A chegada da era da Internet das Coisas (IoT) trouxe novas oportunidades de desenvolvimento a vários sectores. Nas aplicações da IoT, a transmissão estável de dados é fundamental. Atualmente, a transmissão 4G e LoRa, como duas das principais tecnologias de transmissão sem fios para a IoT, têm as suas próprias vantagens e desvantagens. Neste documento, analisaremos estas duas tecnologias em profundidade para ajudar os leitores a compreender plenamente as suas caraterísticas e fornecer uma referência para a escolha de soluções de transmissão adequadas.
Visão geral da tecnologia 4G
4G é a quarta geração de tecnologia de comunicação móvel, em comparação com a 3G tem uma taxa de transmissão mais elevada e uma cobertura mais alargada. A rede 4G baseia-se em protocolos IP, utilizando OFDMA e SC-FDMA e outras tecnologias multiportadoras, podendo fornecer maior largura de banda e menor latência.
As aplicações típicas da rede 4G incluem vídeo de alta definição, jogos em linha e gestão industrial (ET3420 do IOTRouter com 4G integrado). ET3420 do IOTRouter tem um módulo de comunicação 4G incorporado, que permite a monitorização e a gestão de equipamento remoto para melhorar a eficiência da manutenção).
Visão geral da tecnologia de transmissão LoRa
LoRa é uma tecnologia de rede de área ampla de baixa potência (LPWAN) desenvolvida pela Semtech, França. LoRa adota a tecnologia de modulação linear FM spread spectrum, com transmissão de longa distância, baixo consumo de energia, etc. A rede LoRa adota uma topologia em estrela, e o equipamento terminal se comunica com um ou mais gateways através de um único salto. LoRa é aplicado principalmente no campo da Internet das Coisas (IoT), como medidores inteligentes, monitoramento ambiental e deteção de nível de água.
Como mostra a figura, ET2100 do IOTRouter adopta a nova tecnologia de espetro alargado LoRa, que proporciona uma distância mais longa, uma velocidade mais rápida e uma maior capacidade anti-interferência. A banda de frequência de trabalho é de 410~493MHz, a potência máxima de transmissão é de até 30dBm e a distância de comunicação é de até 8Km.
Comparação das vantagens e desvantagens da transmissão 4G e LoRa
1. Distância de transmissão
A rede 4G tem uma ampla área de cobertura, geralmente de até vários quilômetros. O LoRa, por outro lado, pode realizar transmissões a longa distância, ao longo de dezenas de quilómetros, e tem melhor desempenho em áreas remotas ou ambientes subterrâneos.
2. Taxa de transmissão
A taxa de transmissão da rede 4G pode atingir mais de 100Mbps, o que é muito superior aos 0,3-50Kbps da rede LoRa. O 4G é, portanto, mais adequado para aplicações de alta largura de banda, como vídeo e áudio.
3. Consumo de energia
O consumo de energia dos dispositivos terminais LoRa é extremamente baixo, com uma vida útil da bateria de mais de 10 anos. Os dispositivos 4G consomem mais energia e precisam de ser recarregados frequentemente. Isso faz com que LoRa mais adequado para IoT alimentada por bateria terminais.
4. Implantação da rede
Uma rede 4G depende da infraestrutura do operador, e os custos de implantação e manutenção são elevados. Por outro lado, a rede LoRa pode ser implantada e gerida pelos próprios utilizadores, o que é mais flexível e menos dispendioso.
5. Segurança
A rede 4G adopta um mecanismo de segurança normalizado e tem uma segurança forte, enquanto a rede LoRa também tem certas medidas de encriptação, mas, em termos relativos, a segurança é ligeiramente inferior.
6. Cenário de aplicação
A rede 4G é adequada para aplicações de alta largura de banda e em tempo real, como vigilância por vídeo, jogos online, etc. A rede LoRa é mais adequada para aplicações IoT de baixa potência e baixa largura de banda, como contadores inteligentes e monitorização ambiental.
As tecnologias de transmissão 4G e LoRa têm as suas próprias vantagens e desvantagens e são adequadas para diferentes cenários de aplicação. A rede 4G é adequada para aplicações exigentes de alta largura de banda e em tempo real, enquanto a transmissão LoRa é mais adequada para aplicações da Internet das Coisas de baixa potência e baixa largura de banda. Ao escolher a tecnologia de transmissão, é necessário ponderar os requisitos específicos da aplicação.
