Porównanie technologii radiowych IoT

Zapoznaj się z przeglądem najpopularniejszych technologii radiowych, aby podjąć decyzję o wyborze najkorzystniejszego rozwiązania dla swojego projektu IoT.

23 lutego 2018

Maciej Rygielski

Wybór technologii radiowej dla rozwiązania IoT jest trudną decyzją, która musi być podejmowana mądrze. Wszystko sprowadza się do czterech podstawowych czynników:

1. Koszt modułu

2. Koszt transmisji

3. Typ danych

4. Zużycie energii

Inżynierowie IoT zazwyczaj wybierają jedną z popularnych technologii radiowych lub proponują rozwiązania hybrydowe, które są najekonomiczniejsze.

Przegląd technologii radiowych

	Bluetooth Low Energy	LTE	LoRa	Sigfox
Podsumowanie biznesowe	Rozwiązanie o małym zasięgu, które pozwala na przesyłanie sygnału audio-wideo. Brak kosztów łączności	Rozwiązanie o dalekim zasięgu i szerokiej przepustowości. Wysoki koszt połączenia i wysoki koszt modułu	Rozwiązanie o dużym zasięgu i niskim koszcie modułu, brak kosztów transmisji i prędkość transmisji danych odpowiednia dla większości projektów IoT	Tanie rozwiązanie do uzyskiwania prostych danych z jednostek na większej powierzchni (np. lokalizacja GPS, temperatura itp.) i wysyłania niewielkich fragmentów danych w jednym kierunku.
Przypadki użycia	Monitoring maszyn w małej części obiektu (złożone dane z czujników, nawet audio-wideo)	Zdalna transmisja strumieniowa audio-wideo. Wysyłanie danych z wielu czujników o wysokiej częstotliwości	Monitoring maszyn – dane z wielu z czujników w dużych obiektach lub na rozległym obszarze wiejskim (zużycie energii, temperatura), itp.)	Monitorowanie pojedynczych czujników w bardzo szerokim zakresie, monitorowanie temperatury w wielu miejscach
Kwestie techniczne
Zasięg	50-150 m Lepszy zasięg w przypadku korzystania z Bluetooth 5	Maksymalnie 35 km dla GSM	2-5 km (środowisko miejskie), 15 km (środowisko podmiejskie)	30-50 km (środowisko wiejskie), 3-10 km (środowisko miejskie)
Szybkość transmisji danych – zawartość	Głos, zdjęcia, wideo niskiej jakości, dane tekstowe	Głos, zdjęcia, wysokiej jakości wideo, dane tekstowe	Krótkie dane tekstowe	Krótkie dane tekstowe
Szybkość transmisji danych – wartości	1 Mbps (Smart/BLE) Lepsza szybkość transmisji danych w przypadku korzystania z Bluetooth 5	35-170 kps (GPRS), 120-384 kbps (EDGE), 384 kbps – 2 Mbps (UMTS), 600 kbps – 10 Mbps (HSPA), 3-10 Mbps (LTE) – transmisja strumieniowa wideo w wysokiej jakości	0.3-50 kbps	140 wiadomości na godzinę, 1 komunikat = 12 bajtów
Koszty¹
Koszt połączenia¹	Darmowy	12-19 PLN/jednostka/miesiąc – w dużej mierze zależy od kraju	Prywatna sieć – za darmo Publiczna sieć – niewielka liczba operatorów – oferta cenowa często jeszcze nie istnieje	Około 100zł za jedno urządzenie rocznie
Koszt infrastruktury¹	Brak kosztu	Brak kosztu	LoRa P2P nie ma płatnej infrastruktury Dla operatorów LoRaWAN koszt pojedynczej bramki wynosi 974-5082 PLN	Brak kosztu
Koszt modułu	19-114 PLN	114-190 PLN	34-46 PLN	19-38 PLN
Zużycie energii [mW]	10–500	5000	100	50
Bezpieczeństwo
Bezpieczeństwo danych	Bezpieczne	Bezpieczne	Bezpieczne – wiadomości są widoczne dla każdego, ale ich zawartość może być zabezpieczona (szyfrowana)	Bezpieczne
Bezpieczeństwo zagłuszania – koszt zagłuszenia	1900 PLN by zagłuszyć obszar o promieniu 15 m	Do 2468 PLN za zagłuszenie pojedynczej bramki	Do 127 PLN⁷	Brak danych
Łączność w ruchu (na przykład w samochodach)	Możliwa	Możliwa	Możliwa	Umiarkowana wydajność⁸
Inne
Ograniczenia geograficzne	Globalna dostępność, wolne od licencji zakresy częstotliwości radiowych	Sieć GSM ma wysoki zasięg w większości krajów, częstotliwości GSM są licencjonowane	Stany Zjednoczone, UE i Chiny mają różne zastosowania częstotliwości dla LoRa. W Indiach LoRa jest częściowo w zakresie licencjonowanych częstotliwości	Ograniczony zasięg na całym świecie. Zobacz ten link ⁴

Chcesz przetestować swój pomysł?

Rozwiązania hybrydowe są najbardziej ekonomiczne

Najczęściej spotykane scenariusze IoT – dane z czujników gromadzone przez wiele jednostek rozmieszczonych wokół jednego obiektu lub na małej powierzchni mogą być łatwo zoptymalizowane pod względem kosztów dzięki zastosowaniu rozwiązań hybrydowych.

1. LTE Gateway + LoRa

2. LTE Gateway + Bluetooth

3. Linia naziemna/WiFi + LoRa

4. Linia naziemna/WiFi + Bluetooth