Najvažnije o Sigfox-u i LoRa-i
- SigFox i LoRa su Low Power Wide Area Networks (LPWAN), tehnologije prenosa velikog dometa i niske potrošnje energije koje se koriste u okviru IoT aplikacija. Odlikuju se time što koriste slobodne frekvencijske opsege. Zbog toga 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, na primer pri prenosu osetljivih podataka, nedostatak.
- SigFox i LoRa su pogodni za mnoge Smart City primene, kao i odabrana rešenja za praćenje. Međutim, sa obe tehnologije nije moguće praćenje ukradenih predmeta kao što su bicikli ili e-bicikli u realnom vremenu.
Kada se govori o tehnologijama prenosa u Internetu stvari, pored LTE-M i NB-IoT često se pominju pojmovi SigFox i LoRa. Obe LPWAN tehnologije nisu nove, ali su drugačije od ostalih.
Pre svega, razlikuju se od konkurencije u jednoj ključnoj tački: koriste nelicencirani frekvencijski spektar. To ima prednosti i nedostatke.
IoT, LoRa, SigFox: Definicije i karakteristike
Šta znači IoT?
O Internetu stvari govori se kada su uređaji ili mašine međusobno umreženi tako da razmenjuju podatke i delimično, na osnovu tih podataka, izvršavaju određene radnje. Poznat primer za to su Smart-Home tehnologije. Tako, na primer, senzor meri temperaturu i šalje merne podatke termostatu. On zatim, u zavisnosti od informacija koje dobija, pojačava ili smanjuje grejanje.
Korak dalje ide takozvani Smart City, u kojem se, na primer, ulične svetiljke mogu daljinski upravljati. U industriji se mašine umrežavaju kako bi se optimizovali proizvodni procesi. I praćenje mobilnih predmeta putem GPS-a spada u oblast IoT, odnosno M2M (Machine2Machine). Već danas to igra ulogu Internet stvari važnu ulogu u mnogim savremenim društvima. U budućnosti će njegov značaj verovatno još porasti.
Da bi ova razmena podataka funkcionisala, pored komponenti kao što su senzori, uređaji i serveri, neophodna je tehnologija prenosa. Preciznije rečeno, ima ih više.
Želiš da saznaš više o IoT i M2M? Onda pročitaj sada naš članak „Internet stvari, bicikl i GPS praćenje: budućnost je umrežena!“ U njemu detaljno objašnjavamo šta znači IoT, kako različite tehnologije za umrežavanje funkcionišu i koju ulogu ima GPS praćenje.
Tehnologije prenosa za IoT primene – šta SigFox i Lora imaju zajedničko
SigFox i LoRa su tehnologije prenosa koje se koriste u Internetu stvari za povezivanje uređaja i prenos podataka. Često se pominju u istom kontekstu, jer imaju mnogo toga zajedničkog.
- Oba pripadaju mrežama niske potrošnje i velikog dometa (LPWAN). To znači da imaju nisku potrošnju energije i veliki domet, ali mogu da prenose samo male količine podataka. Time se razlikuju od Bluetooth-a, EnOcean-a ili WLAN-a, koji se pre svega koriste u oblasti pametnog doma za umrežavanje rasvete, grejanja ili proizvoda za zabavu na kratkim udaljenostima.
- Pored toga, LoRa i Sigfox koriste slobodne frekvencijske opsege. Za njih se ne plaćaju licencne naknade niti roaming naknade. To ne znači da je korišćenje uvek besplatno, u zavisnosti od toga ko obezbeđuje potrebnu infrastrukturu. Ali u pravilu je povoljno.
Pored ovih sličnosti, postoje i neke razlike.
Dobro je znati: Frekvencijski opsezi bez licence razlikuju se u zavisnosti od regiona. U Evropi se koriste druge frekvencije nego u Aziji ili SAD-u.
Široko rasprostranjen i svestran – Šta je SigFox?
Iza SigFox-a stoji istoimena francuska kompanija, osnovana 2009. godine. Svoju „0G mrežu“ ponosno plasira kao „the world largest IoT network“. Da bi postigao visoku pokrivenost, SigFox sarađuje sa lokalnim mrežnim operatorima u različitim zemljama, i to veoma uspešno. Prema sopstvenim navodima, standard u Nemačkoj dostiže pokrivenost od 90 procenata i dostupan je u 72 zemlje. Neke velike kompanije koriste tehnologiju, na primer, za praćenje robe.
Jedna prednost pri tome: Pošto nema troškova za frekvencije, rad je veoma povoljan. Međutim, SigFox ograničava prenos podataka na 140 prenosa dnevno i 12 bajtova po poruci. Pored toga, korisnici moraju da nabave novi hardver ako promene provajdera. Na kraju, postoje i drugi potencijalni nedostaci, na koje ćemo se posebno osvrnuti.
Nezavisne mreže za razmenu podataka – Šta je LoRa?
LoRa je skraćenica za „Long Range“. Tehnologiju je razvila kompanija Semtech iz Kalifornije, a širi je LoRa Alliance, neprofitna organizacija koja danas broji oko 500 kompanija.
Ekskurs – Razlika između LoRa i LoRaWAN:
Iako se često koriste kao sinonimi, LoRa i LoRaWan nisu isto. Prvo označava „samo“ radio-tehnologiju, dok LoRaWan predstavlja kompletnu mrežnu infrastrukturu. Centralne komponente LoRaWan mreže su serveri, gejtveji i senzori. Osnovni softverski moduli dostupni su besplatno.
Kao i SigFox, LoRaWan je namenjen korisnicima koji žele da povežu uređaje na velikim udaljenostima i šalju male pakete podataka. Međutim, u tom slučaju moraju da izgrade sopstvenu infrastrukturu, odnosno da sarađuju sa lokalnim provajderima. Zbog toga se standard pretežno primenjuje u prostorno ograničenim područjima.
Potencijalna prednost LoRa tehnologije je visoka bezbednost podataka. Sa sopstvenom LoRaWan mrežom možeš da obezbediš da kritični podaci ne dospeju van sistema. Imaš zatvoren sistem. Ako svoju infrastrukturu u potpunosti izgradiš sam, ne moraš ništa da plaćaš ni za njen rad.
Interesantno je znati: U vezi sa LoRaWan-om često se koristi izraz „otvoren“. To nije sasvim tačno, jer ti je za takvu mrežu potreban odgovarajući čip kompanije „Semtech“. Dakle, i sa LoRaWan-om zavisiš od jednog dobavljača. Tome se pridružuje i zavisnost od određenog hardvera. Ona je kod tehnologija prenosa koje koriste nelicencirani frekvencijski spektar po pravilu izraženija.
Za ove primene su pogodni Sigfox i LoRa
Bilo da je reč o NB-IoT, SigFox, LoRa ili LTE-M, svaki LPWAN radio-standard je pogodan za druge primene.
Aplikacije za SigFox
SigFox je veoma svestrana tehnologija. Primenjuje se, između ostalog, u sledećim oblastima:
- Pametni grad: Uz pomoć kombinacije SigFox-a i senzora mogu se prikupljati merni podaci, na primer o vlažnosti vazduha ili temperaturi, i daljinski nadzirati vodna postrojenja.
- Snabdevanje: Komunalna preduzeća se sve više oslanjaju na takozvano Smart Metering. To znači da brojila podatke o potrošnji direktno prenose snabdevaču. Složeno očitavanje više nije potrebno. U ovoj oblasti SigFox se ističe visokim bezbednosnim standardima i dobrom penetracijom kroz zgrade. Na kraju krajeva, podaci o potrošnji električne energije ne bi trebalo da dospeju u svačije ruke, a brojila se često nalaze u podrumu.
- Pametna poljoprivreda: I u modernoj poljoprivredi koriste se senzori i bežični standardi za merenje i prenos podataka. To su, na primer, podaci o vlažnosti zemljišta ili temperaturi. Poljoprivrednici na osnovu ovih podataka mogu da optimizuju radne procese, smanje troškove i redukuju upotrebu đubriva. U tom kontekstu govori se o pametnoj poljoprivredi.
- Praćenje: Na kraju, kompanije koriste SigFox za praćenje robe ili kofera. Međutim, ovaj standard je u tom kontekstu dobar izbor samo ako su ispunjeni određeni uslovi. Tako SigFox ne omogućava praćenje u realnom vremenu.
Primene za LoRa
Čak je i LoRaWan mreža pogodna za potrebe pametnog grada, na primer za
- Merenje nivoa napunjenosti kanti za otpad
- Merenje CO2-Plata, temperatura i vlažnost vazduha
- Upotreba parking senzora za pronalaženje parking mesta
Unutar velikih zgrada tehnologija, na primer, dopunjuje WLAN. Jer kao Low Power Wide Area Network ima potreban domet da prenosi podatke od podruma do 10. sprata i nazad.
Pored toga, odlikuje se dobrom penetracijom kroz zgrade. To znači da je na putu između podruma i 10. sprata ne ometaju debeli zidovi. Zato je LoRaWan mreža pogodna i kada želiš da prenosiš podatke u industrijskoj hali.
Želiš saznati više o tome gde se tehnologija uspešno koristi? Use Cases za LoRaWan možeš pronaći na Veb-sajt LoRa Alliance.
Važno: Korišćenje slobodnih frekvencija pri prenosu podataka ima prednosti u pogledu troškova. Međutim, zakonom je propisano da nijedan uređaj ne sme da zauzima više od 1 % frekvencijskog opsega. Zbog toga standardi koji koriste nelicencirani frekvencijski spektar nisu pogodni za tehnologije hitnog poziva.
Rezime
Kao što vidiš, kada je reč o use case-ovima, postoji mnogo preklapanja između SigFox-a i LoRa-e. Ipak, ova dva se razlikuju u ključnim aspektima.
Ono što Sigfox ima u odnosu na LoRa, pre svega je činjenica da se oslanja na postojeću infrastrukturu. Međutim, to može biti i nedostatak. Naročito kada kompanije ili organizacije prenose veoma osetljive podatke, zatvorena LoRaWan mreža ima prednosti.
NB-IoT, LTE-M: Poređenje sa drugim tehnologijama
Pored 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 visokom pokrivenošću mreže. Velike tehnološke kompanije na tržištu ciljano podstiču njihovo širenje.
SigFox i LoRa u poređenju sa NB-IoT
NB-IoT, odnosno Narrowband-IoT, razvijen je od strane 3rd Generation Partnership Project (3GPP). Reč je o saradnji standardizacionih tela širom sveta. Kao SigFox i Lora, standard je uspostavljen kao LPWAN posebno za IoT.
Među ključnim karakteristikama NB-IoT-a su sledeće:
- Veliki domet
- Mala propusna moć
- Niska potrošnja energije
- Visoka prodornost u zgradama, čak i bez dodatnih uređaja kao što je specijalni gateway
Zvuči li ti poznato? NB-IoT je zaista u mnogo čemu sličan SigFox-u. I ovaj standard se rado koristi za Smart City mreže, za očitavanje nivoa popunjenosti ili za mobilne primene.
Ključne razlike između LoRa, SigFox i NB-IoT su sledeće:
- Pošto se NB-IoT zasniva na LTE mreži, ističe se odličnom pokrivenošću mrežom. To važi i u inostranstvu. Ako Narrowband-IoT nije dostupan u nekom regionu, mnogi moduli mogu alternativno da koriste 2G/3G ili LTE-M mobilne mreže. Roaming sa LoRaWan mrežama je, nasuprot tome, veoma težak, dok je sa SigFox-om moguć u ograničenoj meri.
- Kvalitet prenosa takođe ima koristi od toga što NB-IoT koristi licencirane mreže.
- NB-IoT ima veću prodornost kroz zgrade nego Sigfox i LoRa.
- Potrošnja energije Narrowband-IoT-a je veoma niska.
NB-IoT je namenjen za male količine podataka. Međutim, one su dovoljno velike da se, na primer, izvrše ažuriranja firmvera na modulu.
Želiš da saznaš više o Narrowband-IoT? Onda pročitaj naš članak „Narrowband-IoT: Pravi GPS-tracker standard za tvoj e-bicikl?“ U njemu detaljno objašnjavamo šta znači Narrowband-IoT, koje su prednosti i nedostaci ove tehnologije u odnosu na druge i za koje je primene NB-IoT tehnologija pogodna.
SigFox i LoRa u poređenju sa LTE-M
LTE-M je mreža širokog područja niske potrošnje (LPWAN) koja se takođe zasniva na LTE mreži.
Odlikuje se sledećim karakteristikama:
- veliki domet
- dobra prodornost kroz zgrade
- niska potrošnja energije
- nisko kašnjenje
- omogućava i prenos srednje velikih paketa podataka
U direktnom poređenju, LTE-M ima slične prednosti u odnosu na SigFox i LoRa kao i NB-IoT. Tome se dodaje još jedan aspekt: kao jedina do sada pomenuta tehnologija, pogodna je za praćenje mobilnih objekata u realnom vremenu. To je zbog dve osobine:
- Niska latencija: Praćenje u realnom vremenu i visoke latencije se međusobno isključuju. Sa LTE-M moguće je utvrditi gde se uređaj nalazi u određenom trenutku. Ako koristiš SigFox ili NB-IoT, moraš da računaš na kašnjenja.
- Handover: Takozvani handover dolazi do izražaja 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 ponovo prijaviti na mrežu, što zauzvrat uzrokuje kašnjenja.
Latencija: Latencija (vreme kašnjenja) opisuje vreme koje protekne između pojave događaja i nastupanja vidljive reakcije na njega.
Primopredaja: Kada mobilni krajnji uređaj pređe u novu radio-ćeliju bez prekida veze, to se naziva „handover“ (engleski za „primopredaju“)
Zahvaljujući ovim karakteristikama, LTE-M se rado koristi za mobilne primene, na primer za praćenje lanca snabdevanja. Pored toga, LTE-M omogućava i prenos govora. Zato je ovaj standard pogodan za sisteme za hitne pozive, na primer u liftovima.
Jedini nedostatak u ovom trenutku: pokrivenost mrežom LTE-M, kao i NB-IoT, još uvek nije uporediva sa starijom, razvijenom G2 tehnologijom. Posebno u ruralnim područjima korisnici moraju računati na praznine koje se negativno odražavaju na praćenje.
Dobro je znati: Mrežne tehnologije koje se oslanjaju na licencirane frekvencijske opsege i koje podržavaju velike telekomunikacione kompanije imaju još jednu opštu prednost: odgovarajući hardver možeš da nabaviš od mnogo različitih dobavljača.
Želiš saznati više o LTE-M? Onda pročitaj naš članak „LTE-M – novi oblik IoT tehnologije“ LTE-M se smatra ključnom tehnologijom u IoT oblasti. Ovde objašnjavamo zašto je to tako, po čemu se razlikuje od drugih standarda i za šta je LTE-M posebno pogodan.
Da li su SigFox i LoRa pogodni za praćenje e-bicikala?
SigFox i LoRa, odnosno LoRaWan, imaju svoje opravdanje i mogu, u zavisnosti od primene, biti prava alternativa drugim standardima. Pre svega, LoRaWan mnogi ponuđači na tržištu posmatraju manje kao konkurenciju, a više kao dopunu standardima sa licenciranim frekventnim opsezima.
Ali šta je sa praćenjem za zaštitu od krađe? Ovde su oba, zbog sledećih nedostataka, samo uslovno pogodna:
Premala pokrivenost: SigFox je dostupan na veoma mnogo lokacija, a trend je u porastu. Međutim, dugoročno gledano, tehnologije koje koriste postojeću infrastrukturu imaju prednost u tom pogledu. Za zaštitu od krađe ova karakteristika je presudna. Na kraju krajeva, ni najbolji GPS tragač ti ne vredi ništa ako ne prima signal.
Podložnost smetnjama: Tehnologije prenosa koje rade u otvorenim frekvencijskim opsezima podložnije su smetnjama od onih koje se oslanjaju na licencirane frekvencije.
Latencije: Kao i NB-IoT, SigFox i LoRa nisu pogodni za prenos podataka o lokaciji u realnom vremenu.
To znači: SigFox i LoRaWan mreže mogu da se koriste za praćenje mobilnih uređaja, ali samo ako neprekidan prenos u realnom vremenu nije presudan. Ako želiš da kupcima u redovnim intervalima saopštavaš gde se, na primer, nalazi njihov kofer, SigFox može biti alternativa. Ako želiš da im omogućiš da pronađu ukradeni bicikl ili e-bicikl, ovo rešenje nije optimalno.
Ipak postoje pružaoci usluga koji SigFox ili LoRaWan koriste za zaštitu od krađe. Ne preporučujemo ti takav sistem. Na kraju krajeva, postoji alternativa koja ti pouzdano govori gde 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 pogodni za GPS praćenje e-bicikala, koje je onda pravo rešenje?
Trenutno je to tehnologija o kojoj još nismo govorili: 2G. Ovaj standard je pravi „oldtajmer“. Na kraju krajeva, postoji još od 90-ih godina. Zbog toga je po pitanju pokrivenosti mrežom (još uvek) ispred svih drugih bežičnih tehnologija u IoT oblasti. To što se putem 2G mogu prenositi samo veoma mali paketi podataka, ne igra veliku ulogu za GPS praćenje vozila.
Zato se PowUnity oslanja na njihov GPS-Tracker GPS-traker za e-bicikle na 2G – za sigurnost i praćenje u realnom vremenu bez kompromisa i zaštitu od krađe bez praznina.
Zaključak – LoRa i Sigfox
Na kraju krajeva, 2021. godine je teško predvideti kakvu će ulogu LoRa kompanije Semtex i SigFox u budućnosti imati u Internetu stvari.
Oba imaju prednosti, počev od niskih troškova pa do mogućnosti izgradnje sopstvene mreže za (kritične) podatke. Oba se uspešno koriste za različite IoT primene, od pametnih gradova do praćenja u logističkoj industriji i umrežavanja u poljoprivredi. Delimično dopunjuju druge Low Power Wide Area Networks svojim specifičnim karakteristikama. Takođe, svaki standard ima svoj lobi, kao što je LoRa Alliance, i svoje fanove.
Međutim, bez sumnje postoje ozbiljni nedostaci u poređenju sa LPWAN konkurentima kao što su NB-IoT ili LTE-M. Tu spadaju ograničena pokrivenost mreže, delimično podložan prenos smetnjama i činjenica da se hardver pri promeni provajdera po pravilu mora zameniti.
Za praćenje e-bicikala kao zaštitu od krađe ne dolaze u obzir ni SigFox ni LoRa. Jer upravo u ovoj oblasti presudni su faktori kao što su visoka pokrivenost mreže, praćenje u realnom vremenu i niska latencija – barem ako ne želiš da praviš kompromise pri praćenju. Da će se to jednog dana promeniti, upitno je.
