L'arrivo dell'era dell'Internet delle cose (IoT) ha portato nuove opportunità di sviluppo a diversi settori. Nelle applicazioni IoT, la trasmissione stabile dei dati è fondamentale. Attualmente, la trasmissione 4G e LoRa, due delle principali tecnologie di trasmissione wireless per l'IoT, presentano vantaggi e svantaggi propri. In questo articolo analizzeremo a fondo queste due tecnologie per aiutare i lettori a comprenderne appieno le caratteristiche e fornire un riferimento per la scelta delle soluzioni di trasmissione più adatte.
Panoramica della tecnologia 4G
Il 4G è la quarta generazione della tecnologia di comunicazione mobile, rispetto al 3G ha una velocità di trasmissione più elevata e una copertura più ampia. La rete 4G è basata su protocolli IP, utilizza OFDMA e SC-FDMA e altre tecnologie multicarrier, in grado di fornire una maggiore larghezza di banda e una minore latenza.
Le applicazioni tipiche della rete 4G includono video ad alta definizione, giochi online e gestione industriale (ET3420 IOTRouter integrato 4G). ET3420 di IOTRouter ha un modulo di comunicazione 4G integrato, che consente il monitoraggio e la gestione delle apparecchiature remote per migliorare l'efficienza della manutenzione).
Panoramica della tecnologia di trasmissione LoRa
LoRa è una tecnologia di rete geografica a bassa potenza (LPWAN) sviluppata da Semtech, Francia. LoRa adotta la tecnologia di modulazione lineare FM a spettro diffuso, caratterizzata da trasmissione a lunga distanza, basso consumo energetico, ecc. La rete LoRa adotta una topologia a stella e le apparecchiature terminali comunicano con uno o più gateway attraverso un singolo hop. LoRa viene applicato principalmente nel campo dell'Internet degli oggetti (IoT), come i contatori intelligenti, il monitoraggio ambientale e il rilevamento del livello dell'acqua.
Come mostrato nella figura, ET2100 di IOTRouter adotta la nuova tecnologia LoRa a spettro diffuso, che garantisce una distanza maggiore, una velocità più elevata e una maggiore capacità anti-interferenza. La banda di frequenza di lavoro è 410~493MHz, la potenza massima di trasmissione è fino a 30dBm e la distanza di comunicazione è fino a 8Km.
Confronto tra vantaggi e svantaggi della trasmissione 4G e LoRa
1. Distanza di trasmissione
La rete 4G ha un'ampia area di copertura, generalmente fino a diversi chilometri. LoRa, invece, può realizzare trasmissioni a lunga distanza per decine di chilometri e funziona meglio in aree remote o in ambienti sotterranei.
2. Velocità di trasmissione
La velocità di trasmissione della rete 4G può raggiungere più di 100 Mbps, molto più elevata rispetto ai 0,3-50 Kbps di LoRa. Il 4G è quindi più adatto per applicazioni ad alta larghezza di banda, come video e audio.
3. Consumo di energia
Il consumo energetico dei dispositivi terminali LoRa è estremamente basso, con una durata della batteria di oltre 10 anni. I dispositivi 4G consumano più energia e devono essere ricaricati frequentemente. Questo rende LoRa è più adatto all'IoT alimentato a batteria terminali.
4. Distribuzione della rete
Una rete 4G dipende dall'infrastruttura dell'operatore e i costi di installazione e manutenzione sono elevati. D'altro canto, la rete LoRa può essere implementata e gestita dagli utenti stessi, il che è più flessibile e meno costoso.
5. La sicurezza
La rete 4G adotta un meccanismo di sicurezza standardizzato e ha una forte sicurezza, mentre LoRa ha anche alcune misure di crittografia, ma in termini relativi la sicurezza è leggermente inferiore.
6. Scenario di applicazione
La rete 4G è adatta per applicazioni ad alta larghezza di banda e in tempo reale, come la videosorveglianza, i giochi online, ecc. LoRa è più adatto alle applicazioni IoT a bassa potenza e a bassa larghezza di banda, come i contatori intelligenti e il monitoraggio ambientale.
Le tecnologie di trasmissione 4G e LoRa presentano vantaggi e svantaggi propri e sono adatte a scenari applicativi diversi. La rete 4G è adatta alle applicazioni esigenti in termini di larghezza di banda elevata e in tempo reale, mentre la trasmissione LoRa è più adatta alle applicazioni Internet of Things a bassa potenza e larghezza di banda. Quando si sceglie la tecnologia di trasmissione, è necessario valutare i requisiti specifici dell'applicazione.
