LoRa i Sigfox: przegląd i perspektywy

Wojtek

Czy zdajesz sobie sprawę z różnicy LoRa i SigFox? LoRa® to zasadniczo warstwa fizyczna lub modulacja bezprzewodowa wykorzystywana do tworzenia łącza komunikacyjnego dalekiego zasięgu. Sigfox to operator sieci LPWAN, który oferuje kompleksowe rozwiązanie łączności IoT. Tutaj opisujemy, co obie technologie mogą zaoferować i gdzie można je wykorzystać.

Wprowadzenie do LoRa i Sigfoxa

LPWAN (low power wide area networks) i LoRa(WAN) to niekomórkowe formy technologii LPWA (low power wide area), które doskonale nadają się do różnych zastosowań, w tym IoT, monitoringu środowiska, inteligentnych miast, inteligentnych gałęzi przemysłu i innych . LoRaWAN jest zasadniczo warstwą MAC LoRa, która jest implementowana na wierzchu warstwy fizycznej LoRa.

Typowa sieć LoRa obejmuje serwery sieciowe, serwery aplikacji, bramy i węzły końcowe. Protokoły LoRaWAN są zdefiniowane przez LoRa Alliance i sformalizowane w specyfikacji LoRaWAN, którą można pobrać ze strony internetowej LoRa Alliance. W topologii sieci LoRaWAN bramy przesyłają komunikaty pomiędzy centralnym serwerem sieciowym a urządzeniami końcowymi. LoRaWAN umożliwia transmisję danych o małej mocy na duże odległości, z elastycznym modelem dla sieci publicznych i prywatnych.

Sieć Sigfox oparta na architekturze poziomej i cienkiej, zawierająca dwie główne warstwy. Warstwa sprzętu sieciowego obejmuje stacje bazowe i anteny. Warstwa ta odpowiada za odbieranie różnych komunikatów z urządzeń i przekazywanie ich dalej.

Druga warstwa to System Wsparcia Sigfox, stanowiący sieć szkieletową odpowiedzialną za przetwarzanie komunikatów i wysyłanie ich poprzez wywołania zwrotne do systemu klienta. Warstwa ta zapewnia również punkty wejścia do innych części systemu, aby mogły wchodzić w interakcję z systemem za pomocą interfejsów internetowych lub API. Warstwa systemu wsparcia obejmuje również repozytorium i narzędzia do analizy zebranych/generowanych danych.

Łączenie pomiędzy dwiema ww. warstwami zapewniane przez publiczny Internet, zabezpieczone połączeniem VPN.

Porównanie względne

Zakłada się, że LoRa zapewnia komunikację dalekiego zasięgu do 20 kilometrów przy zachowaniu niskiego zużycia energii i wysokiej efektywności kosztowej. LoRaWAN umożliwia wydajne aplikacje IoT i wysokiej jakości połączenie z dużą liczbą potencjalnych urządzeń IoT.

Szybkość transmisji danych LoRa waha się od około 300 bps do 50 kbps, w zależności od współczynnika rozprzestrzeniania i przepustowości kanału. LoRaWAN zdolny do poprawy współczynnika pomyślnie odebranych wiadomości przy użyciu redundantnego odbioru. W celu opracowania lokalizacji LoRaWAN wykorzystuje wiele odbiorów tej samej wiadomości przez różne stacje bazowe.

LoRa and Sigfox: overview and perspectives

Sigfox oferuje kompleksowe rozwiązanie łączności IoT oparte na opatentowanych technologiach. Jest to technologia wąskopasmowa, wykorzystująca standardową metodę transmisji radiowej BPSK (d binarne kluczowanie z przesunięciem fazowym). Komunikacja Sigfox może być preferowana, jeśli jest skierowana z punktu końcowego do stacji bazowej. Obsługuje ograniczoną funkcjonalność dwukierunkową. Ogólnie rzecz biorąc, zarówno Sigfox, jak i LoRa mogą działać jako niedrogie urządzenie o stosunkowo dużym zasięgu, rzadkiej szybkości komunikacji i stosunkowo długim czasie pracy na baterii. W porównaniu do Sigfox, LoRaWAN może zapewnić znacznie wyższe szybkości transmisji danych i lepiej obsługiwać komunikację dwukierunkową.

Aplikacje

LoRaWAN umożliwia transmisję danych o małej mocy na duże odległości, z elastycznym modelem dla sieci publicznych i prywatnych. Łącząc rozwiązania do śledzenia floty z technologią LoRa, inteligentnymi czujnikami i protokołem LoRaWAN, firmy i organizacje mogą wytyczyć nowe ścieżki w kierunku zwiększenia wydajności flot i obniżenia kosztów logistyki.

Rozwiązania oparte na LoRa już dostępne na rynku. Na przykład Semtech oferuje rozwiązania umożliwiające łączność, raportowanie, analitykę w czasie rzeczywistym i różne dodatkowe funkcje, w tym geolokalizację.

Sigfox z łącznością dalekiego zasięgu z ograniczoną liczbą stacji bazowych. Duży zasięg stacji bazowych pozwala firmie Sigfox na wdrożenie ogólnokrajowej sieci przy minimalnych kosztach. Innowacyjne urządzenia śledzące mogą potencjalnie przesyłać sygnały za pośrednictwem sieci Sigfox IoT, przeznaczonej do zasilania inteligentnych urządzeń w Internecie Rzeczy (IoT).

Referencje