Najvažnije o Sigfoxu i LoRa-u
- SigFox i LoRa su Low Power Wide Area Networks (LPWAN), prijenosne tehnologije velikog dometa i niske potrošnje energije koje se koriste u okviru IoT primjena. Odlikuju se time što koriste slobodne frekvencijske pojaseve. Stoga je njihova upotreba u pravilu povoljna.
- SigFox se razlikuje od LoRa po tome što se oslanja na postojeću infrastrukturu. To može biti prednost, ali i nedostatak, primjerice pri prijenosu osjetljivih podataka.
- SigFox i LoRa prikladni su za mnoge Smart City primjene, kao i odabrana rješenja za praćenje. Međutim, s obje tehnologije nije moguće praćenje ukradenih predmeta poput bicikala ili e-bicikala u stvarnom vremenu.
Kada je riječ o tehnologijama prijenosa u Internetu stvari, uz LTE-M i NB-IoT često se spominju pojmovi SigFox i LoRa. Obje LPWAN tehnologije nisu nove, ali su drugačije od ostalih.
Prije svega, razlikuju se od konkurencije u jednoj ključnoj točki: koriste nelicencirani frekvencijski spektar. To ima prednosti i nedostatke.
IoT, LoRa, SigFox: definicije i svojstva
Što znači IoT?
O Internetu stvari govori se kada su uređaji ili strojevi međusobno umreženi tako da razmjenjuju podatke i djelomično na temelju tih podataka izvršavaju radnje. Poznat primjer za to su Smart-Home tehnologije. Pritom, primjerice, senzor mjeri temperaturu i šalje mjerne podatke termostatu. On zatim, ovisno o informacijama koje prima, pojačava ili smanjuje grijanje.
Korak dalje ide takozvani Smart City, u kojem se, primjerice, ulične svjetiljke mogu daljinski upravljati. U industriji se strojevi umrežavaju kako bi se optimizirali proizvodni procesi. Praćenje mobilnih predmeta putem GPS-a također spada u područje IoT-a odnosno M2M-a (Machine2Machine). Već danas to igra ulogu Internet stvari važnu ulogu u mnogim modernim društvima. U budućnosti će njegova važnost vjerojatno još rasti.
Kako bi ova razmjena podataka funkcionirala, uz komponente poput senzora, uređaja i poslužitelja potrebna je i tehnologija prijenosa. Točnije, potrebno ih je nekoliko.
Želiš saznati više o IoT-u i M2M-u? Onda odmah pročitaj naš članak „Internet stvari, bicikl i GPS praćenje: budućnost je umrežena!“ U njemu detaljno objašnjavamo što znači IoT, kako funkcioniraju različite tehnologije za umrežavanje i koju ulogu ima GPS praćenje.
Tehnologije prijenosa za IoT primjene – što SigFox i Lora imaju zajedničko
SigFox i LoRa su prijenosne tehnologije koje se koriste u internetu stvari za povezivanje uređaja i prijenos podataka. Često se spominju u istom dahu jer imaju mnogo toga zajedničkog.
- Oba pripadaju Low Power Wide Area Networks (LPWAN). To znači da imaju nisku potrošnju energije i velik domet, ali mogu prenositi samo male količine podataka. Time se razlikuju od Bluetootha, EnOceana ili WLAN-a, koji se ponajprije koriste u području pametnog doma za umrežavanje rasvjete, grijanja ili proizvoda za zabavu na kratkim udaljenostima.
- Osim toga, LoRa i Sigfox koriste slobodne frekvencijske pojaseve. Za njih se ne plaćaju licencne naknade niti naknade za roaming. To ne znači da je korištenje uvijek besplatno, ovisno o tome tko osigurava potrebnu infrastrukturu. No u pravilu je povoljno.
Uz ove sličnosti postoje i neke razlike.
Dobro je znati: Frekvencijski pojasevi bez licence razlikuju se ovisno o regiji. U Europi se koriste druge frekvencije nego u Aziji ili SAD-u.
Široko rasprostranjen i svestran – što je SigFox?
Iza SigFoxa stoji istoimena francuska tvrtka, osnovana 2009. godine. Svoju „0G mrežu” ponosno plasira kao „the world largest IoT network”. Kako bi postigao visoku pokrivenost, SigFox surađuje s lokalnim mrežnim operatorima u različitim zemljama, i to vrlo uspješno. Prema vlastitim navodima, standard u Njemačkoj doseže pokrivenost od 90 posto te je dostupan u 72 zemlje. Neke velike tvrtke koriste tehnologiju, primjerice, za praćenje robe.
Jedna prednost pritom: Budući da nema troškova frekvencija, rad je vrlo povoljan. Međutim, SigFox ograničava prijenos podataka na 140 prijenosa dnevno i 12 bajtova po poruci. Osim toga, korisnici moraju nabaviti novi hardver ako promijene pružatelja usluge. Naposljetku, postoje i drugi potencijalni nedostaci na koje ćemo se posebno osvrnuti.
Neovisne mreže za razmjenu podataka – Što je LoRa?
LoRa je kratica za „Long Range“. Tehnologiju je razvila tvrtka Semtech iz Kalifornije, a širi je LoRa Alliance, neprofitna organizacija koja danas okuplja oko 500 tvrtki.
Ekskurs – Razlika između LoRa i LoRaWan:
Iako se često koriste kao sinonimi, LoRa i LoRaWan nisu isto. Prvo označava „samo” radijsku tehnologiju, dok LoRaWan predstavlja kompletnu mrežnu infrastrukturu. Središnje sastavnice LoRaWan mreže su poslužitelji, gatewayi i senzori. Osnovni moduli softvera dostupni su besplatno.
Poput SigFoxa, LoRaWan je namijenjen korisnicima koji žele umrežiti uređaje na velikim udaljenostima i slati male podatkovne pakete. Međutim, u tom slučaju moraju izgraditi vlastitu infrastrukturu odnosno surađivati s lokalnim pružateljima usluga. Stoga se standard prvenstveno primjenjuje na prostorno ograničenim područjima.
Jedna od potencijalnih prednosti LoRa tehnologije je visoka sigurnost podataka. S vlastitom LoRaWan mrežom možeš osigurati da kritični podaci ne izlaze izvan sustava. Imaš zatvoren sustav. Ako svoju infrastrukturu u potpunosti izgradiš sam, ne moraš ništa plaćati ni za rad.
Zanimljivo je znati: U kontekstu LoRaWan-a često se koristi izraz „otvoren“. To nije sasvim točno, jer za takvu mrežu potreban ti je pripadajući čip tvrtke „Semtech“. Dakle, i s LoRaWan-om ovisiš o jednom dobavljaču. Tome se pridodaje i ovisnost o određenom hardveru. Ona je kod tehnologija prijenosa koje koriste nelicencirani frekvencijski spektar u pravilu izraženija.
Za ove primjene prikladni su Sigfox i LoRa
Bilo da se radi o NB-IoT-u, SigFoxu, LoRa-i ili LTE-M-u, svaki LPWAN radijski standard prikladan je za druge primjene.
Primjene za SigFox
SigFox je vrlo svestrana tehnologija. Primjenjuje se, između ostalog, u sljedećim područjima:
- Pametni grad: Uz pomoć kombinacije SigFoxa i senzora mogu se prikupljati mjerne vrijednosti, primjerice vlažnost zraka ili temperatura, te daljinski nadzirati vodne instalacije.
- Opskrba: Opskrbna poduzeća sve se više oslanjaju na tzv. Smart Metering. To znači da brojila podatke o potrošnji izravno prenose opskrbljivaču. Složeno očitavanje time otpada. U ovom području SigFox se ističe visokim sigurnosnim standardima i dobrom penetracijom kroz zgrade. Uostalom, podaci o potrošnji električne energije ne bi smjeli dospjeti u svačije ruke, a brojila se često nalaze u podrumu.
- Smart Farming: I u modernoj poljoprivredi koriste se senzori i bežični standardi za mjerenje i prijenos podataka. Riječ je, primjerice, o podacima o vlažnosti tla ili temperaturi. Poljoprivrednici na temelju tih podataka mogu optimizirati radne procese, smanjiti troškove i reducirati upotrebu gnojiva. U tom se kontekstu govori o Smart Farming-u.
- Praćenje: Naposljetku, tvrtke koriste SigFox za praćenje robe ili kofera. Međutim, ovaj je standard u tom kontekstu dobar izbor samo ako su ispunjeni određeni preduvjeti. SigFox, naime, ne omogućuje praćenje u stvarnom vremenu.
Primjene za LoRa
Čak je i LoRaWan mreža prikladna za potrebe pametnih gradova, na primjer za
- Mjerenje razine napunjenosti spremnika za otpad
- Mjerenje CO2-Sadržaj, temperatura i vlažnost zraka
- Upotreba parkirnih senzora za traženje parkirnog mjesta
Unutar velikih zgrada tehnologija, primjerice, nadopunjuje WLAN. Naime, kao Low Power Wide Area Network ima potreban domet za prijenos podataka od podruma do 10. kata i natrag.
Osim toga, ističe se dobrom penetracijom kroz zgrade. To znači da je na putu između podruma i 10. kata ne ometaju debeli zidovi. Zato je LoRaWan mreža prikladna i ako želiš prenositi podatke u industrijskoj hali.
Želiš saznati više o tome gdje se tehnologija uspješno primjenjuje? Use Cases za LoRaWan možeš pronaći na Web-stranica LoRa Alliance.
Važno: Korištenje slobodnih frekvencija pri prijenosu podataka donosi troškovne prednosti. Međutim, zakonski je propisano da nijedan uređaj ne smije zauzimati više od 1 % frekvencijskog pojasa. Stoga standardi koji koriste nelicencirani frekvencijski spektar nisu prikladni za tehnologije hitnog poziva.
Sažetak
Kao što vidiš, kada je riječ o use caseovima, postoji mnogo preklapanja između SigFoxa i LoRa-e. Unatoč tome, oba se razlikuju u ključnim aspektima.
Ono što Sigfoxu daje prednost u odnosu na LoRa prvenstveno je činjenica da se oslanja na postojeću infrastrukturu. Međutim, to može biti i nedostatak. Osobito kada tvrtke ili organizacije prenose vrlo osjetljive podatke, zatvorena LoRaWan mreža ima prednosti.
NB-IoT, LTE-M: Usporedba s drugim tehnologijama
Uz LoRa i SigFox, dva nova LPWAN standarda u internetu stvari diktiraju tempo: Narrowband-IoT i LTE-M. Oba koriste licencirani frekvencijski spektar i oba se odlikuju velikom mrežnom pokrivenošću. Velike tehnološke tvrtke na tržištu ciljano potiču njihovo širenje.
SigFox i LoRa u usporedbi s NB-IoT
NB-IoT odnosno Narrowband-IoT razvijen je od strane 3rd Generation Partnership Project (3GPP). Riječ je o suradnji standardizacijskih tijela diljem svijeta. Kao i SigFox i Lora, standard je uspostavljen kao LPWAN posebno za IoT.
Među ključnim značajkama NB-IoT-a ubrajaju se sljedeće:
- Veliki domet
- Mala propusnost
- Niska potrošnja energije
- Visoka prodornost u zgradama, čak i bez dodatnih uređaja poput posebnog gatewaya
Zvuči li ti poznato? Zapravo, NB-IoT u mnogočemu nalikuje SigFoxu. I ovaj se standard rado koristi za Smart City mreže, za očitavanje razina napunjenosti ili za mobilne primjene.
Ključne razlike između LoRa, SigFox i NB-IoT su sljedeće:
- Budući da se NB-IoT temelji na LTE mreži, ističe se izvrsnom mrežnom pokrivenošću. To vrijedi i u inozemstvu. Ako Narrowband-IoT u nekoj regiji nije dostupan, mnogi moduli mogu se alternativno osloniti na 2G/3G ili LTE-M mobilne mreže. Roaming s LoRaWan mrežama je, nasuprot tome, vrlo težak, a sa SigFoxom moguć u ograničenoj mjeri.
- Kvaliteta prijenosa također ima koristi od činjenice da NB-IoT koristi licencirane mreže.
- NB-IoT ima veću prodornost kroz zgrade nego Sigfox i LoRa.
- Potrošnja energije Narrowband-IoT-a vrlo je niska.
NB-IoT je namijenjen za male količine podataka. One su ipak dovoljno velike da se, primjerice, na modulu provedu ažuriranja firmvera.
Želiš saznati više o Narrowband-IoT-u? Onda pročitaj naš članak „Narrowband-IoT: pravi standard GPS trackera za tvoj e-bicikl?“ U njemu detaljno objašnjavamo što znači Narrowband-IoT, koje su prednosti i nedostaci ove tehnologije u odnosu na druge te za koje je primjene NB-IoT tehnologija prikladna.
SigFox i LoRa u usporedbi s LTE-M
LTE-M je Low Power Wide Area mreža koja se također temelji na LTE mreži.
Odlikuje se sljedećim svojstvima:
- veliki domet
- dobra prodornost kroz zgrade
- niska potrošnja energije
- niska latencija
- omogućuje i prijenos srednje velikih podatkovnih paketa
U izravnoj usporedbi LTE-M ima slične prednosti u odnosu na SigFox i LoRa kao i NB-IoT. Tome se pridodaje još jedan aspekt: kao jedina dosad navedena tehnologija prikladna je za praćenje mobilnih objekata u stvarnom vremenu. To je zbog dviju značajki:
- Niska latencija: Stvarno vrijeme i visoke latencije međusobno se isključuju. Uz LTE-M moguće je utvrditi gdje se uređaj nalazi u određenom trenutku. Ako koristiš SigFox ili NB-IoT, moraš računati s kašnjenjima.
- Handover: Takozvani handover primjenjuje se kada umreženi uređaji prelaze iz jedne mobilne ćelije u drugu. LTE-M u tom slučaju održava vezu. Kod drugih tehnologija uređaji se svaki put moraju ponovno prijaviti, što pak uzrokuje kašnjenja.
Latencija: Latencija (vrijeme kašnjenja) opisuje vrijeme koje protekne između pojave događaja i nastupanja vidljive reakcije na njega.
Handover: Kada mobilni krajnji uređaj prijeđe u novu radijsku ćeliju bez prekida veze, govori se o „Handoveru” (engleski za „predaju”)
Zahvaljujući tim preduvjetima, LTE-M se rado koristi za mobilne primjene, primjerice za praćenje opskrbnog lanca. Osim toga, LTE-M omogućuje glasovni prijenos. Zato je ovaj standard prikladan za sustave hitnog poziva, primjerice u dizalima.
Jedini nedostatak u ovom trenutku: pokrivenost mrežom LTE-M, kao i NB-IoT, još uvijek nije usporediva sa starijom, razvijenijom G2 tehnologijom. Osobito u ruralnim područjima korisnici moraju računati s prazninama koje se mogu negativno odraziti na praćenje.
Dobro je znati: Mrežne tehnologije koje se oslanjaju na licencirane frekvencijske pojaseve i koje podržavaju velike telekomunikacijske tvrtke imaju još jednu opću prednost: odgovarajući hardver možeš nabaviti od mnogih različitih dobavljača.
Želiš saznati više o LTE-M? Onda pročitaj naš članak „LTE-M – novi oblik IoT tehnologije“ LTE-M smatra se ključnom tehnologijom u području IoT-a. Ovdje objašnjavamo zašto je to tako, po čemu se razlikuje od drugih standarda i za što je LTE-M posebno prikladan.
Jesu li SigFox i LoRa prikladni za praćenje e-bicikala?
SigFox i LoRa odnosno LoRaWan imaju svoje opravdanje i, ovisno o primjeni, mogu biti stvarna alternativa drugim standardima. Posebno se LoRaWan od strane mnogih pružatelja na tržištu manje smatra konkurencijom, a više dopunom standardima s licenciranim frekvencijskim pojasevima.
No kako je s praćenjem za zaštitu od krađe? Ovdje su oba prikladna samo djelomično zbog sljedećih nedostataka:
Premala pokrivenost: SigFox je doduše dostupan na vrlo mnogim lokacijama, a trend je u porastu. Dugoročno, međutim, tehnologije koje koriste postojeću infrastrukturu imaju prednost u tom pogledu. Za zaštitu od krađe ta je značajka presudna. Uostalom, ni najbolji GPS-Tracker ti ne koristi ako ne prima signal.
Podložnost smetnjama: Tehnologije prijenosa koje rade u otvorenim frekvencijskim pojasevima podložnije su smetnjama od onih koje se oslanjaju na licencirane frekvencije.
Latencije: Kao i NB-IoT, SigFox i LoRa nisu prikladni za prijenos lokacijskih podataka u stvarnom vremenu.
To znači: SigFox i LoRaWan mreže mogu se koristiti za praćenje mobilnih uređaja, ali samo ako neprekinuti prijenos u stvarnom vremenu nije presudan. Ako želiš kupcima u redovitim razmacima javljati gdje se, primjerice, nalazi njihov kovčeg, SigFox može biti alternativa. Ako im želiš omogućiti da pronađu ukradeni bicikl ili e-bicikl, ovo rješenje nije optimalno.
Ipak postoje pružatelji usluga koji SigFox ili LoRaWan koriste za zaštitu od krađe. Savjetujemo ti da ne koristiš takav sustav. Uostalom, postoji alternativa koja ti pouzdano otkriva gdje se tvoje vozilo nalazi upravo sada.
2G tehnologija: i dalje najbolji standard za GPS praćenje kao zaštitu od krađe
Ako ni SigFox ni LoRa odnosno LoRaWan nisu prikladni za GPS praćenje e-bicikala, koje je onda pravo rješenje?
Aktualno je to tehnologija o kojoj još nismo govorili: 2G. Ovaj standard je pravi „oldie“. Uostalom, postoji još od 90-ih godina. Zbog toga je po pitanju pokrivenosti mrežom (još uvijek) ispred svih drugih bežičnih tehnologija u IoT području. To što se putem 2G mogu prenositi samo vrlo mali podatkovni paketi, ne igra veliku ulogu za GPS praćenje vozila.
Zato se PowUnity oslanja na svoj GPS-Tracker GPS-tracker za e-bicikle na 2G – za sigurnost i praćenje u stvarnom vremenu bez kompromisa te zaštitu od krađe bez praznina.
Zaključak – LoRa i Sigfox
U konačnici, 2021. godine teško je predvidjeti kakvu će ulogu LoRa tvrtke Semtex i SigFox u budućnosti imati u internetu stvari.
Oba imaju prednosti, od niskih troškova do mogućnosti izgradnje vlastite mreže za (kritične) podatke. Oba se uspješno koriste za različite IoT primjene, od pametnih gradova do praćenja u logističkoj industriji i umrežavanja u poljoprivredi. Djelomično nadopunjuju druge Low Power Wide Area Networks svojim specifičnim svojstvima. Također, svaki standard ima svoj vlastiti lobi, poput LoRa Alliance, i svoje vlastite poklonike.
No bez sumnje postoje ozbiljni nedostaci u usporedbi s LPWAN konkurentima kao što su NB-IoT ili LTE-M. To uključuje ograničenu mrežnu pokrivenost, djelomično smetnjama podložan prijenos te činjenicu da se hardver u pravilu mora zamijeniti pri promjeni pružatelja usluge.
Za praćenje e-bicikala kao zaštite od krađe ne dolaze u obzir ni SigFox ni LoRa. Naime, upravo su u ovom području presudni čimbenici poput velike mrežne pokrivenosti, praćenja u stvarnom vremenu i niskih latencija – barem ako pri lociranju ne želiš pristajati na kompromise. Upitno je hoće li se to ikada promijeniti.
