W lebih pendek, opsi Weightless N dan P adalah yang paling banyak digunakan.

 

Tanpa Bobot-N/N Gelombang

Nwave pada dasarnya sama dengan SigFox dalam hal kegunaan namun menawarkan eksekusi lapisan Macintosh yang lebih baik. Ini menegaskan bahwa “teknik demodulasi lanjutan” digunakan untuk memungkinkan jaringannya hidup berdampingan dengan teknologi radio lainnya tanpa menambahkan kebisingan tambahan. Ini berfungsi paling baik, seperti SigFox, untuk jaringan berbasis sensor, pembacaan suhu, pemantauan level tangki, pengukuran cerdas, dan aplikasi lain seperti ini.

Kelebihan:
Sangat baik untuk jaringan sensor, jangkauan perkotaan, dan standar terbuka

Kekurangan:
Tidak ada kemampuan downlink, dan sangat lambat (100 bps). Ini membutuhkan osilator kristal yang dikontrol suhu (TCXO).

 

Weightless-P

 

Pada pita sempit 12,5 kHz, standar ini menggunakan modulasi FDMA+TDMA, yang lebih unggul dari SigFox tetapi lebih rendah dari LoRa. Mirip dengan Symphony Link, ia memiliki kecepatan data adaptif 200 bps hingga 100 kbps. Sensitivitasnya, yaitu -134 dBm pada 625 bps, cukup tinggi, dan dapat menangani modulasi GMSK dan PSK.

Weightless-P masuk akal untuk jaringan pribadi, aplikasi yang lebih canggih, dan situasi di mana penting untuk mengontrol data uplink dan downlink.

Kelebihan:
Komunikasi dua arah Kecepatan data yang fleksibel dan standar terbuka.

Kekurangan:
Karena saluran yang lebih luas, ketersediaan perangkat keras terbatas. Skalabilitas lebih rendah dibandingkan dengan Weightless-N. Jangkauan komunikasi terbatas.