Na šta treba paziti pri odabiru LPWAN tehnologije

U projektima kao što su pametni gradovi ili parkinzi korisnici se sve češće susreću s potrebom da postave uređaje male snage koji prenose malu količinu podataka na velikim udaljenostima. Za razliku od 3G/4G-a, koji nije optimiziran za taj zadatak, idealna opcija je tehnologija široke mreže male snage ili LPWAN

Izvor: a&s International 

E-mail: redakcija@www.asadria.com

LPWAN (low-power wide area network) posljednjih godina postaje popularniji, a očekuje se da će se taj trend i nastaviti. U istraživanju ABI Researcha se procjenjuje da će se do 2025. godine četiri milijarde IoT uređaja oslanjati na LPWAN, uz potencijalnu ukupnu vrijednost od više od dvije milijarde dolara. Trenutno na tržištu postoje različite LPWAN tehnologije, a korisnici bi trebali odabrati odgovarajuću na osnovu svojih potreba i zahtjeva.

Efikasnije rješenje

LPWAN za uređaje male snage koji prenose malu količinu podataka na velikim udaljenostima predstavlja efikasnije rješenje od drugih bežičnih tehnologija. “Brojni povezani uređaji smješteni su u zabačenim i udaljenim područjima na velikoj udaljenosti od celularnih stanica. Kada postoji mrežna pokrivenost, obično je slaba i zahtijeva da odašiljač radi pri punoj snazi, što crpi bateriju”, objašnjava direktor LEAPIN Digital Keysa Steve Dunn. „Osim toga, celularne mreže nisu optimizirane za aplikacije koje sporadično šalju samo malu količinu podataka. Dalje, postojeći celularni standardi ne podržavaju štednju energije, što ove standarde čini neprikladnim za jeftine uređaje za koje je potrebno da baterija traje nekoliko godina.”

“Bežični prijenos preko IoT uređaja često podrazumijeva komunikaciju na velikim udaljenostima ili potrebu komuniciranja kroz prepreke kao što su beton ili zemljište. LPWAN tehnologije su dobra opcija za ovakve uslove jer omogućavaju da u cloudu budu dostupni podaci čije bi prikupljanje inače bilo preskupo ili nemoguće. Ova konekcija pomaže u pružanju boljeg uvida u dešavanja u fizičkom svijetu – preko senzora u našim domovima, uredima, fabrikama i urbanoj infrastrukturi, doprinoseći time cloud analitici u stvarnom vremenu”, kaže Tom Pannel, viši marketinški direktor za IoT proizvode u Silicon Labsu. Trenutno postoje brojne LPWAN tehnologije. One uključuju NB-IoT, LoRa, Sigfox, HaLow, RPPM i Weightless. Svaka od njih ima jedinstvene karakteristike i mogućnosti o kojima korisnici moraju biti obaviješteni prije donošenja odluke o tome koja im tehnologija najviše odgovara.

NB-IoT

NB-IoT (IoT malog opsega frekvencija – NarrowBand IoT) je LPWAN tehnologija koju je standardizirao Partnerski projekt 3. generacije (3GPP-a), ista grupacija koja je odgovorna za specifikacije LTE tehnologije. Kao takav, NB-IoT radi u istom spektru kao i LTE. Partneri u ovom ekosistemu su: Huawei Technologies, Ericsson, Qualcomm Technologies, Deutsche Telekom, Vodafone grupacija, Intel i Nokia. “Budući da NB-IOT radi u licenciranom spektru, siguran je i pouzdano pruža garantovano kvalitetnu uslugu”, kaže Dunn. NB-IoT će može raditi bilo gdje unutar postojeće infrastrukture operatora mobilnih mreža. On jednostavnije i efikasnije povezuje uređaje u postojećim mobilnim mrežama te pouzdano i sigurno upravlja malim količinama podataka prilično sporadičnog dvosmjernog protoka. Ima različite upotrebe, od pametnog parkinga do pametnih hotela. “Smatramo da je NB-IoT najupotrebljiviji u hotelima. Ovo rješenje će biti od koristi i hotelu i gostima, budući da je u stanju dodati digitalne ključeve u hotelske aplikacije za lojalne goste. Ovo će pojednostaviti operacije u hotelima i pomoći im da prikupe podatke u cilju poboljšavanja cjelokupnog iskustva gostiju”, kaže Dunn.

LoRaWAN i Sigfox

LoRaWAN je još jedna popularna LPWAN tehnologija. Definisala ju je LoRa alijansa, čiji članovi uključuju prestižne IT kompanije poput Cisca, IBM-a i Renesasa. Prema toj organizaciji, LoRaWAN emituje podatke brzinom od 0,3 kbps do 50 kbps. Sigfox je, pak, francuska kompanija koja je kreirala Sigfox LPWAN tehnologiju, čiji partneri uključuju NXP, ON Semiconductor, Wisol i Innocomm. Sigfox, kako objašnjavaju u kompaniji, radi na 200 kHz u javno dostupnom frekvencijskogm opsegu kako bi obavljao prijenos radioporuka, od kojih svaka ima frekvencijski raspon od 100 Hz te se šalje brzinom od 100 do 600 bita u sekundi, zavisno od regiona. Prema Pannellu, LoRa i Sigfox su najpogodniji za upotrebu u oblasti gradskog nadzora. Ovo uključujuje različite senzore na velikom području, koji su često smješteni na mjestima do kojih je teško doći. Dobar primjer je senzor za vibracije ugrađen u most koji pruža podatke o fizičkom stanju mosta i vjerovatnoći izbijanja problema izazvanih prevelikim pritiskom.

Wi-Fi HaLow

Wi-Fi HaLow razvija Wi-Fi alijansa. Prema Randyju Ryderu, menadžeru poslovnog razvoja i marketinga u Wi-Fi alijansi, tehnologija radi na 900 MHz u radiospektru (za razliku od 2,4 i 5 GHz na kojima radi tradicionalni Wi-Fi), prenosi podatke najnižom brzinom od 150 i najvećom od 18 Mbps te ima domet do jednog kilometra. Postavljanje HaLow mreže je u suštini isto kao i postavljanje Wi-Fija. Senzor integrisan s HaLow tehnologijom, naprimjer u vidu HaLow modula, povezuje se s Wi-Fi pristupnom tačkom. Podaci se prenose do pristupne tačke i onda se dalje prosljeđuju na internet. “Neke od prednosti Wi-Fi HaLowa i razlog zašto se očekuje da će on rasti i postajati popularan unutar IoT-a jeste činjenica da iskorištava ogromnu bazu već postavljenih Wi-Fi uređaja. Još jedna ključna prednost je to što Wi-Fi HaLow nudi interoperabilnost s postojećom, kao i budućom bazom uređaja”, kaže Ryder. Prema njemu, Wi-Fi HaLow je pogodan za upotrebu i na vanjskim i u unutrašnjim prostorima, naročito u zahtjevnim RF okruženjima u kojima su prisutni zidovi, beton i druge prepreke. “Zahvaljujući Wi-Fi HaLowovoj mogućnosti rada u zahtjevnim okruženjima, dobar primjer korištenja tehnologije je u podzemnim parkinzima. Senzori na mjestima za parkiranje mogu se preko Wi-Fi HaLowa povezati s glavnom mrežom, tako da ljudi onda preko smartphonea mogu vidjeti koja su mjesta slobodna, a koja ne”, kaže Ryder.

RPMA

RPMA (Random Phase Multiple Access – višestruki pristup s nasumičnim fazama) je još jedna LPWAN tehnologija koju je razvila kompanija Ingenu, a nudi prijenos podataka u spektru od 2,4 GHz. “Ingenuova RPMA je tehnologija široke mreže male snage koja je savršena za korištenje u situacijama koje zahtijevaju prijenos malih količina podataka. Trenutno je u upotrebi na sljedećim tržištima: u pametnim električnim mrežama, praćenju imovine, poljoprivredi, pametnim gradovima, transportu/logistici i drugim industrijskim oblastima”, kaže Ted Myers, tehnološki direktor Ingenua. “Ingenu konstantno usavršava RPMA tehnologiju, s tim da će ona uvijek biti kompatibilna sa starijim uređajima. To znači da će mreža montirana danas ostati u funkciji godinama, pa čak i decenijama”, ističe on.

Weightless

Weightless je također LPWAN tehnologija, koju je razvio Weightless SIG. Prema ovoj grupaciji, tehnologija osigurava prijenos podataka na 169/433/470/780/868/915/923 MHz brzinom od 100 do 200 bps, uz domet od dva kilometra u urbanim područjima.

Korisnici odlučuju

HaLow, RPMA i Weightless, zajedno sa Sigfoxom, LoRaWAN-om i NB-IoT-om, čine za sada najbitnije LPWAN tehnologije. Prema većini organizacija i saveza s kojima smo razgovarali, na LPWAN tržištu ima dovoljno prostora da ove tehnologije koegzistiraju, zbog čega je malo vjerovatno da će doći do njihove konsolidacije ili pojave jedne dominantne tehnologije. Umjesto toga, kako oni kažu, korisnici će odlučivati koja je tehnologija pravo rješenje za njih, što bi se trebalo zasnivati na različitim faktorima: dometu, količini podataka koje uređaji prenose i kojom brzinom to rade, kao i traje li baterija mjesecima ili godinama. “Odgovor zavisi od zahtjeva okruženja i upotrebe. Tri ključna faktora koja treba imati u vidu uključuju potrošnju energije, količinu podataka i brzinu – odnosno bežični prijenos na određenoj udaljenosti kroz prepreke poput betona i zidova”, kaže Pannel.

Primarna pitanja koja bi korisnici sebi trebali postaviti jesu: “Koje su moje potrebe – kakva mi baterija treba, koliki mi domet treba i kakva vrsta prijenosa podataka mi treba?” a zatim pronaći specifičnu tehnologiju koja odgovara tim potrebama, objašnjava Ryder. “Korisnici trebaju odabrati tehnologiju koja najviše odgovara IoT upotrebi. Tehnologija bi trebala biti isplativa, prilagodljiva i imati dovoljnu trajnost da može podržavati mnoge IoT uređaje koji će raditi više od decenije”, kaže Myers.

Trajna popularnost

LPWAN je izraz koji obuhvata različite tehnologije koje omogućavaju prijenos malih količina podataka između uređaja male snage na velikim udaljenostima. Za sada je malo vjerovatno da će se u skorije vrijeme pojaviti dominantna tehnologija. Međutim, ono što možemo predvidjeti jeste to da će LPWAN i dalje biti popularan zahvaljujući rastu IoT-a i njegovoj upotrebi u pametnim gradovima i drugim projektima.