Twee van de meest gebruikte en intussen ook volwassen IoT netwerken zijn LoRa en LTE-M, het aantrekkelijke aspect van beide technologieën is dat het ‘Low Power’ netwerken zijn. Dit is belangrijk voor IoT devices met een beperkte energievoorraad. In dit artikel gaan we dieper in op beide technieken en wat de verschillen zijn tussen de netwerken.
Wat is LoRaWAN?
LoRa staat voor ‘Long Range’ en het is een draadloos netwerk protocol, voor low power IoT toepassingen. Het is dus een ‘Low Power Wide Area Network’ (LPWAN). Dit is ideaal voor toepassingen die op afgelegen of geïsoleerde plekken staan zoals lantaarnpalen, dijken, kademuren of vuilnisbakken. Bij gebruik lijken LoRa berichten erg op SMS verkeer, zolang er niks wordt verstuurd is de cellular module ook niet actief. Zodra er een bericht wordt verstuurd, is de cellular module actief en vindt er een zending plaatst op de correcte frequentie met de juiste netwerksleutels. LoRa gateways in de buurt vangen dit signaal vervolgens op en verwerken het richting de cloud.
Voordelen van LoRa
De twee grootste voordelen zijn enerzijds het extreem energiezuinige verbruik en de lange afstand die het bericht aflegt van device tot LoRa gateway. Daarnaast is de hardware compact en zijn de kosten meestal erg laag. Door het lage energieverbruik kunnen er sensoren worden gemaakt die drie tot vijf jaar lang op 2 AA baterijen elke dag informatie kunnen versturen. De exacte levensduur van de batterij is uiteraard afhankelijk van verschillende factoren, zoals de dekking van het netwerk, de antenne van het device en de hoeveelheid informatie die per bericht wordt verzonden.
Het LoRa netwerk staat los van ‘het internet’, want eerst worden berichten op het LoRa netwerk zelf ontvangen en daarna wordt het pas via een LoRa gateway doorgestuurd naar de cloud. Hierdoor zijn LoRa modules niet kwetsbaar voor cyberaanvallen. Binnen het LoRa protocol zijn er ook op diverse lagen versleutelingen toegepast om de beveiliging te verhogen.
Nadelen van LoRa
Er zijn ook een aantal nadelen aan het inzetten van LoRa. In Nederland zijn er twee regels die door het Agentschap Telecom worden gehandhaafd. De eerste regel houdt in dat iedere module niet te vaak radio signalen mag versturen, dit heet de ‘duty cycle beperking’ en de tweede regel houdt in dat de intensiteit van het radio signaal niet te sterk mag zijn, maximaal 20 mW. Een ander nadeel kan de hoeveelheid data zijn dat kan worden verzonden, deze is bij LoRa namelijk ongeveer 54 bytes. Dit is geen probleem als je enkel sensor informatie wilt doorsturen.
Wat is LTE-M?
Het LTE-M netwerk is speciaal ontwikkeld voor Internet of Things toepassingen en is gebaseerd op de betrouwbare en veilige 4G netwerken van de providers. LTE-M is daarnaast gebaseerd op de wereldwijde 3GPP standaard van de GSMA, wat mogelijkheden biedt voor roaming in het buitenland. De dekking van LTE-M is sterker dan een 2G netwerk en heeft als voordeel een diepere penetratiegraad, waardoor de dekking in voornamelijk gebouwen vele malen beter is. Via LTE-M kan op een energiezuinige manier snel data worden verzonden en het is geschikt voor verschillende toepassingen die nu met 2G werken. Daarnaast is het ook geschikt voor toepassingen die nu nog niet ‘slim’ zijn.
Voordelen van LTE-M
LTE-M heeft een goede dekking, een hoge datasnelheid en kan ook nog energiezuinig worden ingesteld, dit is dus interessant voor toepassingen die op een batterij werken. Verder is LTE-M kosten efficiënter dan een standaard 4G device. De hoeveelheid data is compact en hierdoor blijft je dataverbruik laag (MB’s). Een ander voordeel is dat er roaming afspraken zijn met buurlanden en er internationaal in steeds meer landen wel LTE-M dekking is. Het is ook mogelijk om via LTE-M, VOICE en SMS berichten te sturen en afhankelijk van het type module kan je ook een fallback naar een ander netwerk hebben (2G).
Nadelen van LTE-M
Ook al wordt LTE-M als een energiezuinige techniek gepromoot, verbruikt de module toch nog veel stroom zolang er verbinding met het netwerk is en er data wordt verstuurd. Het is vele malen energiezuiniger als standaard 4G, maar je hebt nog steeds flinke batterijen nodig als je device vaak data moet sturen en langer dan een jaar mee wil gaan. Een veel gehoorde wens voor IoT devices is dat ze praktisch en compact ontworpen moeten zijn, LTE modules zijn op dit moment nog groot van omvang en je hebt er aardig wat aanvullende componenten nodig.
Conclusie
LTE-M en LoRa zijn twee verschillende technieken met een overeenkomst in hoe ze worden toegepast, beide netwerken zijn energiezuinig en sturen device informatie door. De keuze kan je het best baseren op waar je jouw oplossing wilt implementeren en de eisen aan stroomverbruik. Al is internationaal gebruik je belangrijkste eis, dan moet je voor LTE-M gaan. Maar wanneer stroomverbruik cruciaal is, ga dan voor LoRa.
Voor meer informatie over LPWAN technologieën, kan er contact worden opgenomen via het telefoonnummer 085-0443500 of per mail naar info@thingsdata.com.