Det viktigaste om Sigfox och LoRa
- SigFox och LoRa är Low Power Wide Area Networks (LPWAN), överföringstekniker med lång räckvidd och låg energiförbrukning som används inom ramen för IoT-tillämpningar. De kännetecknas av att de använder licensfria frekvensband. Därför är användningen av dem i regel kostnadseffektiv.
- SigFox skiljer sig från LoRa genom att det bygger på befintlig infrastruktur. Det kan vara en fördel, men också en nackdel, till exempel vid överföring av känsliga data.
- SigFox och LoRa lämpar sig för många smarta stadstillämpningar, liksom utvalda spårningslösningar. Med båda teknikerna är det dock inte möjligt med spårning i realtid av stulna föremål som cyklar eller elcyklar.
När det talas om överföringstekniker inom Internet of Things nämns, förutom LTE-M och NB-IoT, ofta begreppen SigFox och LoRa. Båda LPWAN-teknikerna är inte nya, men skiljer sig från de andra.
Framför allt skiljer de sig från konkurrenterna på en avgörande punkt: de använder det olicensierade frekvensspektrumet. Det har för- och nackdelar.
IoT, LoRa, SigFox: Definitioner och egenskaper
Vad betyder IoT?
Man talar om sakernas internet när enheter eller maskiner är sammankopplade på ett sådant sätt att de utbyter data och delvis utför åtgärder baserat på dessa data. Ett välkänt exempel på detta är smarta hem-teknologier. Då mäter till exempel en sensor temperaturen och skickar mätdata till en termostat. Den reglerar, beroende på den information den får, värmen upp eller ner.
Ett steg längre går den så kallade Smart City, där till exempel gatlyktor kan styras på distans. Inom industrin kopplas maskiner samman för att optimera produktionsprocesser. Även spårning av mobila föremål med hjälp av GPS faller inom området IoT respektive M2M (Machine2Machine). Redan i dag spelar det Sakernas internet en viktig roll i många moderna samhällen. I framtiden kommer dess betydelse sannolikt att öka ytterligare.
För att detta datautbyte ska fungera krävs, utöver komponenter som sensorer, enheter och servrar, en överföringsteknik. Mer exakt handlar det om flera.
Vill du veta mer om IoT och M2M? Läs då vår artikel nu ”Sakernas internet, cykel och GPS-spårning: Framtiden är uppkopplad!” Där går vi utförligt igenom vad IoT innebär, hur olika tekniker för uppkoppling fungerar och vilken roll GPS-spårning spelar.
Överföringstekniker för IoT-tillämpningar – vad SigFox och Lora har gemensamt
SigFox och LoRa är överföringstekniker som används inom sakernas internet för att koppla upp enheter och överföra data. De nämns ofta i samma andetag eftersom de har mycket gemensamt.
- Båda tillhör Low Power Wide Area Networks (LPWAN). Det innebär att de har låg energiförbrukning och lång räckvidd, men bara kan överföra små datamängder. Därmed skiljer de sig från Bluetooth, EnOcean eller WLAN, som främst används inom smarta hem för att koppla samman belysning, värmesystem eller underhållningsprodukter över korta avstånd.
- Dessutom använder LoRa och Sigfox licensfria frekvensband. För dessa tillkommer inga licensavgifter och inga roamingavgifter. Det betyder inte att användningen alltid är kostnadsfri, beroende på vem som tillhandahåller den nödvändiga infrastrukturen. Men i regel är den prisvärd.
Utöver dessa likheter finns det några skillnader.
Bra att veta: Licensfria frekvensband skiljer sig åt beroende på region. I Europa används andra frekvenser än i Asien eller USA.
Brett spritt och mångsidigt – Vad är SigFox?
Bakom SigFox står det franska företaget med samma namn, som grundades 2009. Det marknadsför stolt sitt ”0G-nät” som ”the world largest IoT network”. För att uppnå hög täckning samarbetar SigFox med lokala nätoperatörer i olika länder, och det med stor framgång. Enligt egna uppgifter når standarden i Tyskland en täckning på 90 procent och finns tillgänglig i 72 länder. Vissa stora företag använder tekniken, till exempel för spårning av gods.
En fördel med detta: Eftersom inga frekvenskostnader tillkommer är driften mycket kostnadseffektiv. SigFox begränsar dock dataöverföringen till 140 överföringar per dag och 12 byte per meddelande. Dessutom måste kunder skaffa ny hårdvara om de byter leverantör. Slutligen finns det ytterligare potentiella nackdelar som vi tar upp separat.
Oberoende nätverk för datautbyte – Vad är LoRa?
LoRa är en förkortning för ”Long Range”. Tekniken utvecklades av Semtech i Kalifornien och sprids av LoRa Alliance, en ideell organisation som numera består av omkring 500 företag.
Utflykt – Skillnaden mellan LoRa och LoRaWan:
Även om de ofta används som synonymer är LoRa och LoRaWan inte samma sak. Det förstnämnda avser ”bara” radiotekniken, LoRaWan står för den kompletta nätverksinfrastrukturen. Centrala beståndsdelar i ett LoRaWan-nätverk är servrar, gateways och sensorer. Grundmodulerna i programvaran finns tillgängliga kostnadsfritt.
Precis som SigFox riktar sig LoRaWan till användare som vill koppla upp enheter över stora avstånd och skicka små datapaket. I detta fall måste de dock bygga upp en egen infrastruktur eller samarbeta med lokala leverantörer. Därför används standarden främst i geografiskt begränsade områden.
En potentiell fördel med LoRa är en hög datasäkerhet. Med ett eget LoRaWan-nät kan du säkerställa att kritiska data inte hamnar utanför. Du har ett slutet system. Om du bygger upp din infrastruktur helt själv behöver du inte heller betala något för driften.
Intressant att veta: I samband med LoRaWan används ofta beteckningen ”öppen”. Helt korrekt är det inte, eftersom du för ett sådant nätverk behöver det tillhörande chippet från ”Semtech”. Du är alltså även med LORaWan beroende av en leverantör. Därtill kommer beroendet av en viss hårdvara. Det är i regel mer uttalat för överföringstekniker som använder det olicensierade frekvensspektrumet.
För dessa tillämpningar är Sigfox och LoRa lämpliga
Oavsett om det gäller NB-IoT, SigFox, LoRa eller LTE-M är varje LPWAN-radiostandard lämpad för olika tillämpningar.
Tillämpningar för SigFox
SigFox är en mycket mångsidig teknik. Den används bland annat inom följande områden:
- Smart City: Med hjälp av en kombination av SigFox och sensorer kan mätvärden, till exempel för luftfuktighet eller temperatur, samlas in och vattenanläggningar övervakas på distans.
- Försörjning: Försörjningsbolag satsar i allt högre grad på så kallad smart mätning. Det innebär att mätare överför förbrukningsdata direkt till leverantören. Den tidskrävande avläsningen bortfaller. Inom detta område utmärker sig SigFox med höga säkerhetsstandarder och god byggnadspenetration. Trots allt ska data om elförbrukning inte hamna i vem som helst händer, och mätare är ofta placerade i källaren.
- Smart Farming: Även inom det moderna jordbruket används sensorer och trådlösa standarder för att mäta och överföra data. Det kan till exempel handla om data om markfuktighet eller temperatur. Jordbrukare kan utifrån dessa data optimera arbetsprocesser, sänka kostnader och minska användningen av gödningsmedel. I detta sammanhang talar man om Smart Farming.
- Spårning: Slutligen använder företag SigFox för spårning av gods eller resväskor. Standarden är dock i detta sammanhang bara ett bra val om vissa förutsättningar är uppfyllda. SigFox möjliggör till exempel inte spårning i realtid.
Applikationer för LoRa
Även ett LoRaWan-nätverk lämpar sig för Smart City-ändamål, till exempel för
- Nivåmätningar av soptunnor
- Mätning av CO2-Lön, temperatur och luftfuktighet
- Användning av parkeringssensorer för att hitta en parkeringsplats
Inuti stora byggnader kompletterar tekniken till exempel WLAN. Som ett Low Power Wide Area Network har den nämligen den räckvidd som krävs för att överföra data från källaren upp till tionde våningen och tillbaka.
Dessutom utmärker den sig genom god byggnadspenetration. Det innebär att den inte låter sig störas av tjocka väggar på vägen mellan källaren och tionde våningen. Därför lämpar sig ett LoRaWan-nätverk även om du vill överföra data i en industrihall.
Vill du veta mer om var tekniken används framgångsrikt? Use Cases för LoRaWan hittar du på den LoRa Alliance-webbplatsen.
Viktigt: Användningen av fria frekvenser vid dataöverföring har visserligen kostnadsfördelar. Det är dock lagstadgat att ingen enhet får belasta mer än 1 % av frekvensbandet. Därför lämpar sig standarder som använder det olicensierade frekvensspektrumet inte för nödlarmsteknik.
Sammanfattning
Du ser att när det gäller användningsfall finns det många överlappningar mellan SigFox och LoRa. Trots det skiljer sig de båda åt i centrala aspekter.
Det som Sigfox har före LoRa är framför allt att det bygger på befintlig infrastruktur. Det kan dock också vara en nackdel. Särskilt när företag eller organisationer överför mycket känsliga data har ett slutet LoRaWan-nätverk fördelar.
NB-IoT, LTE-M: Jämförelse med andra tekniker
Förutom LoRa och SigFox sätter två nya LPWAN-standarder inom sakernas internet tonen: Narrowband-IoT och LTE-M. Båda använder det licensierade frekvensspektrumet och båda kännetecknas av hög nätverks-/täckningsgrad. Stora teknikföretag på marknaden driver deras utbyggnad målmedvetet framåt.
SigFox och LoRa jämfört med NB-IoT
NB-IoT, eller Narrowband-IoT, utvecklades av 3rd Generation Partnership Project (3GPP). Det rör sig om ett samarbete mellan standardiseringsorgan världen över. Liksom SigFox och Lora togs standarden fram som ett LPWAN särskilt för IoT.
Bland de centrala egenskaperna hos NB-IoT finns följande:
- Lång räckvidd
- Låg bandbredd
- Låg energiförbrukning
- Hög genomträngning i byggnader, även utan extra enheter som en särskild gateway
Känns det bekant? Faktum är att NB-IoT på många sätt liknar SigFox. Även denna standard används gärna för smarta stadsnätverk, för avläsning av fyllnadsnivåer eller för mobila tillämpningar.
De viktigaste skillnaderna mellan LoRa, SigFox och NB-IoT är följande:
- Eftersom NB-IoT bygger på LTE-nätet utmärker det sig med en utmärkt nätverkstäckning. Det gäller även utomlands. Om Narrowband-IoT inte är tillgängligt i en region kan många moduler i stället använda 2G/3G- eller LTE-M-mobilnät. Roaming med LoRaWan-nätverk är däremot mycket svårt, med SigFox möjligt i begränsad omfattning.
- Överföringskvaliteten gynnas också av att NB-IoT använder licensierade nät.
- NB-IoT har bättre byggnadspenetration än Sigfox och LoRa.
- Energiförbrukningen för Narrowband-IoT är mycket låg.
NB-IoT är utformat för små datamängder. Dessa är dock tillräckligt stora för att till exempel genomföra firmware-uppdateringar på en modul.
Vill du veta mer om Narrowband-IoT? Läs då vår artikel „Narrowband-IoT: Rätt GPS-trackerstandard för din elcykel?“ Där går vi utförligt igenom vad Narrowband-IoT innebär, vilka för- och nackdelar tekniken har jämfört med andra och för vilka tillämpningar NB-IoT-tekniken är lämplig.
SigFox och LoRa jämfört med LTE-M
LTE-M är ett Low Power Wide Area-nätverk som också är baserat på LTE-nätet.
Den kännetecknas av följande egenskaper:
- lång räckvidd
- god byggnadspenetration
- låg energiförbrukning
- låg latenstid
- möjliggör även överföring av medelstora datapaket
I en direkt jämförelse har LTE-M liknande fördelar jämfört med SigFox och LoRa som NB-IoT. Därtill kommer ytterligare en aspekt: Som den enda hittills nämnda tekniken lämpar den sig för spårning i realtid av mobila föremål. Detta beror på två egenskaper:
- Låg latens: Realtid och höga latenser utesluter varandra. Med LTE-M är det möjligt att registrera var en enhet befinner sig vid en viss tidpunkt. Om du använder SigFox eller NB-IoT måste du leva med fördröjningar.
- Handover: Den så kallade handovern används när uppkopplade enheter byter från en mobilcell till en annan. LTE-M upprätthåller i detta fall anslutningen. Med andra tekniker måste enheter ansluta på nytt varje gång, vilket i sin tur orsakar fördröjningar.
Latens: Latens (fördröjningstid) beskriver den tid som förflyter mellan att en händelse inträffar och att en synlig reaktion på den sker.
Handover: När en mobil enhet byter till en ny radiocell utan att anslutningen avbryts kallas det för ”Handover” (engelska för ”överlämning”)
Tack vare dessa förutsättningar används LTE-M gärna för mobila tillämpningar, till exempel för spårning i leveranskedjan. Dessutom är röstöverföringar möjliga med LTE-M. Därför lämpar sig standarden för nödlarmssystem, exempelvis i hissar.
Den enda nackdelen i nuläget: Nättäckningen för LTE-M och även för NB-IoT är ännu inte jämförbar med den äldre, mer utbyggda G2-tekniken. Särskilt i landsbygdsområden måste användare räkna med luckor som kan påverka spårningen negativt.
Bra att veta: Nätverkstekniker som bygger på licensierade frekvensband och som stöds av stora telekommunikationsföretag har ytterligare en generell fördel: Du kan få lämplig hårdvara från många olika leverantörer.
Vill du veta mer om LTE-M? Läs då vår artikel ”LTE-M – den nya formen av IoT-teknik” LTE-M betraktas som en nyckelteknik inom IoT-området. Här går vi igenom varför det är så, vad som skiljer det från andra standarder och vad LTE-M är särskilt väl lämpat för.
Är SigFox och LoRa lämpliga för spårning av elcyklar?
SigFox och LoRa respektive LoRaWan har sin plats och kan, beroende på tillämpning, vara ett verkligt alternativ till andra standarder. Särskilt LoRaWan betraktas av många aktörer på marknaden mindre som en konkurrent och mer som ett komplement till standarder med licensierade frekvensband.
Men hur är det med spårning för stöldskydd? Här är båda endast delvis lämpliga på grund av följande nackdelar:
För låg täckning: SigFox är visserligen tillgängligt på väldigt många platser, och trenden är stigande. På lång sikt ligger dock tekniker som utnyttjar en befintlig infrastruktur steget före i detta avseende. För stöldskyddet är denna egenskap avgörande. Trots allt är inte ens den bästa GPS-trackern till någon nytta om den inte tar emot någon signal.
Känslighet för störningar: Överföringstekniker som arbetar med öppna frekvensband är mer störningskänsliga än sådana som använder licensierade frekvenser.
Fördröjningar: Precis som NB-IoT är SigFox och LoRa inte lämpade för att överföra positionsdata i realtid.
Det innebär: SigFox- och LoRaWan-nätverk kan användas för att spåra mobila enheter, men bara om en heltäckande överföring i realtid inte är avgörande. Om du vill informera kunder med regelbundna intervall om var till exempel deras resväska befinner sig, kan SigFox vara ett alternativ. Om du vill ge dem möjlighet att spåra upp en stulen cykel eller elcykel är den här lösningen inte optimal.
Ändå finns det leverantörer som använder SigFox eller LoRaWan för stöldskydd. Vi avråder dig från ett sådant system. Det finns trots allt ett alternativ som på ett tillförlitligt sätt talar om var ditt fordon befinner sig just nu.
2G-teknik: Fortfarande den bästa standarden för GPS-spårning som stöldskydd
Om varken SigFox eller LoRa respektive LoRaWan är lämpliga för GPS-spårning av elcyklar, vad är då den rätta lösningen?
För närvarande är det en teknik som vi ännu inte har pratat om: 2G. Den här standarden är en riktig ”gammal trotjänare”. Den har trots allt funnits sedan 90-talet. Därför ligger den (fortfarande) före alla andra radiotekniker inom IoT-området när det gäller nättäckning. Att det med 2G bara går att överföra mycket små datapaket spelar ingen större roll för GPS-tracking av fordon.
Därför förlitar sig PowUnity med sin GPS-Tracker GPS-tracker för elcyklar på 2G – för säkerhet och spårning i realtid utan kompromisser samt stöldskydd utan luckor.
Slutsats – LoRa och Sigfox
I slutändan är det 2021 svårt att förutse vilken roll LoRa från Semtex och SigFox kommer att spela i framtiden inom sakernas internet.
Båda har fördelar, från låga kostnader till möjligheten att bygga ett eget nätverk för (kritiska) data. Båda används framgångsrikt för olika IoT-tillämpningar, från smarta städer till spårning inom logistikbranschen och uppkopplingar inom jordbruket. Delvis kompletterar de andra Low Power Wide Area Networks med sina specifika egenskaper. Dessutom har varje standard sin egen lobby, som till exempel LoRa Alliance, och sina egna fans.
Det finns dock utan tvekan betydande nackdelar jämfört med LPWAN-konkurrenter som NB-IoT eller LTE-M. Dit hör att nätäckningen är begränsad, att överföringen delvis är störningskänslig och att hårdvaran vid ett leverantörsbyte i regel måste bytas ut.
För spårning av elcyklar som stöldskydd är varken SigFox eller LoRa ett alternativ. Särskilt inom det här området är faktorer som hög nätverks-/täckningsgrad, spårning i realtid och låg latens avgörande – åtminstone om du inte vill kompromissa vid spårningen. Att det skulle förändras någon gång är tveksamt.
