Además de LoRa y SigFox, ¿qué otras redes de área amplia de bajo consumo existen para el Internet de las cosas?

A medida que varios fabricantes continúan desarrollando redes de área amplia de bajo consumo (LPWA), el tema de las redes dedicadas para Internet de las cosas ha suscitado acalorados debates en la industria. El Think Tank de Internet de las Cosas ha seguido prestando atención y publicando muchos artículos sobre LPWA, introduciendo a la industria los protocolos LPWA que han comenzado a comercializarse en el mercado como SigFox, LoRa y LTE-M. Como tecnología y mercado emergente e incipiente, el protocolo de red LPWA debería estar en disputa entre muchos. Entonces, ¿qué otras tecnologías existen en este campo y cuáles son las características de cada una de ellas en términos de múltiples indicadores? El grupo de expertos de Internet de las cosas compila y publica un artículo de revisión sobre el protocolo LPWA para todos esta semana, con la esperanza de que sea útil para que todos comprendan este campo.

Los protocolos de comunicación son sin duda una de las áreas más debatidas en el Internet de las cosas. Algunos de estos debates son disputas estándar y otros son disputas de patentes. Entre ellos, la comunicación inalámbrica es un tema de preocupación generalizada en Internet. de las Cosas. Hemos discutido el debate sobre WiFi, Bluetooth y Zigbee, pero todos estos protocolos son protocolos de red de área local. La economía actual del consumo de energía y el costo en las redes de área amplia están atrayendo cada vez más a los usuarios de Internet de las cosas y se denominan de baja potencia. -Redes de área (Área amplia de baja potencia (LPWA).

Anteriormente, hemos visto que SigFox pertenece a este tipo de tecnología, pero a medida que la investigación profundiza, descubrimos que en realidad existen muchas tecnologías similares antes de que un protocolo se convierta en un protocolo convencional, debe serlo. formado después de una lucha con otros protocolos. El objetivo de este artículo es compararlos, pero una pregunta que surge inmediatamente es: ¿Cómo se hace eso? Al revisar y estudiar la literatura relevante, traté de extraer algunas pistas generales para conectar varios acuerdos y realicé entrevistas con empresas representativas de cada acuerdo para hacer una comparación de los acuerdos LPWA.

El consumo de energía y el costo parecen ser importantes, pero en realidad no se pueden incluir en los parámetros de comparación.

El consumo de energía y el costo son las características que todo protocolo dice tener, pero no uno se ha convertido en este ganador.

Hay muchos factores que afectan el consumo de energía, algunos de los cuales pueden no medirse. No está claro si el consumo de energía se puede comparar. Según un experto de Telensa con muchos años de experiencia práctica en LPWA: "La única medida mensurable del consumo de energía es la duración de la batería". Otro experto cree que aunque el protocolo de red LPWA tiene un bajo consumo de energía, si se compara el consumo de energía por unidad de datos, su consumo de energía es mayor que el de la red 2G. El bajo consumo de energía de transmisión significa solo una velocidad de datos muy baja, por lo que la transmisión puede tardar mucho tiempo, lo que significa que el tiempo promedio en estado de suspensión del dispositivo es muy corto. Los datos débiles debido al bajo consumo de energía de transmisión requieren líneas de recepción más sensibles, por lo que el extremo receptor puede requerir un mayor consumo de energía promedio.

¿Qué parámetros se pueden utilizar para comparar?

Distancia

Sabemos que la distancia de transmisión de cualquier tecnología inalámbrica varía según su método de transmisión de señal. Esta regla se aplica naturalmente a las redes LPWA. En un entorno urbano densamente poblado, las paredes, los edificios, los reflejos y las condiciones del tráfico hacen que la distancia de transmisión inalámbrica sea más corta que en las zonas rurales, mientras que en un entorno rural plano y sin barreras, la distancia de transmisión aumentará considerablemente; Pero todavía no podemos ignorar algunos factores: interferencias de radio, etc.

Por lo tanto, la distancia es un tema muy debatido entre varios fabricantes de protocolos. Algunos protocolos afirman ser capaces de alcanzar distancias de decenas de kilómetros, pero sus competidores pueden decir que sus efectos se reducirán considerablemente en entornos reales. La distancia como estándar de comparación es en realidad una elección más cautelosa, pero al menos es un indicador mensurable.

Otra nota: Es posible que encuentre estos protocolos LPWA en comparación con protocolos como Zigbee en materiales de marketing. Puede pensar que Zigbee es un protocolo de red de área local, lo cual es un poco extraño en comparación con LPWA, pero de hecho Zigbee también puede formar una red de área amplia a través de redes Mesh.

Espectro

Casi todos los protocolos LPWA utilizan la banda ISM, aunque un pequeño número de protocolos utilizan espectro con licencia.

Daremos las bandas de frecuencia para cada protocolo, algunos usan bandas de frecuencia ultrabaja, otros usan bandas de baja frecuencia y otros usan banda ancha.

Simetría de enlace ascendente/descendente

Todos estos protocolos LPWA adoptan un método asimétrico para el enlace ascendente y descendente de datos. La tabla de comparación muestra brevemente si adoptan un método simétrico de enlace ascendente y descendente.

Velocidad de datos

Este es otro parámetro variable que depende de la distancia, los obstáculos y la congestión de datos, por lo que solo se dan rangos generales.

Número máximo de nodos

Hay dos expresiones para el número máximo de nodos, una es el número de nodos en toda la red y la otra es el número de nodos configurados para cada Hub en la red estrella.

El número máximo de nodos se ve afectado por algunos factores. Es posible que el número de nodos se haya establecido en el protocolo, pero incluso si la capacidad teórica de un protocolo es un millón, su capacidad está limitada por el ISM. banda de frecuencia. Este no es solo un número que depende de cuántos otros protocolos también están usando la banda en un momento dado.

Posibilidad de actualización inalámbrica (OTA)

Este puede ser un parámetro aleatorio, pero refleja la capacidad efectiva de enlace descendente de la red. Si la red sólo proporciona unos pocos bits de capacidad descendente, no puede descargar un paquete de software grande para actualizar sus nodos remotos.

Conmutación

Es fácil para nosotros entender que los nodos perimetrales de IoT transmiten de forma inalámbrica como unidades estáticas, pero muchos dispositivos, como automóviles, maquinaria agrícola, etc., son móviles y algunos Es posible que ellos mismos no sean móviles, pero otros los mueven constantemente, como los productos etiquetados electrónicamente en el almacén. Por lo tanto, naturalmente queremos saber si un protocolo puede lograr una conmutación perfecta de dispositivos entre diferentes Hubs.

Modelo operativo

Algunos protocolos simplemente son propiedad de los operadores de red y brindan servicios de red para funcionar, al igual que los sistemas de redes celulares brindan teléfonos. Hay otros protocolos disponibles a través de redes públicas o privadas.

Estado del estándar

Algunos protocolos han desarrollado estándares correspondientes o están en proceso de desarrollarlos. Algunos propietarios de protocolos han hecho públicos sus estándares y algunos propietarios han solicitado protección por patente. En algunos casos, puedes obtener la letra pequeña, mientras que en otros necesitas obtener una certificación.

¿Cuánto sabes sobre los protocolos de red LPWA existentes?

Además de los conocidos LoRa, SigFox y LTE-M, este campo también es un estado de controversia entre muchos , incluidos NWave, OnRamp y Platanus, Telensa, Weightless, Amber Wireless, etc. Este artículo compara principalmente los parámetros relevantes de estos protocolos de red de área amplia de bajo consumo adecuados para Internet de las cosas. número para presentar en detalle la situación de cada protocolo de comunicación.