LPWAN Dinge werden nach vielen Jahren darüber gesprochen, von allen Dingen der spezifische Netzwerk-Implementierung. Da nicht zu kompliziert für Audio und Video, Datenübertragung, Instant Messaging, etc., ist sehr optimistisch, was die Anzahl der Geräte Wissenschaftler Dinge wachsen, und schätzen die Anzahl der Geräte miteinander vernetzt werden 2021 verdienen bis zu 28 Mrd. Euro, wovon 15 Milliarden sind Dinge Gerät Gesicht dieses Trends, die Industrie, sondern auch den Aufstieg einer Welle des Investitionsbooms, in der Hoffnung Chancen zu ergreifen schnell Layout.
Die Entwicklungen im Bereich der drahtlosen Kommunikation ziemlich schnell, in den letzten zwei Jahrzehnten aus dem Aufkommen von Mobiltelefonen hat nun die fünfte Generation Standard zu diskutieren. Aber bevor offiziell ins Leben gerufen 5G LPWAN Industrie voraus, aufgrund LPWAN bezogenen technischen Schwierigkeiten an die Macht weiterhin nicht hoch ist, so viele Fern-Low-Power-Technologie nach dem anderen wurde vorgeschlagen. nach Ericsson Mobile Trends Bericht (Ericsson Mobility Report) prognostiziert im Jahr 2023 mit der Kapazität der Dinge haben LPWAN Geräte 40 Millionen Einheiten überschreiten.
Derzeit werden die meisten der Aufmerksamkeit der LPWAN Technologie LoRa, Sigfox, NB-IoT. In Bezug auf den Status des Dienstes durch LPWAN Industrie bereitgestellt wird, kann im Großen und Ganzen als Smart-Metering-Systeme, vier große Bereiche der Parkverwaltung, Asset Tracking, Umweltüberwachung kategorisiert werden, Tabelle 1 listet eine Reihe von Dingen für die Verwendung der internationale Fall LPWAN Kunst bezogene Anwendung.
LoRa Technologie ist nicht lizenzierte Band (Lizenzierung für Band), die Datenübertragung auf der Basis linearer Chirp Spread Spectrum (CSS) Spreizspektrummodulation auf der gleichen Frequenz, unterschiedlichen Spreizsequenz des Endgerätes nicht mit unter 1 GHz stören. Und mit Ändern Anwendungsszenarien kann der Arbeitsmodus des Endgerätes ebenfalls in drei unterschiedlichen Übertragungsschemata eingestellt werden: KlasseA, ClassB, ClassC, den Bedürfnissen der verschiedenen Anwendungen zu erfüllen.
Und die gleiche Technik Sigfox nicht-lizenzierten Band, das die niedrigste Übertragungsrate ist nur 100bits / s, kann jedes Gerät zu 140 Nachrichten pro Tag übertragen auf, und jede Nachricht Nutzlast (Payload) bis zu 12bytes. Solange das Gerät Sigfox Funkprotokoll verwendet, Im rechten Frequenzsignal empfängt die Basisstation ihre eigene Nachricht, das Gerät (TX) und die Basisstation (RX), ohne dass eine Kommunikation dazwischen stattfindet.
Auf der anderen Seite, NB-IoT Technologie Band (Lizenz Band) lizenziert ist, deutlich die Online-Netzwerktechnologie in großem Einsatz LPWAN verbessert erzeugt Kollision. Betriebsart kann in drei, zuerst zu NB-IoT unterteilt werden LTE-Träger unabhängig von der ursprünglichen Betriebsfrequenzband (Stand-Alone-Modus) für den zweiten Schutzbänder zwischen dem früheren LTE Träger (Schutzband), die in den Betriebsträger NB-IoT (Schutzbandmodus), die dritten Es dient dazu, das Trägerfrequenzband (In-Band-Modus) für den NB-IoT-Betrieb in dem vom Betreiber verwendeten LTE-Träger zu reduzieren.
Herausforderungen der Vernetzungstechnologie
LoRa, Sigfox, NB-IoT haben ihre eigenen Vorteile, unten beschrieben für den Stand der Technik und erkunden Sie die Herausforderungen, die diese technischen Vorteile auf denen die Entwicklung LoRa bringen.
LoRa Fanfaren
LoRa ist die Unterstützung der Industrie LPWAN Technologie, angeführt von IBM, Cisco, bestehend LoRa Union. Union Herstellern in allen Bereichen, auch wenn verschiedene Typen, aber all führend in der Ära der Dinge gemeinsames Ziel worden sind. Macht die Union seit März 2015 seit seiner Gründung hat sich die Zahl der Mitglieder des schnellen Wachstums, 460. LoRaWAN vor allem von den Telekommunikationsbetreibern Unterstützung erreicht, unter, während auch Taiwans Hon Hai Group, die Asien-Pazifik-Telekommunikationsressourcen der koreanischen SK Telecom, Frankreich orange ZTE und China Telecom, die Einrichtung der reichen Unterstützung Hong-Netzwerk in LoRaWAN Feld hat jetzt mehr als 120 Städte Netzbetrieb, während Fulcom Netzwerk in Taipei, Taiwan und neuer Taipei Bereitstellung von 500 Basisstationen. Allerdings ist das Chip-verbundene Unternehmen Union ist ziemlich schwaches Glied da LoRa Semtech Netzwerk-Core-Technologie liegt in dem Körper, wenn Sie die Zusammenarbeit zwischen den Chip-Herstellern erweitern mögen, in der Regel in der MCU mit Semtech der Kommunikations-Chip oder ein Modul gestartet Art und Weise.
. Sigfox Strand Landung
Sigfox von dem Französisch Netzbetreiber Sigfox die selbst entwickelte Technologie, baut Netzwerke zu erweitern, schneller als andere Wettbewerber Markt nahm, ist dies die von Start-up-Unternehmen eingeschlagene Strategie. Derzeit hat Sigfox globale Netzabdeckung 32 erreicht Ländern wird voraussichtlich im nächsten Jahr in 60 Ländern Basis Einsatz. Sigfox Upstream-Technologie IP lizenzfrei, ergänzt durch vertikale Integration Modell, hergestellt von stromaufwärts schließen Hardware-Bereitstellung, Service aus einer Hand Ansatz zur Vernetzung vieler Hersteller zu gewinnen seine ökologischen beizutreten Systemausrüstung Fertigungspartner haben 71, haben IoT Plattformlieferanten 49 Chip-Lieferanten 8, 15 Modulhersteller, Software und Design-Service-Provider und gezüchtet 30 / Risikokapitalgeber von denen vier Chipversorgung Frachtbetreiber einschließlich Texas Instruments (TI), STMicroelectronics (ST), Silicon (Silicon Labs), ON (On-Semi), NXP (NXP), Ethertronics, Microchip und - eine Kommunikation (M2Comm).
Intelligentes Parken ist einer der Schlüssel importiert Technologie LPWAN ist absehbar, dass diese Anwendung wird bald eine Welle von Preiskampf auslösen, während Sigfox Low-Cost-Vorteile und die technologisch einfach, ist es möglich, in kurzer Zeit Chip Terminal 2 zu erreichen Dollar-Ziel wird voraussichtlich einen Teil des Marktes zu greifen.Auf der anderen Seite, Sigfox asiatischen Betreiber Yohane als im Oktober dieses Jahres angekündigt, Gebühren, monatliche Gebühr zwischen NT 2 Yuan bis 22 Yuan, so dass Taiwan ein Sigfox Der billigste Markt der Welt wird LoRa herausfordern.
NB-IoT bereit zu gehen
NB-IoT Einstellung Organisation 3GPP von Generation drahtloser Kommunikationstechnologie durch die IOT internationale Telekommunikationsstandards gefördert wird, nur eine höhere Datenübertragungsrate, gibt es eine große Menge an Daten übertragen, während zusätzlich die unlizenzierten Band auf bevorzugte Übertragung basierte Qualität. die Technologie Verschlüsselung originelles Design Mobilfunknetze verwendet, so auf die Nachricht zu senden, mit einem höheren Maß an Sicherheit. auch wenn die NB-IoT-Standards in diesem Jahr abzuschließen, wird die schnellste im nächsten Jahr kommerzielle Anwendungen offiziell ins Leben gerufen, aber auch nicht bekommen kleine Unternehmen zurück, wie British Telecom, Vodafone, etc. haben die Möglichkeit, die Marktführerschaft im Jahr 2018 LPWAN, es ist LoRa Rivalität Rivalen.
Anwendungen der Vernetzungstechnologie haben ihre eigenen Vorteile
Mit dem weiteren Wachstum der öffentlichen Versorgungs IoT-Anwendungen wie Wasserzähler Smart Cities, Rauchmelder, Kraftstofftank und anderem Maßstab, eine Steigerung von mehr Anwendungen erfordern eine kleine Menge von Daten und der Verwendung von Fernfunkübertragung zwischen Geräten und Anlagen. Internet der Dinge Der Anwendungsbereich wird zunehmend erweitert, die Anwendungssituation variiert jedoch je nach Baustelle.
LoRa ist kostengünstig
LoRa ist eine Technik der IoT unlizenzierten Funkkommunikationstechnologie, und beinhaltet eine Fernübertragung kann mit einem niedrigen Leistungsverbrauchseigenschaften der Übertragungsstrecke umfassen kann realisiert werden zehn Kilometer umfassen, während die sich auf eingebaute Batterie Mittel Kann für mehr als 10 Jahre der Nutzung der Zeit beibehalten werden, sind die Kosten für das Unternehmen zu installieren und die Bereitstellung der Kosten niedriger.
Nur durch Hinzufügen von Hunderten von LoRa-Funkkommunikations-Basisstationen zu den bestehenden 3G / 4G-Telekommunikationsbasisstationen hat der niederländische Telekommunikationsgigant KPN erfolgreich ein LoRa-Funksensornetzwerk aufgebaut, das das ganze Land abdeckt und zumindest Straßenbeleuchtung bereitstellt, Verkehrszeichen, Rauchmelder, Abfallmanagement und mobile Tracking 1,5 Millionen IoT-Geräte verwendet.Zusätzlich bietet Südkorea Telecom-Betreiber, Beijing Telecom bietet auch LoRa-Netzwerk-Business-IoT-Dienste in Daegu.Auch Taipei, New York Auch andere Städte bauen nach und nach das LoRa-Netzwerk auf, um IoT-Anwendungen zu erstellen.
Atilze Digital in 2017 erklärte das Ende April in Malaysia erster LoRa Netzwerk Einführung und Nutzung von Technologie LoRaWAN 25 LoRa-Gateway baut, wird erwartet, mehr als 3 Millionen LoRa Komponenten an das Netzwerk im Jahr verbundene Dienstleistungen zu erbringen 2020 Atilze Digital Network Angebot Auto, Fahrerassistenzsysteme (ADAS), Smart Cities, intelligente Landwirtschaft, Smart Home und andere Dinge Dienstleistungen. SK Telecom-Management-System im Fahrzeug fährt, kehren die Fahrzeugfahrbedingungen System im September dieses Jahr, die Verwendung von Lora-Technologie. SK Telecom LoRa Dinge System kombiniert LTE-M-Technik, das Messgerät, Tracking-System zur Verfügung zu stellen, Überwachungssysteme, Sicherheitssysteme, Fabrikhallen und Dienstleistungen. Abbildung 1 ist in SK Telecom Plattform-Tracking-System verwendet. als die Tracking-Komponente Funktionen gezeigt, mit der Kunst durch LPWA DCU und tun wird, um die Montage von ThinkgPlug Internet gesteuert werden. Wie gezeigt, ThinkPlug von oneM2M Internet-Technologie-Manager eine Web-Schnittstelle versehen ist, durch an die Steuerbaugruppe werden kann 2. SK Telecom in Techniken auch LoRa genutzt werden Indonesien bietet Fahrzeugortungs-Tracking-Systeme, Smart Meter usw. an. SK Telecom erwartet bis 2018 in Indien auch einen Vertrag mit dem ThingPlug IoT Ping von SK Telecom Bauen-TV-Dienst. Fig. 3 in SK Telecom Anlage vorhandenen Sicherheitssysteme und intelligenten Diensten die intelligenten Gebäude mit und LoRa Dinge Internet. Wie gezeigt, die Verwendung von SK Telecom auf dem Sicherheitssystem oder die Roboterfabrik provisioniert große Anzahl von Sensoren Beacon, durch die Sensoreinheit emittiert wird, zu kommunizieren, dann wird die Information durch die Sensoranordnung gesammelt LoRa von Lora oder WiFi-Netzwerken Informationen zu dem Backend-Server SK Telecom System zu übergeben, der Administrator kann SK Telecom Plattform EHS Um das System zu überwachen.
Abbildung 1 Die von SK Telecom verwendete SK LoRa-Plattform zur Verfolgung des Systems
Quelle: Website von SK Telecom
Abbildung 2 Datenquelle ThingPlug-Plattform: Website von SK Telecom
Abbildung 3 Die LoRa-Plattform von SK Telecom für Sicherheitssysteme und Smart Fabs und Smart Buildings Datenquelle: SK Telecom Website
Neben den traditionellen Betreibern Anbieter in LoRa Service, legte der Markt eine Menge LoRa Systemlösungen, die in 4 gezeigt, können LoRa Produktkette Anbieter LoRa Komponenten von Chip-Produkten und anderen Dienstleistungen erbringen.
Abbildung 4 LoRa-Netzwerkproduktketten-Datenquelle: IDS-Website
LoRa Obwohl viele Dinge können in dem System verwendet werden, ist die Industrie mit immer mehr, aber es gibt Vor- und Nachteile in LoRa verwenden. Wie Netzwerk nahtlos 5 LoRa bauen integrieren und die bestehende IT-Umgebung auch ein Einfluss LoRa Probleme aufzubauen. LoRa Netzwerk und wie die Legacy-Umgebung und baut eine neue Zukunft in Verbindung Umwelt, wie können wir diese Systeme verwalten, wie die Sicherheit des Systems zu gewährleisten, ist das Problem gelöst wird, vor allem in diesen Dingen Baugruppen da die Low-Cost-und geringe Komplexität, bieten diese Sicherheitsmechanismen LoRa Dinge Komponente viel niedriger als die Sicherheitssysteme Computer und Mobiltelefon bestehenden zur Verfügung stellen kann, entworfen wegen des Mangels an Sicherheitsmechanismen mehr leicht gehackt, nachdem eine Menge zu tun, verwendet wird, Netzwerk-Attacken (DDoS), und weil der Einsatz LoRa System in den Smart-Home-Geräten wird das Leben des Benutzers näher sein, verursachten Probleme der Informationssicherheit ernster sein haben viel Industrie nutzen LoRa System intelligente Anlagendienste zur Verfügung zu stellen, aber installiert. Dinge Erfassungssystem auf der Maschine, nachdem sie in gehackt, wird es auch Sicherheitsfragen Anlage zu berücksichtigen. LoRa System der Dinge, weil Low-Cost, Low-Power-, großflächige Getriebekomponenten Mit langfristiger Nutzung (mehr als 10 Jahre Lebensdauer) usw. kann eine schnelle bieten automatisierte Verwaltung intelligenter bauen am Anfang, aber nach der Bereitstellung von Sicherheitslücken abgeleitet ist ein großes Problem.
Abbildung 5 Risikoanalyse für LoRaWAN Business und IT Datenquelle: IDC Website
Sigfox sollte umfassend überwacht werden
Sigfox größte Feature ist, dass die Übertragungsrate niedrig ist, breite Übertragungsbereich, sehr gut geeignet für die Entwicklung einer breiten Palette von Umweltüberwachung. Allerdings ist die Menge der Datenübertragungstechnologie das tägliche Limit, kann komplexe Nachrichten nicht übertragen. Ihre Mitteilung an das Fundament, Low-Flow-Rendite Frequenz nur, stündliche Anwendung zurück, wie Wasser, Stromzähler, Straßenlaternen und andere intelligente Steuerung, es für Sigfox Technologie geeignet ist. Doch Europa und Amerika die jüngste Reaktion auf Kohlenstoff-Reduktion, haben ein starkes off-Peak-Differential Pricing implementiert, wird die Frequenz Fluss zurückkehren zu verbessern, lädt die Rückkehr auf all 15 Minuten. so dicht, Sendefrequenz, Sigfox Technologie kann nicht während Sigfox Kernnetzbetrieb und Verteilnetzbetreiber in der Hauptstadt Französisch Master Sigfox, und dass ein Land, betonten einen regionaler Betreiber, das gleiche globale Netzwerk Bis zu einem gewissen Grad ist dies auch ein großes Entwicklungshindernis, da Sigfox aufgrund der geringeren Telekommunikationsunterstützung schwieriger in den Verbrauchermarkt für das Internet der Dinge einsteigen kann.
NB-IoT übernimmt die Führung
NB-IoT aufgrund der Verwendung von lizenzierten Spektrum, kann eine Carrier-Grade-Sicherheit und QoS-Sicherung, und unterstützt das aktuelle Netzwerk-Upgrade ist verpflichtet, in kürzester Zeit zu sein, den Markt zu ergreifen. NB-IoT-Technologien am besten geeignet für den Einsatz bei der Übertragung erfordert häufige besaß kurze Downlink Delay (Downlink Delay) Anwendungen.
Allerdings NB-IoT Bereitstellungskosten sind höher als bei anderen Techniken LPWAN, hohe Hardware-Kosten, die Lebensdauer der Batterie Verlust groß ist, den Stromverbrauch des Gerätes ist 5 mal LoRa Gerät. IoT-Geräte auf dem Markt sind heute die meist für die Zwecke der Datenübertragung, zum Beispiel: Wasserzähler, Sensoren usw. Deshalb, auch wenn der NB-IoT begann kommerzielle Anwendungen zu entwickeln, ist es schwierig oder LoRa Gerät LoRa führenden Technologiereif NB-IoT um ein ~ Jahre ersetzt, wenn sie nicht genutzt werden kann. Zwei Jahre gute Entwicklung, ergreifen Sie die beste Zeit, um die Lücke zu öffnen, vielleicht können Sie die Initiative ergreifen und einen Platz auf dem Markt einnehmen.
Verschiedene technische Kooperationen, um die Defizite des jeweils anderen auszugleichen
Die Entwicklung von Smart Cities läuft auf Hochtouren: In naher Zukunft wird es als Wissenschafts- und Technologiepark mit Taiwans Wirtschaftszentrum Technologien aus dem Internet der Dinge importieren, um Daten von Fabriken wie Temperatur, Wasser und Gas zu sammeln und Umweltmonitoring durchzuführen Erhöhung der Produktionskapazität für Smart Manufacturing Obwohl LoRa Datenübertragungsentfernung ohne Sigfox weit, aber relativ hohe Übertragungsbandbreite, ist die Technologie der Wahl. Mit 10-Meter-Wafer-Fab, zum Beispiel, in der Fabrik zu bauen Closed LoRaWAN, die Baukosten und -schwierigkeiten sind nicht hoch. Unternehmen werden Pflanzen die gesammelten Daten können über eine größere Bandbreite von NB-IoT-Netzwerk oder der bestehenden 4G LTE-Netzwerk an die offene Cloud oder Private Cloud übertragen werden, Wird Daten von mehreren Standorten für eine gepoolte Analyse integrieren, wie Olivier Hersent, der Gründer des LoRa-Standards, es ausdrückte: LoRa und NB-IoT haben keine Rivalität, sondern entwickeln sich zu einer Partnerschaft wie Wi-Fi und LTE, LoRa verfügt jedoch auch über eine nahtlose Integration von LoRa-Netzwerken in bestehende IT-Umgebungen und darüber, wie diese Systeme verwaltet werden können und wie Systemsicherheit bereitgestellt werden kann. Das Problem, vor allem, wenn das Gerät der Dinge in Abwesenheit von Sicherheitsmechanismus Design, eher ernste Probleme der Informationssicherheit zu entwickeln.