Die herkömmliche drahtlose Kommunikationstechnologie umfasst zwei Kategorien: zellulare Mobilkommunikation und drahtlose Kommunikationstechnologie mit kurzer Reichweite. Doch mit der Entwicklung des Internets der Dinge, LPWA-Kommunikationstechnik hat sich eine Technologie entwickelt, die den Anforderungen vieler Szenarien des Internets der Dinge gerecht wird. Gleichzeitig ist die LPWA-Kommunikationstechnologie auch ein wichtiger Bestandteil des Internets der Dinge. Eine neue Chance für die Entwicklung der Netzwerkindustrie - was genau ist also LPWA-Kommunikationstechnik? Lassen Sie uns die Antwort gemeinsam in diesem Artikel finden.
Drahtlose Kommunikationstechnologie LPWA
LPWA (Low Power Wide Area) Weitverkehrsnetz mit geringem Stromverbrauch, das die Kommunikationsprobleme des Internets der Dinge löst, die herkömmliche Netze nicht bewältigen können. Low-Power-Wide-Area-Network-Kommunikationstechnologien, von denen die bekannteren SigFox, LoRa und NB-IoT sind.
(1) SigFox
SigFox ist eine Kommunikationstechnologie des französischen Unternehmens SigFox. Sie dient in erster Linie dem Aufbau von energiesparenden und kostengünstigen dedizierten drahtlosen Netzwerken für das Internet der Dinge. SigFox ist zudem eine LoRa-Netzwerktechnologie, die schneller auf den Markt gebracht wurde. Das SigFox-Netzwerk nutzt UNB-Technologie zur Energieübertragung. Die Leistung ist sehr gering, dennoch kann eine stabile Datenübertragungsverbindung aufrechterhalten werden. In der Regel beträgt die Übertragungsrate nur 100 bps. Die Netzwerktopologie ist ein skalierbares Netzwerk mit hoher Kapazität und sehr geringem Energieverbrauch, das gleichzeitig einfach und leicht zu implementieren ist. Die technische Infrastruktur basiert auf Sternzellen.
SigFox-Funkverbindungen verwenden das lizenzfreie Sub-G ISM-Funkfrequenzband. Die Frequenz variiert je nach nationalen Vorschriften. In Europa ist 868 MHz weit verbreitet, in den USA 915 MHz.
(2) LoRa
LoRa ist ein Standard für Low-Power-Wide-Area-Netzwerke, der auf dem Open-Source-Protokoll der MAC-Schicht basiert. Gleichzeitig erleichtert das Sub-GHz-Frequenzband die Kommunikation über große Entfernungen bei geringerem Stromverbrauch. LoRa ist eine auf Spread-Spectrum-Technologie basierende Technologie die vom amerikanischen Unternehmen Semtech eingeführt und gefördert wurde. Die Lösung dieser Technologie für die drahtlose Übertragung über extrem große Entfernungen hebt den bisherigen Kompromiss zwischen Übertragungsreichweite und Stromverbrauch auf und bietet Anwendern ein einfaches System, das große Entfernungen, eine lange Batterielebensdauer und eine hohe Kapazität vereint. Und so lässt sich das Sensornetzwerk weiter ausbauen!
Derzeit wird das LoRa-Netz an vielen Orten auf der ganzen Welt erprobt oder eingesetzt.
(3) NB-IoT
Als Letztes sei noch NB-IoT erwähnt. NB-IoT ist derzeit die angesagteste Technologie im LPWA-Bereich (von 2017 bis 2019 am beliebtesten, aber es sieht so aus, als würde sie 2020 an Bedeutung verlieren). NB-IoT ist ein schmalbandiges Internet der Dinge, das auf einem Mobilfunknetz basiert. Es beansprucht lediglich eine Bandbreite von mehr als 180 kHz und kann direkt in GSM-, UMTS- und LTE-Netzen eingesetzt werden, um die Einrichtungskosten zu senken und reibungslose Upgrades zu ermöglichen.
Im Gegensatz zu SigFox und LoRa kann NB-IoT direkt auf das Mobilfunknetz des Betreibers aufgesetzt werden, und obwohl die Frequenzbänder auf Sub-GHz basieren, erfordert NB-IoT eine Genehmigung, während SigFox und LoRa beide im lizenzfreien Frequenzband liegen.
Darüber hinaus konzentriert sich NB-IoT auf den IoT-Markt mit geringem Stromverbrauch und großer Reichweite und zeichnet sich durch eine große Reichweite, mehrere Verbindungen, geringe Geschwindigkeit, niedrige Kosten, geringen Stromverbrauch und eine hervorragende Architektur aus.
Sie kann in vielen vertikalen Bereichen eingesetzt werden, z. B. bei der Fernablesung von Zählern, der Verfolgung von Anlagen, dem intelligenten Parken, der intelligenten Landwirtschaft usw.
Zusammenfassend
Abschließend führen wir einen einfachen Vergleich der zuvor vorgestellten drahtlosen IoT-Kommunikationstechnologien durch. LPWA-Netzwerktechnologien wie Bluetooth, WLAN, ZigBee, Z-WAVE, SigFox, LoRa und NB-IoT weisen zwar höhere Übertragungsraten auf, ihre Reichweite ist jedoch nicht so gut wie die der LPWA-Technologie. Je nach Kommunikationstechnologie unterscheiden sich auch die Anwendungsszenarien.
Einfach ausgedrückt, können wir je nach den Kommunikationsbedürfnissen der verschiedenen Szenarien die geeignete Kommunikationsmethode wählen.
