The arrival of the Internet of Things (IoT) era has brought new development opportunities to various industries. In IoT applications, stable data transmission is the key. At present, 4G and LoRa transmission, as two major wireless transmission technologies for IoT, have their own advantages and disadvantages. In this paper, we will analyze these two technologies in depth to help readers fully understand their characteristics and provide a reference for choosing suitable transmission solutions.
Überblick über die 4G-Technologie
4G is the fourth generation of mobile communication technology, compared with 3G has a higher transmission rate and wider coverage. 4G network is based on IP protocols, using OFDMA and SC-FDMA and other multicarrier technology, can provide higher bandwidth and lower latency.
4G network’s typical applications include high-definition video, online games, and industrial management (IOTRouter’s ET3420 built-in 4G). ET3420 von IOTRouter verfügt über ein integriertes 4G-Kommunikationsmodul, das die Überwachung und Verwaltung entfernter Geräte ermöglicht, um die Wartungseffizienz zu verbessern).
LoRa transmission Technology Overview
LoRa is a low-power wide area network (LPWAN) technology developed by Semtech, France. LoRa adopts linear FM spread spectrum modulation technology, featuring long-distance transmission, low power consumption, etc. LoRa network adopts a star topology, and the terminal equipment communicates with one or more gateways through a single hop. LoRa is mainly applied in the field of Internet of Things (IoT), such as smart meters, environmental monitoring and water level detection.
As shown in the figure, ET2100 von IOTRouter verwendet die neue LoRa-Spreizspektrums-Technologie, die eine größere Entfernung, schnellere Geschwindigkeit und stärkere Anti-Interferenz-Fähigkeit bietet. Das Arbeitsfrequenzband ist 410~493MHz, die maximale Sendeleistung ist bis zu 30dBm, und die Kommunikationsdistanz ist bis zu 8Km.
Comparison of advantages and disadvantages of 4G and LoRa transmission
1. Sendeentfernung
Das 4G-Netz hat einen großen Abdeckungsbereich, in der Regel bis zu mehreren Kilometern. LoRa hingegen kann Langstreckenübertragungen über Dutzende von Kilometern realisieren und funktioniert besser in abgelegenen Gebieten oder unterirdischen Umgebungen.
2. Übertragungsrate
Die Übertragungsrate des 4G-Netzes kann mehr als 100 Mbps erreichen, was viel höher ist als die 0,3-50 Kbps von LoRa. 4G ist daher besser geeignet für Anwendungen mit hoher Bandbreite wie Video und Audio.
3. Stromverbrauch
The power consumption of LoRa terminal devices is extremely low, with a battery life of more than 10 years. 4G devices consume more power and need to be recharged frequently. This makes LoRa more suitable for battery-powered IoT terminals.
4. Aufbau des Netzes
Ein 4G-Netz hängt von der Infrastruktur des Betreibers ab, und die Bereitstellungs- und Wartungskosten sind hoch. Andererseits kann das LoRa-Netz von den Nutzern selbst eingerichtet und verwaltet werden, was flexibler und kostengünstiger ist.
5. Sicherheit
Das 4G-Netz verwendet standardisierte Sicherheitsmechanismen und verfügt über eine hohe Sicherheit, während LoRa auch über bestimmte Verschlüsselungsmaßnahmen verfügt, aber relativ gesehen ist die Sicherheit etwas geringer.
6. Anwendungsszenario
Das 4G-Netz eignet sich für Echtzeitanwendungen mit hoher Bandbreite, z. B. Videoüberwachung, Online-Spiele usw. LoRa eignet sich eher für IoT-Anwendungen mit niedrigem Stromverbrauch und geringer Bandbreite, z. B. intelligente Zähler und Umweltüberwachung.
4G and LoRa transmission technologies have their own advantages and disadvantages, and are suitable for different application scenarios. 4G network is suitable for high-bandwidth, real-time demanding applications, while LoRa transmission is more suitable for low-power, low-bandwidth Internet of Things applications. When choosing the transmission technology, it is necessary to weigh the specific application requirements.
