Confronto dei protocolli della tecnologia wireless LPWAN: pro e contro

LPWAN, o rete geografica a basso consumo, ha le caratteristiche di ampia copertura, basso consumo energetico, bassa trasmissione dati e bassa velocità di trasmissione. È drasticamente diverso dai protocolli Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee e Z-wave comunemente visti. Tutti questi sono ampiamente utilizzati nella casa intelligente, nell'AIoT, nelle auto connesse, nell'IoT industriale e in altre applicazioni 5G.

All'interno dell'ampia gamma di tecnologie di rete wireless, possiamo suddividerle in:

Se suddividiamo ulteriormente LPWAN, può essere suddiviso in frequenze senza licenza come LoRa, Sigfox, Weightless, ecc. e frequenze con licenza come NB-IoT, eMTC.

LoRa
Sviluppato dalla famosa società Semtech con sede negli Stati Uniti, ha creato una gigantesca alleanza con oltre 500 aziende come IBM e Cisco per promuovere questa nuova tecnologia.

Come con il Wi-Fi, l'utente deve stabilire il proprio gateway e i dispositivi finali possono comunicare in modo bidirezionale con gateway singoli o multipli.

Sigfox
Prodotto dalla nota azienda Sigfox in Francia. Per risparmiare il consumo energetico del dispositivo finale e mantenere la larghezza di banda, la velocità massima è di soli 100 bit/s e ciascun endpoint può caricare solo 140 messaggi al giorno, con un limite massimo di 12 byte per messaggio.

Sebbene sia uguale a LoRA nello spettro di frequenze senza licenza, Sigfox in realtà ha bisogno che gli operatori di telecomunicazioni costruiscano stazioni base per la trasmissione dei dati. Fornisce inoltre servizi di archiviazione cloud, che consentono al produttore di concentrarsi sullo sviluppo.

Weightless
Weightless è un protocollo di comunicazione aperto proposto da Weightless Special Interest Group. Contiene 3 tipi di standard:

1. Weightless-W è la prima versione che utilizza lo spettro di frequenze vuoto nel televisore.

2. Weightless-N è una comunicazione unidirezionale con velocità di 30-100 kbit/s e distanza di trasmissione massima di 5 km.

3. Weightless-P è una comunicazione bidirezionale con velocità di 100 kbit/s e distanza di trasmissione massima di 2 km.

NB-IoT
NB-IoT, noto anche come Narrow Band Internet of Things, è un nuovo standard wireless definito da 3GPP. È costruito su reti alveare di Internet a banda stretta, che consuma solo circa 180 KHz di frequenze.

Può essere implementato direttamente su reti GSM, UMTS o LTE. A causa del basso costo di implementazione, è facile da utilizzare. Tuttavia, poiché non tutti gli operatori di telecomunicazioni dispongono di servizi cloud, l'utente potrebbe dover creare una propria piattaforma cloud per ricevere informazioni.

Sebbene ciascuna tecnologia LPWAN possa essersi sovrapposta, ogni standard può essere complementare nella sua implementazione. Per esempio:

Una grande fabbrica può prima utilizzare LoRa per la raccolta dei dati di rete, quindi utilizzare il gateway per convertire LoRa in NB-IoT o Sigfox per caricarlo sul cloud. Ciò non solo riduce il consumo energetico e l'implementazione, ma diminuisce anche il costo dell'utilizzo di NB-IoT e Sigfox.

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